动产数据记录仪和发射的制造方法
【专利摘要】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。
【专利说明】动产数据记录仪和发射机
[0001] 相关专利申请的交叉引用
[0002] 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】
[0003] 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】
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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】

[0011] 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。
[0012] 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）。
[0013] 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。
[0014] 恶劣工作条件检测降低了因为粗糙切换和系列操作产生的损失。当在切换操作时 检测到高能碰撞时，提供报警和概况报告。还检测减速操作，以使监察人连续评估系列操作 并且改善系列操作。通过识别不安全倾向并且使用户立即采取校正操作，能够减少装运和 设备损伤。连续监视轨道状况和在整个道路上监视振动程度将需要检验和维修的坏轨道或 者转辙器的精确地址通知轨道维护人员。
[0015] 如果已经不能从其他机载系统访问发动机运转信号，则作为通过减少过多空转降 低燃油成本的方式，基于加速表的发动机运转检测可以用作备用信源。通过补偿因为坡度 高程和超高导致的机车倾斜，改善道路上的燃油准确性。
[0016] 俯仰和滚转的燃油补偿改善燃油报告准确性。提供了一种简单通用并且非侵入式 的方法来确定在机车停止时发动机是否在运转。提高准确性提供了一种增强实时商业智 能，以支持策略启动，诸如智能加油、燃烧率分析、燃油核查、以及排放监测。
[0017] 惯性导航或者航位推测增强定位准确性。当进入工场建筑、车站、隧道或者GPS信 号不可用的任何地方时，利用综合航位推测增强与GPS不同的无线处理单元的高精度。这 样提供高准确性的车站到达和出发时间，并且通过改善工场规划和工作流程，在工场区域 内精确定位和确定机车方位提供工作效率。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 将参考附图进一步描述本发明，附图中：
[0019] 图1是示出利用本发明的碰撞检测系统进行应急制动操作的流程图；
[0020]图2是示出利用本发明的基于加速表的俯仰和滚转进行燃油补偿的操作的流程 图；
[0021] 图3是示出利用本发明的加速表进行可能恶劣工作条件检测操作的流程图；
[0022] 图4是示出利用本发明的加速表的发动机运转检测系统的操作的流程图；
[0023] 图5是示出本发明的惯性导航和航位推测系统的操作的流程图；
[0024] 图6是示出本发明的动产数据记录仪和发射机的实施例的系统部件的示意图。

【具体实施方式】
[0025] 本发明的动产数据记录仪和发射机系统及其部件示于图6中。动产数据记录仪与 发射机系统200包括互相关联部件：事件数据记录仪38、机车数字视频记录仪（DVR) 52、燃 油量传感器210、燃油量传感器软件212、WPU 202、惯性导航传感器电路板214、全球定位系 统（GPS) 106、固件224、系统软件226以及系统200本身。将WPU 202安装在诸如机车的财 产上包括安装WPU 202和从外部将其连接到事件数据记录仪38、机车数字视频记录仪208 以及任意附加可用条件观测装置。
