一种汽车哨兵项目唤醒启动装置

摘要

本实用新型提供一种汽车哨兵项目唤醒启动装置，属于车载哨兵技术领域。本实用新型汽车哨兵项目唤醒启动装置包括安全检测组件，所述安全检测组件包括多个移动检测传感器和1个以上碰撞检测传感器，所述汽车哨兵项目唤醒启动装置还包括分别将多个传感器输出的唤醒信号合并为一路输出的唤醒合并输出模块，与所述唤醒合并输出模块输出端相连的电平转换模块，所述电平转换模块输出端与MCU相连，还包括通信模块，所述通信模块的一端与MCU相连，另一端分别与所有安全检测组件的通信串口相连。本实用新型的有益效果为：减少了MCU资源使用。

说明书

技术领域

本实用新型涉及车载哨兵技术领域，具体涉及一种汽车哨兵项目唤醒启动装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，科技的进步，人们对于安全性的要求越来越高，同时对于车辆的安全性也越来越高，从而衍生了车载哨兵模式的电子产品，此产品应用于车主离开无人看管车辆时，对车辆安全受到威胁时的数据采集及备份。

产品中一般会在车身上设置多个传感器用来检测移动物体和车辆受到碰撞时的触发启动信号给IVI(车载信息娱乐系统)产品，从而使IVI能够及时的进行数据采集及录制到车辆受到威胁的画面，由于传感器含有多个，如果分别与IVI产品的MCU相连，则会占用过多的MCU资源，对芯片的要求大大提高，增加了芯片成本和设计复杂性。

此外，由于现有技术只通过传感器一路信号进行诊断这一种诊断方式，诊断结构不够准确。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种汽车哨兵项目唤醒启动装置。

本实用新型一种汽车哨兵项目唤醒启动装置，包括安全检测组件，所述安全检测组件包括多个移动检测传感器和1个以上碰撞检测传感器，所述汽车哨兵项目唤醒启动装置还包括分别将多个传感器输出的多路唤醒信号合并为一路输出的唤醒合并输出模块，与所述唤醒合并输出模块输出端相连的电平转换模块，所述电平转换模块输出端与MCU相连，还包括通信模块，所述通信模块的一端与MCU相连，另一端分别与所有安全检测组件的通信串口相连。

本实用新型作进一步改进，所述通信模块为拓展复用芯片，所述拓展复用芯片一端的一组通信引脚与所述MCU的一通信引脚相连，所述拓展复用芯片另一端设有与安全检测组件中传感器数量相同的多组通信引脚，分别与传感器的通信串口一一对应相连。

本实用新型作进一步改进，所述传感器为毫米波雷达，其设有6个引脚，分别为VCC电源引脚、GND接地引脚、一组UART串口通信引脚、唤醒信号引脚、状态信号引脚。

本实用新型作进一步改进，还包括状态合并输出模块和第二电平转换模块，所述状态合并输出模块的输入端分别与多个传感器的状态信号引脚相连，用于接收各个传感器的状态，所述状态合并输出模块的输出端与第二电平转换模块的输入端相连，所述第二电平转换模块的输出端与MCU相连。

本实用新型作进一步改进，所述状态合并输出模块为或门电路或二极管搭建的实现或门功能的电路。

本实用新型作进一步改进，所述状态合并输出模块为二极管搭建的实现或门功能的电路，包括多个并联的二极管，所述二极管的负极分别与对应的传感器的状态输出引脚相连，正极相接后，通过一电阻接电源，同时接第二电平转换模块输入端。

本实用新型作进一步改进，所述电平转换模块和第二电平转换模块均包括二极管或三极管电平转换模块。

本实用新型作进一步改进，所述三极管电平转换模块包括第一三极管和第二三极管，其中，所述第一三极管的基极通过一电阻与状态合并输出模块输出端相连，第一三极管的发射极和第二三极管的发射极分别接地，第一三极管的集电极分别与第二三极管的基极和电阻R76的一端相连，所述第二三极管的集电极分别与电阻R78的一端相连，并接一用于与MCU输入端相连的信号输出引脚，所述电阻R76和电阻R78的另一端接电源。

本实用新型作进一步改进，所述电平转换模块采用的三极管电平转换模块，包括第三三极管，所述第三三极管的发射极通过一电阻与状态合并输出模块输出端相连，所述第三三极管的集电极与MCU输入端相连，所述第三三极管的基极通过滤波单元接电源。

