[发明专利]动产数据记录仪和发射机

说明书

一种装备有无线处理单元、事件记录仪、数字视频记录仪、燃油量传感器和惯性导航传感器电路板的基于加速度的动产数据记录仪和发射机。惯性导航传感器电路板包括：三轴陀螺仪、三轴加速表、三轴磁强计、以及微控制器。数据记录仪和发射机允许自动定方位、自动罗盘校准、利用俯仰和滚转的燃油补偿、带碰撞检测的应急制动应用、恶劣工作条件检测、发动机运转检测、以及动产的惯性导航。用户能够利用其动产的正常操作实时定位其财产遭遇恶劣工作环境的区域并且报警，提供更快的应急响应，以及使维修和新改线路有效。

相关专利申请的交叉引用

本申请根据法律规定要求2012年4月13日提交的第61/624,142号美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明一般地涉及用于高价值财产中使用的设备，并且尤其涉及高价值财产中使用的事件与数据记录系统。

背景技术

诸如机车、采矿、货物、船舶和军用车辆和运载工具的高价值财产通常采用与飞机上的“黑匣子”相同的机载数据获取与记录装置。典型的机载数据获取与记录装置，或者事件/事件记录仪包括数字和模拟输入以及压力开关和记录来自机载感测装置的数据的压力传感器。这些事件/数据记录仪记录进行事故调查、组员表现评估、燃油效率分析、维修规划、和预测诊断使用的各种系统参数。记录数据可以包括诸如速度、行驶距离、地点、燃油量、每分钟发动机转数(RPM)、燃油油位、操作员控制、压力和环境条件的参数。除了基本事件和工作数据，视频和声频事件/数据记录能力也应用于这些动产中的许多中。

本发明的主要目的是提供自动碰撞检测、降低因为粗糙切换和系列操作产生的损失、通过消除过量空转降低燃油损耗、增强定位精度、改善路上燃油计量精度、以及提供实时跟踪监视。

本发明的另一个目的是将远程事故报警与碰撞检测、翻滚检测、操作员在事故之前和之后的操作的视频和记录合并，以完成事故分析。

本发明的另一个目的是利用基于加速表的俯仰和滚转测量，以提供移动油箱中的液位。

本发明的又一个目的是利用非侵入性加速表确定发动机和该发动机上的辅助负荷的运行/非运行状态。

本发明的另一个目的是结合记录操作动作和GPS地点数据，利用加速度数据精确定位恶劣工作环境，诸如坏轨道、波涛汹涌的海面和糟糕道路。

本发明的又另一个目的是在GPS信号不可用的情况下，诸如在车站和码头的罩子或者顶篷下面的情况下，组合利用高精度GPS、三轴数字加速表、数字罗盘和三轴数字陀螺仪，对动产提供基于航位推测的到达和出发通知。

发明内容

机车上使用的本发明实施例的基于加速度的动产数据记录仪和发射机包括整体工作的九个部件。这些部件是：与飞机的黑匣子类似的事件记录仪、机车数字视频记录仪、燃油量传感器、燃油量传感器软件、无线处理单元、惯性导航传感器电路板、固件、系统软件以及包括这些部件的系统。惯性导航传感器电路板包括三轴数字陀螺仪、三轴数字磁强计、三轴数字加速表、以及微控制器。陀螺仪用于测量财产的角加速度和加速度，磁强计用于测量磁场，加速表用于测量线性加速度和减速度，并且微控制器用于处理数据，并且在传感器与无线处理单元之间通信。

动产数据记录仪和发射机执行七种功能：自动定方位、自动罗盘校准、利用俯仰和滚转的燃油补偿、具有碰撞检测的应急制动、恶劣工作条件检测、发动机运转检测、以及惯性导航(航位推测)。

当发生应急制动应用时，自动碰撞检测对适当人员发出报警，并且能够立即确定该碰撞是否符合制动事件。动产事件记录仪和发射机立即提供碰撞严重性的通知，包括指出机车脱轨或者翻滚事件。