[0026] 与飞机上的黑匣子一样，事件数据记录仪38是机车的机载数据记录装置。典型的 事件数据记录仪38包括数字和模拟输入以及压力开关和压力传感器，该压力传感器记录 来自各种机载装置的数据，诸如节气门位置、轮速和紧急制动应用。WPU 202每秒通过外部 串联连接从事件数据记录仪38接收并且处理一次数据。
[0027] 与电视DVR相同，机车数字视频记录仪（DVR) 52是机载视频记录装置。DVR 52装 备有面朝前的摄像头和麦克风。以工程师看到什么摄像头久看到并且记录什么的方位安装 摄像头。WPU 202通过外部以太网连接访问机车DVR 52,以在发生事件之前、之中和之后从 硬盘驱动器下载视频。
[0028] 燃油量传感器210是用于测量油箱中的燃油量的传感器。本发明采用的燃油量传 感器210是超声波油位传感器，该超声波油位传感器利用超声波确定传感器头部与油位的 距离。传感器210以公知的尺寸和安装地址安装在油箱的顶部。WPU 202通过外部串联连 接存取该数据。
[0029] 燃油量传感器软件212利用油箱几何结构获取从油位到传感器210的距离，并且 将该数据转换为稳定油体积。这是通过进行数学滤波来降低油箱的晃动和超声波特性实现 的。软件226还利用智能算法确定加油事件和油降事件。
[0030] 所示实施例的WPU 202是运行为了工业应用而专门嵌入的Windows XP的加强型 机载计算机。能够确定许多不同特征，以对特定客户的需要定制产品。WPU 202能够与各 种大量机载系统通信，包括并不局限于包括：运载工具控制系统、事件数据记录仪、DVRdi 位传感器以及发动机控制器。WPU 202能够通过大量各种协议，包括但并不局限于包括：RS 232、RS 422、RS 485、CAN Bus、LAN、WiFi、蜂窝和卫星，进行通信。
[0031] 惯性导航传感器电路板（电路板）214是WPU 202的硬件升级。它安装在内部并 且通过内部串行端口与WPU 202通信。电路板214包括四个部件：三轴陀螺仪216、三轴磁 强计100、三轴加速表20以及微控制器222。陀螺仪216用于测量角加速度，磁强计100用 于测量磁场，加速表20用于测量线加速度和减速度，并且微控制器222用于处理数据，并且 在传感器与WPU 202之间进行通信。
[0032] 固件224运行于电路板214的微控制器222上。固件224始终利用三轴加速度20 的数据计算俯仰和滚转。通过比较三轴加速度数据，从而有计划地定义阈值和时长，固件 224能够确定是否发生了触发事件，并且如果如此，则将触发事件消息发送到WPU 202。每 隔1秒，固件224就将含有一组预定值的周期性数据消息发送到WPU202。该数据用于但并 不局限于用于确定机头方向、内部环境温度和角加速度。
[0033] 系统软件226是运行于WPU 202上的应用程序。该应用程序直接访问GPS 106和 电路板214,以采集相关数据。除了该数据，与运行于WPU 202上的其他应用程序相同，系统 软件226利用标准内部处理通信协议，采集来自其他软件应用程序的数据。这些其他软件 应用程序运行于WPU 202上，并且与物理连接到WPU 202的其他装置（DVR 52、事件数据记 录仪38等）通信。利用采集的所有数据，系统软件226能够将该数据与预定阈值和时长进 行比较，以确定是否发生了特定事件。
[0034] 系统200包括：WPU 202,安装有电路板214、固件224和系统软件226;以及事件 数据记录仪38、DVR 52和燃油量传感器210。系统软件226运行于WPU 202上，该系统软 件226始终校正油位，并且检验来自电路板214或者事件数据记录仪38的事件消息，以执 行操作。
[0035] 本发明的动产数据记录仪和发射机系统200(图6)执行7个功能：自动定方位；自 动罗盘校准；利用碰撞检测的应急制动；利用俯仰和滚转测量的燃油补偿；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）。在三轴加速表20产生的信号中提取 7种功能中的每种功能的因数。