本实用新型作进一步改进，所述唤醒合并输出模块为与门电路或二极管搭建的实现与门功能的电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于采用多个传感器，导致接口信号较多，其占用MCU资源，且信号输出功能相同，故采用唤醒合并输出摸合并接口资源；同时通信采用扩展复用芯片的通信模块，实现1个串口与多个传感器接口分别通信，实现了传感器正常工作时，MCU可以接收当前的探测情况，来进行视频录制的通知处理；当传感器异常时，可以通过接收的唤醒信号和状态信号来进行判断是否停止录制视频，同时在通过扩展复用芯片通信，来进一步确认诊断异常情况，提高产品的可靠性。

考虑到多个传感器存在相交或同时触发工作情况，信号经唤醒合并输出模块，唤醒信号会持续处于低电平状态，当时间过长，无法同时快速判断是否有移动物体存在还是传感器故障，因此，通过在传感器输出接口增加了1个状态信号给到MCU；其MCU可在视频采集要关闭时，检测状态信号是否为高电平，来判定传感器的工作状态，决定是否继续采集视频；同时多个毫米波雷达有多个UART串口通信，若使用多个串口，此比较占用MCU的资源，采用1转4拓展复用芯片，逐个控制与毫米波雷达串口通信，此相比状态信号来反馈毫米波雷达工作情况要慢些，为了安全性考虑，不丢失传感器触发后的视频采集，此状态信号的增加提高了产品工作的稳健性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型装置电路结构框图；

图2为本实用新型唤醒合并输出模块、电平转换模块一实施例电路原理图；

图3为本实用新型状态合并输出模块、第二电平转换模块一实施例电路原理图；

图4为拓展复用芯片电路原理图。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本实用新型包括安全检测组件，所述安全检测组件包括多个移动检测传感器和1个以上碰撞检测传感器，所述汽车哨兵项目唤醒启动装置还包括分别将多个传感器输出的多路唤醒信号合并为一路输出的唤醒合并输出模块，与所述唤醒合并输出模块输出端相连的电平转换模块，所述电平转换模块输出端与MCU相连，还包括通信模块，所述通信模块的一端与MCU相连，另一端分别与所有安全检测组件的通信串口相连。

优选的，本例还包括状态合并输出模块和第二电平转换模块，所述状态合并输出模块的输入端分别与多个传感器的状态信号引脚相连，用于接收各个传感器的状态，所述状态合并输出模块的输出端与第二电平转换模块的输入端相连，所述第二电平转换模块的输出端与MCU相连。

本实用新型产品还包含GPS，4G模块，DSP(数字信号处理器)，功放，MIC，SOC，DDR(双倍速率同步动态随机存储器)，EMMC(存储器)，显示屏，电源等模块，但不是本申请的改进点，在此不再赘述。

本实用新型产品中增加了碰撞检测传感器(毫米波雷达、G-Sensor等)用来检测移动物体和车辆受到碰撞时的触发启动信号，采用多路合并信号方式减少资源占用，该产品采用2种检测输出接口方式，来提升稳健性。

作为本实用新型的一个实施例，本例的移动检测传感器和碰撞检测传感器均采用毫米波雷达，其设有6个引脚，分别为VCC电源引脚、GND接地引脚、一组UART串口通信引脚、唤醒信号引脚、状态信号引脚。本例的毫米波雷达的数量一般为2-4个，也可以根据需求设置为更多数量，但是，无论多少个毫米波雷达，本例，始终只需要一组MCU引脚，即可实现通过各个毫米波雷达唤醒或与之相互通信，从而节省了MCU接口资源。本例以4个毫米波雷达为例进行说明。

如图2所示，本例的唤醒合并输出模块使用二极管实现与门实现，唤醒合并输出模块为与门电路或二极管搭建的实现与门功能的电路。电路信号输入后，有一个毫米波雷达输出信号为低电平，所述唤醒合并输出模块就可以输出低电平。

作为本实用新型的一个实施例，本例的唤醒合并输出模块包括四个并联的二极管，每个二极管的正极分别与对应的毫米波雷达唤醒信号输出引脚相连，负极通过电阻接电平转换模块。每路唤醒信号输出端还设有一防静电的TVS管或ESD管，所述防静电的TVS管或ESD管的负极接唤醒信号输出端，正极接地，对输出的信号稳压处理。四个二极管并接后的负极端还接一个并联的电阻和电容，并接的电阻和电容的另一端接地，用于对输出的唤醒信号滤波处理。

本例的电平转换模块采用二极管或三极管电平转换模块，TTL电平输入通常有规定高低电平电压，利用二极管特性对电压进行调节即可实现电平高低电压转换，三极管实现电平转换原理相同，通常使其内部的两个二极管工作在饱和区域，输入信号控制一个二极管的导通特性，实现开关或电平转换功能。