[0036] 利用自动定方位使WPU 202的轴与机车的轴相关，使得传感器测量的值与机车的 轴对应。该处理由软件226和固件224执行。由于机车上的电子环境不同，所以需要对每 个机车校准罗盘。该软件利用WPU 202的GPS 106(图5、6)确定机车的机头方向。然后， 由磁强计100进行测量，并且将其存储在阵列的相应位置。该阵列包括360个位置，机头方 向的每度由一个位置表示。利用这些值，WPU 202的软件226能够校正机车自己的磁场，并 且仅检测因为地球磁场导致的变化。
[0037] 图1是示出利用碰撞检测进行应急制动的方法应用的流程图。WPU 202 (图6)的 软件226 (图6)将初始化命令发送到固件224 (图6)，以在每个轴（Adx，Ady，Adz) 14中确 定用于触发事件的加速时长。将这些时长存储于嵌入系统200的机载装置中。WPU 202的 软件226还将初始化命令发送到固件224,以在每个轴（Adx，Ady，Adz) 16中确定，用于触 发事件的加速度阈值。将这些时长存储于嵌入系统200的机载装置中（图6)。微控制器 222 (图6)以IOOHz的速率从加速表20提取原始三轴加速度（Ax，Ay，Az) 18的数据。对原 始加速度值（Ax，Ay，Az) 18应用低通滤波器22,这样产生滤波加速度值（Afx，Afy，Afz)24。 将滤波加速度值（Afx，Afy，Afz) 24的电路板214 (图6)轴转换为财产轴（Af ' x，Af ' y， Af' z)26。将原始值（Ax，Ay，Az)18转换为财产轴（A' x，A' y，A' z)28。将财产轴（Af' X， Af' y，Af' z)26的滤波值与每个轴（Atx，Aty，Atz)16的确定阈值相加，并且然后，将这样 相加的阈值（Af ' tx，Af ' ty，Af ' tz) 32与财产轴（A' X，A' y，A' z) 28中的原始加速度连续 进行比较。当原始值财产轴（A' x，A' y，A' z)26超过一个或者多个轴上的阈值32时，激活 30定时器。当原始值28尚未超过特定轴30中的阈值时，估计原始值28超过阈值32的时 长，以确定该时长是否超过该轴（Adx，Ady，Adz) 14的特定时长。如果事件时长比确定的时 长（Adx，Ady，Adz) 14短34,则存储36触发事件，包括该轴上的特性、事件时长、以及触发事 件的时间。与该监视并行，机载软件226(图6)从正在监视各种输入传感器的实时状态的 机载事件数据记录仪38接收周期数据消息40。机载软件226监视周期性数据消息40,并 且检测周期性数据消息40何时指出已经出现应急制动应用离散信号42。机载软件226存 储发生应急制动应用事件的时间44。如果机载软件226存储触发事件36或者应急制动时 间44,则机载系统软件226将检验每个事件的时间戳，以检查触发事件36或者应急制动应 用44中记录的最新两个事件是否非常靠近46。如果检测到非常靠 近发生的事件，则机载软 件226将利用碰撞报警48触发应急制动应用，并将请求数字视频记录仪从机载DVR52进行 涵盖事件时间的下载50,并且从事件数据记录仪38请求涵盖事件125的时间的数据记录文 件。机载软件226接收涵盖事件54的时间的下载视频和涵盖事件127的时间的数据记录 文件，并且将二者发送到后勤办公室56/128。
[0038] 用户接收指出实际碰撞力和该碰撞是否导致翻滚或者脱轨的报警。这样，结合GPS 地址，视频和立即访问数据记录仪信息可以使用户将事故的严重程度和范围精确转发到第 一应答器，因为第一应答器是在到事故的途中。
[0039] 图2是示出利用基于加速表的俯仰和滚转进行燃油补偿的方法应用的流程图。 WPU 202 (图6)的软件226 (图6)以IOOHz的速率从加速表20提取原始三轴加速度数据 (Ax，Ay，Az) 18。对原始数据（Ax，Ay，Az) 18应用低通滤波器22,这样产生滤波加速度值 (Afx，Afy，Afz) 24。将滤波加速度值（Afx，Afy，Afz) 24的电路板214 (图6)轴转换为财产 轴（Af ' X，Af ' y，Af ' z) 26。财产的俯仰58是财产的滤波X轴和财产的滤波z轴的反正切：
[0040]

【权利要求】
1. 一种用于记录、处理和发送来自动产的数据的方法，包括步骤： a. 至少一个惯性导航传感器电路板，位于动产上，所述电路板包括与三轴加速表通信 并且对来自三轴加速表的数据进行处理的微控制器； b. 从三轴加速表读取原始加速度数据； c. 将原始加速度数据滤波为滤波加速度值；以及 d. 利用原始加速度数据和滤波加速度值中的至少一个，将惯性导航传感器电路板的轴 转换为动产的轴。
2. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤： a. 确定每个轴上的加速时长； b. 确定每个轴上的加速度阈值； c. 存储加速时长； d. 存储加速度阈值； e. 将原始加速度数据滤波为滤波加速度值； f. 将滤波加速度值转换为滤波财产轴值； g. 将原始加速度数据转换为原始财产轴值； h. 将滤波财产轴值与每个轴的加速度阈值相加；以及 i. 将相加的阈值与原始财产轴值连续进行比较。
3. 根据权利要求2所述的方法，还包括步骤： a. 位于动产上的至少一个事件数据记录仪记录与动产相关的数据； b. 当原始财产轴值超过相加阈值时，激活定时器； c. 当原始财产轴值尚未超过特定轴上的相加阈值时，确定定时时长； d. 确定定时时长是否超过该轴的规定加速时长； e. 如果定时时长超过加速时长，则存储触发事件； f. 从机载事件数据记录仪接收周期性数据消息； g. 检测周期性数据消息何时指出应急制动应用离散信号；以及 h. 存储发生触发事件的时间和发生应急制动应用事件的时间中的至少一个。
4. 根据权利要求3所述的方法，还包括步骤： a. 位于动产上的至少一个数字视频记录仪记录视频和音频； b. 检验触发事件和应急制动应用事件中的一个的时间戳； c. 当至少两个事件、发生触发事件的时间和发生应急制动应用事件的时间非常靠近发 生时，碰撞报警触发应急制动应用； d. 请求从机载数字视频记录仪进行涵盖事件时间的数字视频下载； e. 接收数字视频下载；以及 f. 将数字视频下载发送到后勤办公室。
5. 根据权利要求4所述的方法，还包括步骤： a.发送指出发生碰撞时的GPS地址、视频、事件数据记录仪信息、实际碰撞力以及翻滚 和脱轨中的任何一项的报警。
6. 根据权利要求3所述的方法，其中触发事件包括存储轴上的特性、定时时长以及触 发事件的时间。
7. 根据权利要求3所述的方法，其中数据消息包括各种输入传感器的实时状态。
8. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤： a. 至少一个燃油量传感器测量油箱内的燃油量； b. 将原始加速度数据滤波为滤波加速度值； c. 将滤波加速度值转换为滤波财产轴值； d. 计算财产的俯仰,其中应用下面的公式确定财产的俯仰：
e. 计算财产的滚转，其中应用下面的公式确定财产的滚转：
f. 记录燃油传感器安装于油箱中心的前面的距离； g. 记录燃油传感器安装于油箱中心的左侧的距离； h. 通过将中心前面的距离与财产俯仰的切线合并，计算第一燃油距离调节； i. 通过将中心左侧的距离与财产的滚转的切线合并，计算第二燃油距离调节； j. 通过将第一燃油距离调节与第二燃油距离调节合并，计算燃油距离调节； k. 记录从油箱的顶到油箱中出现的油位的原始距离； l. 通过将原始距离与燃油距离调节合并，计算调节距离；以及 m. 通过将调节距离与油箱几何轮廓合并，计算燃油体积。