本例的电平转换模块包括第一三极管和第二三极管，其中，所述第一三极管的基极通过一电阻与状态合并输出模块输出端相连，第一三极管的发射极和第二三极管的发射极分别接地，第一三极管的集电极分别与第二三极管的基极和电阻R76的一端相连，所述第二三极管的集电极分别与电阻R78的一端相连，并接一用于与MCU输入端相连的信号输出引脚，所述电阻R76和电阻R78的另一端接电源。

如图3所示，本例的所述状态合并输出模块可以采用或门电路或二极管搭建的实现或门功能的电路。

本例所述状态合并输出模块为二极管搭建的实现或门功能的电路，包括多个并联的二极管，所述二极管的负极分别与对应的碰撞检测传感器的状态输出引脚相连，正极相接后，通过一电阻接电源，同时接第二电平转换模块输入端。

本例或门功能电路，当电路状态信号输入后，有一个输入信号为高电平，即输出高电平。

本例的第二电平转换模块包括第三三极管，所述第三三极管的发射极通过一电阻与状态合并输出模块输出端相连，所述第三三极管的集电极与MCU输入端相连，所述第三三极管的基极通过滤波单元接电源。

本例的第二电平转换模块也可以采用二极管实现，同样也可以采用电平转换模块的结构，相应的，本例的电平转换模块也可以采用二极管实现。

对于毫米波雷达四路输入的信号转换，接口输入接二极管，实现了短路到车身Battery和GND不会烧坏产品，做到接口保护；接口具有四路与门，或门实现了功能信号4路转1路的功能转换，其减少GPIO的使用；接口带有三极管，实现了电平信号的功能转换，其输入电平可以满足电压宽范围输入。

如图4所示，本例的通信模块为一转四路通信扩展复用芯片，由于4个毫米波雷达有4个UART串口通信，若使用4个串口，此比较占用MCU的资源，因此，本例采用一转四路扩展复用芯片，逐个控制与毫米波雷达串口通信。

一转四路通信扩展复用芯片实现了对传感器(毫米波雷达)的信号探测功能及异常诊断功能，其采用了信号合并方式，减少了MCU资源使用；以及传输上采用2个GPIO信号判断，在异常时，多了一种检测判定方式，相对通信判断要节省时间。

另由于传感器(毫米波雷达)的输入电平为2.5V，与MCU的电平不匹配，从而增加了电平转换模块，当使用或门输出控制后，经两个三极管电平转换后可直接给到MCU，该或门输出的信号为四路传感器(毫米波雷达)的状态合并信号，该信号高电平有效；当使用与门输出控制后，经一个三极管电平转换后给到MCU，该处需要注意MCU电平门限高低情况，该MCU为供电电压30％以下为低电平，供电电压70％以下为高电平；该与门输出的信号为四路传感器(毫米波雷达)的唤醒合并信号，该信号低电平有效或软件设置下降沿有效。

本实用新型具有以下突出的优势：

多个毫米波雷达，导致接口信号较多，其占用MCU资源，且信号输出功能相同，故采用二极管搭建与门、或门合并接口资源；同时通信采用扩展复用芯片，实现1个串口与多个毫米波雷达接口分别通信；其产品实现了毫米波雷达正常工作时，MCU可以接收当前的唤醒信号和状态信号情况，来进行视频录制的通知处理；当毫米波雷达异常时，可以通过接收的探测信号来进行判断，同时在通过扩展复用芯片通信，来进一步确认诊断异常情况；其较直接通信诊断要节省时间，且可以提升满足要求的视频录制的丢失情况的概率。

由于接口资源有限，毫米波雷达需采用2或4颗，当使用最多4颗时，接口采用4个唤醒信号，其唤醒触发时，输出与毫米波雷达扫描频率一致的PWM波，占空比50％，信号未触发时，输出高电平信号；其4个唤醒信号经二极管搭建的与门转化后合成一个唤醒信号经电平转化后给到MCU，同时考虑到2个或4个毫米波雷达存在相交或同时触发工作情况，信号经与门，唤醒信号会持续处于低电平状态，当时间过长，无法同时快速判断是否有移动物体存在还是毫米波雷达故障时，在毫米波雷达输出接口增加了1个状态信号，其触发时为高电平信号输出，未触发时为低电平(GND)信号，采用4个状态信号经二极管搭建的或门转化后合成一个状态信号经电平转化后给到MCU；其MCU可在视频采集要关闭时，检测状态信号是否为高电平，来判定毫米波雷达的工作状态，决定是否继续采集视频；同时4个毫米波雷达有4个UART串口通信，若使用4个串口，此比较占用MCU的资源，采用1转4拓展复用芯片，通过软件逐个控制与毫米波雷达串口通信，同时此相比状态信号来反馈毫米波雷达工作情况要慢些，为了安全性考虑，不丢失传感器触发后的视频采集，此状态信号的增加提高了产品工作的稳健性。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。