9. 根据权利要求2所述的方法，还包括步骤： a. 从位于动产上的至少一个GPS传感器接收来自全球定位系统的GPS信号； b. 位于动产上的至少一个事件数据记录仪记录与动产相关的数据； c. 当原始财产轴值超过相加阈值时，激活定时器； d. 当原始财产轴值尚未超过特定轴上的相加阈值时，确定定时时长； e. 确定定时时长是否超过该轴的规定加速时长； f. 如果定时时长超过加速时长，则存储触发事件； g. 从事件数据记录仪和GPS传感器中的至少一个接收周期性数据消息；以及 h. 监视财产速度，其中应用下面的公式确定财产速度： f asset' s accelerattonx_axts〇
10. 根据权利要求9所述的方法，还包括步骤： a. 当财产速度超过规定值并且与此同时存储了触发事件时，确定在哪个轴触发触发事 件； b. 如果在z轴触发触发事件，则记录可能跟踪问题报警；以及 c. 如果在X轴和y轴中的一个触发触发事件，则记录操作员误操作报警。
11. 根据权利要求10所述的方法，还包括步骤： a.发送指出恶劣工作环境、坏轨道和转辙器、恶劣海面、糟糕道路、维修的路线、GPS地 址、视频和对事件记录仪信息的访问中的任何一项的报警。
12. 根据权利要求9所述的方法，其中触发事件包括存储该轴上的特性、定时时长以及 触发事件的时间。
13. 根据权利要求9所述的方法，其中数据消息包括各种输入传感器的实时状态。
14. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤： a. 确定每个轴上的活动时长和关闭时长中的至少一个； b. 存储活动时长和关闭时长中的至少一个； c. 确定每个轴上的活动阈值和关闭阈值中的至少一个； d. 将原始加速度数据滤波为滤波加速度值； e. 将滤波加速度值转换为滤波财产轴值； f. 将原始加速度数据转换为原始财产轴值； g. 将滤波财产轴值与每个轴的确定活动阈值和关闭阈值相加；以及 h. 将相加阈值与原始财产轴值连续进行比较。
15. 根据权利要求14所述的方法，还包括步骤： a. 当原始财产轴值超过相加阈值时，激活定时器； b. 当原始财产轴值尚未超过特定轴上的相加阈值时，确定定时时长； c. 确定定时时长是否超过该轴的规定加速时长；以及 d. 如果定时时长超过加速时长，则存储触发活动事件和触发关闭事件中的一个；
16. 根据权利要求15所述的方法，其中触发事件包括存储该轴上的特性、定时时长以 及触发事件的时间。
17. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤： a. 至少一个三轴磁强计与惯性导航传感器电路板的微控制器通信，所述微控制器处理 来自所述三轴磁强计的数据； b. 将原始加速度数据滤波为滤波加速度值； c. 将滤波加速度值转换为滤波财产轴值； d. 计算财产的俯仰，其中应用下面的公式确定财产的俯仰：
e. 计算财产的滚转，其中应用下面的公式确定财产的滚转：
f. 监视财产速度，其中应用下面的公式确定财产速度： f asset' s accelerattonx_axts; g. 从磁强计读取三轴高斯数据； h. 利用三轴高斯数据、财产俯仰和财产滚转，计算倾斜补偿机头方向。
18. 根据权利要求17所述的方法，还包括步骤： a. 位于动产上的至少一个GPS传感器接收来自全球定位系统的GPS信号； b. 从GPS传感器读取财产的GPS数据；以及 c. 将财产的GPS数据剖析为：速度、机头方向、炜度、和经度。
19. 根据权利要求17所述的方法，还包括步骤： a.至少一个三轴陀螺仪与惯性导航传感器电路板的微控制器通信，所述微控制器处理 来自所述三轴陀螺仪的数据； b.位于动产上的至少一个事件数据记录仪记录与动产相关的数据； C.从GPS传感器读取财产的最后得知炜度和经度； d. 存储财产的最后得知炜度和经度； e. 从三轴陀螺仪读取数据； f. 利用最后得知的炜度、经度、财产速度、事件数据记录仪数据、倾斜补偿机头方向以 及来自三轴陀螺仪的数据，计算新位置；以及 g. 存储计算的新炜度和经度。
20. 根据权利要求19所述的方法，还包括步骤： a. 记录新炜度和经度的时间；以及 b. 发送出发报警和到达报警。
21. 根据权利要求20所述的方法，还包括步骤： a. 定义出发和到达虚拟行驶路线； b. 检测财产何时经过出发和到达虚拟行驶路线； c. 记录财产经过出发和到达虚拟行驶路线的时间；以及 d. 当财产经过出发和到达虚拟行驶路线时发出报警。
22. 根据权利要求8所述的方法，其中燃油量传感器是超声波油量传感器， a.所述超声波油量传感器利用超声波确定传感器头部与油位之间的距离。
23. 根据权利要求3所述的方法，其中事件数据记录仪包括数字和模拟输入。
24. 根据权利要求3所述的方法，其中事件数据记录仪包括压力开关和压力传感器。
25. -种用于对来自动产的数据进行记录、处理和发送的系统，包括： a. 无线处理单元； b. 至少一个惯性导航传感器电路板，位于动产上，所述电路板包括与三轴加速表通信 并且处理来自三轴加速表的数据的微控制器； c. 固件，运行于微控制器上，用于从三轴加速表读取加速度数据；利用来自三轴加速 表的数据计算俯仰和滚转；确定发生触发事件；将触发事件消息发送到无线处理单元；以 及每隔一秒就将含有一组预定值的周期性数据消息发送到无线处理单元；以及 d. 软件应用程序，运行于与惯性导航传感器电路板通信的无线处理单元上；自动校准 动产的罗盘；自动确定无线处理单元的轴相对于动产的轴的方位；以及从运行于无线处理 单元上的其他软件应用程序采集数据。
26. 根据权利要求25所述的系统，其中该软件程序： a. 将初始化命令发送到固件，以在每个轴中确定加速时长和加速度阈值； b. 存储加速时长和加速度阈值； c. 将原始加速度数据滤波为滤波加速度值； d. 将滤波加速度值转换为滤波财产轴值； e. 将原始加速度数据转换为原始财产轴值 f. 将滤波财产轴值与每个轴的加速度阈值和关闭阈值相加；以及 g. 将相加阈值与原始财产轴值连续进行比较。
27. 根据权利要求26所述的系统，其中该软件程序： a.记录与动产相关的数据，从动产上的至少一个事件数据记录仪接收所述数据； b.当原始财产轴值超过相加阈值时，激活定时器； C.当原始财产轴值尚未超过特定轴上的相加阈值时，确定定时时长； d. 确定定时时长是否超过该轴的规定加速时长； e. 如果定时时长超过加速时长，则存储触发事件； f. 从事件数据记录仪接收周期性数据消息； g. 检测周期性数据消息何时指出应急制动应用离散信号；以及 h. 存储发生触发事件的时间和发生应急制动应用事件的时间中的至少一个。
28. 根据权利要求27所述的系统，其中该软件程序： a. 记录从动产上的至少一个数字视频和音频记录仪收到的视频和音频； b. 检验触发事件和应急制动应用事件中的一个的时间戳； c. 当发生触发事件的时间和发生应急制动应用事件的时间非常靠近时，利用碰撞报警 触发应急制动应用； d. 请求从数字视频记录仪进行涵盖事件的时间的数字视频下载； e. 接收数字视频下载；以及 f. 将数字视频下载发送到后勤办公室。
29. 根据权利要求28所述的方法，其中软件应用程序发送指出发生碰撞时的作用力、 翻滚和脱轨、GPS地址、视频和立即访问事件数据记录仪信息。
30. 根据权利要求27所述的系统，其中触发事件包括存储该轴上的数据的特性、定时 时长以及触发事件的时间。
31. 根据权利要求27所述的系统，其中数据消息包括各种输入传感器的实时状态。
32. 根据权利要求25所述的系统，其中该软件程序： a. 在从至少一个燃油量传感器收到信号时，测量油箱中的燃油量； b. 将原始加速度数据滤波为滤波加速度值； c. 将滤波加速度值转换为滤波财产轴值； d. 计算财产俯仰，其中应用下面的公式确定财产俯仰；
e. 计算财产滚转，其中应用下面的公式确定财产的滚转：
f. 记录在油箱的中心的前面安装燃油传感器的距离； g. 记录在油箱的中心的左侧安装燃油传感器的记录； h. 通过将中心前面的距离与财产俯仰的切线合并，计算第一燃油距离调节； i. 通过将中心左侧的距离与财产的滚转的切线合并，计算第二燃油距离调节； j. 通过将第一燃油距离调节与第二燃油距离调节合并，计算燃油距离调节； k. 记录从油箱的顶到油箱中出现的油位的原始距离； l. 通过将原始距离与燃油距离调节合并，计算调节距离；以及 m. 通过将调节距离与油箱几何轮廓合并，计算燃油体积。
33. 根据权利要求26所述的系统，其中该软件程序： a. 从位于动产上的至少一个GPS传感器接收全球定位系统（GPS)信号； b. 记录与动产相关的数据，从动产上的至少一个事件数据记录仪接收所述数据； c. 当原始财产轴值超过相加阈值时，激活定时器； d. 当原始财产轴值尚未超过特定轴上的相加阈值时，确定定时时长； e. 确定定时时长是否超过该轴的规定加速时长； f. 如果定时时长超过加速时长，则存储触发事件； g. 从事件数据记录仪和GPS传感器中的至少一个接收周期性数据消息；以及 h. 监视财产速度，其中应用下面的公式确定财产速度： f asset' s accelerattonx_axts〇
34. 根据权利要求33所述的系统，其中该软件程序： a. 当财产速度超过规定值并且与此同时存储了触发事件时，确定在哪个轴触发触发事 件； b. 如果在z轴触发触发事件，则记录可能跟踪问题报警；以及 c. 如果在X轴和y轴中的一个触发触发事件，则记录操作员误操作报警。
35. 根据权利要求34所述的系统，其中该软件程序： a.发送指出恶劣工作环境、坏轨道和转辙器、恶劣海面、糟糕道路、维修的路线、GPS地 址、视频和对事件记录仪信息的访问中的任何一项的报警。
36. 根据权利要求33所述的系统，其中触发事件包括存储该轴上的数据的特性、定时 时长以及触发事件的时间。
37. 根据权利要求33所述的系统，其中数据消息包括财产上的各种输入传感器的实时 状态。
38. 根据权利要求25所述的系统，其中该软件程序： a. 确定每个轴上的活动时长和关闭时长中的至少一个； b. 存储活动时长和关闭时长中的至少一个； c. 确定每个轴上的活动阈值和关闭阈值中的至少一个； d. 将原始加速度数据滤波为滤波加速度值； e. 将滤波加速度值转换为滤波财产轴值； f. 将原始加速度数据转换为原始财产轴值； g. 将滤波财产轴值与每个轴的确定活动阈值和关闭阈值相加；以及 h. 将相加阈值与原始财产轴值连续进行比较。
39. 根据权利要求38所述的方法，其中该软件程序： a. 当原始财产轴值超过相加阈值时，激活定时器； b. 当原始财产轴值尚未超过特定轴上的相加阈值时，确定定时时长； c. 确定定时时长是否超过该轴的规定加速时长；以及 d. 如果定时时长超过加速时长，则存储触发活动事件和触发关闭事件中的一个；
40. 根据权利要求39所述的系统，其中触发事件包括存储该轴上的数据的特性、定时 时长以及触发事件的时间。
41. 根据权利要求25所述的系统，其中该软件程序： a.从与惯性导航传感器电路板的微控制器通信的至少一个三轴磁强计接收数据信号， 所述微控制器处理来自所述三轴磁强计的数据； b. 将原始加速度数据滤波为滤波加速度值； c. 将滤波加速度值转换为滤波财产轴值； d. 计算财产的俯仰，其中应用下面的公式确定财产的俯仰：
e. 计算财产的滚转，其中应用下面的公式确定财产的滚转：
f. 监视财产速度，其中应用下面的公式确定财产速度： f asset' s acceIerationx_axts； g. 从磁强计读取三轴高斯数据。 h. 利用三轴高斯数据、财产俯仰和财产滚转，计算倾斜补偿机头方向。
42. 根据权利要求41所述的系统，其中该软件程序： a. 从位于动产上的至少一个GPS传感器接收全球定位系统（GPS)信号； b. 从GPS传感器读取财产的GPS数据；以及 c. 将财产的GPS数据剖析为：速度、机头方向、炜度、和经度。
43. 根据权利要求41所述的系统，其中该软件程序： a. 从与惯性导航传感器电路板的微控制器通信的至少一个三轴陀螺仪接收数据信号， 所述微控制器处理来自所述三轴陀螺仪的数据； b. 记录与动产相关的数据，从位于动产上的至少一个事件数据记录仪接收所述数据； c. 从位于动产上的GPS传感器读取财产的最后得知炜度和经度； d. 存储财产的最后得知炜度和经度； e. 利用最后得知的炜度、经度、财产速度、事件数据记录仪数据、倾斜补偿机头方向以 及来自三轴陀螺仪的数据，计算新炜度和经度；以及 f. 存储该新炜度和经度。
44. 根据权利要求43所述的系统，其中该软件程序： a. 记录新炜度和经度的时间；以及 b. 发送财产出发报警和到达报警。
45. 根据权利要求44所述的系统，其中该软件程序： a. 定义出发和到达虚拟行驶路线； b. 检测财产何时经过出发和到达虚拟行驶路线； c. 记录财产经过出发和到达虚拟行驶路线的时间；以及 d. 当财产经过出发和到达虚拟行驶路线时发出报警。
46. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤： a.至少一个燃油量传感器测量油箱内的燃油量。
47. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤： a.位于动产上的至少一个事件数据记录仪记录与动产的性能相关的数据。
48. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤： a.位于动产上的至少一个数字视频记录仪记录视频和音频。
49. 根据权利要求1所述的方法，还包括步骤： a.校准位于动产上的罗盘。
50. 根据权利要求25所述的系统，其中 a.至少一个燃油量传感器测量油箱内的燃油量。
51. 根据权利要求25所述的系统，其中 a.位于动产上的至少一个事件数据记录仪记录与动产的性能相关的数据。
52. 根据权利要求25所述的系统，其中 a.位于动产上的至少一个数字视频记录仪记录视频和音频。
53. 根据权利要求25所述的系统，其中软件应用程序 a.校准位于动产上的罗盘。
54. -种用于记录、处理和发送来自动产的数据的方法，包括步骤： a. 在三轴上确定预定时长； b. 在三轴上确定预定阈值； c. 从加速表读取数据； d. 从磁强计读取数据； e. 从陀螺仪读取数据；以及 f. 将全部所述数据与所述预定阈值和所述预定时长进行比较。
55. 根据权利要求4所述的方法，还包括步骤： a. 从事件数据记录仪请求涵盖事件时间的数据记录文件； b. 接收数据记录文件；以及 c. 将数据记录文件发送到后勤办公室。
56. 根据权利要求10所述的方法，还包括步骤： a. 位于动产上的至少一个数字视频记录仪记录视频和音频； b. 请求从数字视频记录仪进行涵盖事件时间的数字视频下载； c. 接收数字视频下载；以及 d. 将数字视频下载发送到后勤办公室。
57. 根据权利要求28所述的系统，其中该软件程序： a. 从事件数据记录仪请求涵盖事件时间的数据记录文件； b. 接收数据记录文件；以及 c. 将数据记录文件发送到后勤办公室。
58. 根据权利要求34所述的系统，其中该软件程序： a. 从位于动产上的至少一个数字视频记录仪接收信号，所述记录仪记录视频和音频； b. 请求从数字视频记录仪进行涵盖事件时间的数字视频下载； c. 接收数字视频下载；以及 d. 将数字视频下载发送到后勤办公室。
【文档编号】G01C21/10GK104520674SQ201380019822
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年4月12日 优先权日:2012年4月13日
【发明者】L·B·小乔丹, L·A·玛塔 申请人:外托尼克斯有限公司