CN102044095A - 一种个人驾驶行为分析管理控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种个人驾驶行为分析管理控制系统，包括：数据读取终端，用于获取车辆ECU运行数据、读取汽车行驶工况数据、建立驾驶员操作行为数据评估分析模型、对危险驾驶行为进行报警、紧急记录车辆事故数据、统计汽车行驶里程及油耗、检测车辆排放是否超标；GPS定位设备，用于车辆定位；服务器，用于记录和分析驾驶行为数据，结合OBD的车辆诊断功能及时对车辆的保养维修故障进行提醒，并通过互联平台和用户进行信息交互。本发明通过多种行为模型，提炼出车主驾车的安全性、经济性情况，给予车主指导建议和意见，并在汽车驾驶过程和互联网终端界面进行报警提醒及建议，从而改善驾驶行为，达到节能减排，安全保障，经济环保的作用。
Description
技术领域
本发明涉及汽车道路交通安全技术领域，特别是涉及一种个人驾驶行为分析管理控制系统。
背景技术
各国学者致力于道路交通安全的研究已经近百年，为预防和减少交通事故及其带来的损失，分别在汽车安全性设计、道路交通设施与环境的改善、智能交通系统、道路交通安全评估及事故预测、道路交通安全法规尤其是道路交通安全事故中的人为因素进行了大量的研究。这些研究无疑对保证道路安全交通事故起到了积极的作用，为该领域的深入研究提供了十分有益的基础思路。
从20世纪80年代起，美、日、欧等各大汽车制造企业开始在其生产的电喷汽车上配备OBD(On-Board Diagnostics，车载自动诊断系统)，初期的OBD没有自检功能。比OBD更先进的OBD-II在20世纪90年代中期产生，美国汽车工程师协会制定了一套标准规范，要求各汽车制造企业按照OBD-II的标准提供统一的诊断模式，在20世纪90年末期，进入北美市场的汽车都按照新标准设置OBD。
OBD将从发动机的运行状况随时监控汽车是否尾气超标，一旦超标，会马上发出警示。当系统出现故障时，故障(MIL)灯或检查发动机(Check Engine)警告灯亮，同时动力总成控制模块将故障信息存入存储器，通过一定的程序可以将故障码从动力总成控制模块中读出。根据故障码的提示，维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。
OBD-II与以前的所有车载自诊断系统不同之处在于有严格的排放针对性，其实质性能就是监测汽车排放。当汽车排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物或燃油蒸发污染量超过设定的标准，故障灯就会点亮报警。
而在构成道路交通系统的驾驶员、汽车和道路环境三个因素中，各个因素对道路交通安全的影响虽有不同，各国的统计数据也不尽相同，但是驾驶员的不安全驾驶行为是引发道路交通事故的主要原因已被世界各国所公认。
驾驶员不但是道路交通系统的信息处理者和决策者，而且也是调节者和控制者，因此对于驾驶行为的研究分析尤其是如何对不安全的驾驶行为进行干预就成为保障道路交通安全的核心问题，这也是从根本上预防事故、减少事故的探索之路。
同时随着私人汽车保有量的增加，私人汽车驾驶员大部分为非专业人员，其驾驶行为是否合理也将对汽车节能和环境产生较大的影响，因此通过对驾驶行为分析并寻求驾驶行为的控制策略开发辅助驾驶系统将对汽车的节能降排具有重要的现实意义。此外，通过对驾驶行为的分析研究，同样对其他领域比如交通微观模拟、道路环境评价、驾驶员培训等具有重要的意义。
但是，目前的OBD和OBD-II虽然对监测汽车排放十分有效，但并没有实现实时监测和智能评估驾驶员的驾驶行为和驾驶状态，从而不能及早发现可能的操作失误，避免交通事故的发生。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种个人驾驶行为分析管理控制系统，以实现实时监测和智能评估驾驶员的驾驶行为和驾驶状态，从而能及早发现可能的操作失误，避免交通事故的发生。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种个人驾驶行为分析管理控制系统，包括数据读取终端、GPS(Global Positioning System全球定位系统)定位设备和服务器，所述数据读取终端和GPS定位设备安装在车辆上，通过无线传输与所述服务器进行通信；所述数据读取终端，用于获取车辆ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)运行数据、读取汽车行驶工况数据、建立驾驶员操作行为数据评估分析模型、对危险驾驶行为进行报警、紧急记录车辆事故数据、统计汽车行驶里程及油耗、检测车辆排放是否超标；所述GPS定位设备，用于车辆定位；所述服务器，用于记录和分析驾驶行为数据，结合OBD的车辆诊断功能及时对车辆的保养维修故障进行提醒，并通过互联平台和用户进行信息交互。
进一步，所述的车辆包括为所有OBDII-16P的协议支持的汽车，OBDII-16P协议包括VPW(Variable Pulse Width，可变脉冲宽度)、PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)、KWP(Keyword Protocol，关键字协议)2000、KWP2000M、ISO9141。
进一步，所述的数据读取终端和GPS定位设备还支持产品无线网络和USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)1.1在线两种方式升级用户程序，也支持客户端服务器数据存储和终端数据存储并上载数据到PC(Personal Computer，个人电脑)。
进一步，所述的数据读取终端和GPS定位设备包括内置G-Sensor(加速度传感器)和蓝牙模块，用于车辆拖吊报警和蓝牙数据传输；还包括故障码扫描器，用于读取以及清除车辆故障码，并可开、关Check Engine或MIL引擎故障警示灯，能及早发现车况异常，并在后台显示故障内容以及维修建议。
进一步，所述的数据读取终端包括行车旅程记录电脑，用于存储车辆行驶有效数据；包括GAUGE(标准规格)数位车况仪表记录模块，用于读取车辆行驶功况自建数据仪表记录，以及依据各款支持的特定功能，自行输入检测指令代码扩充车况仪表项，以检测更多更强大的引擎监控参数与旅程数据；包括车辆排放超标实时远程监控模块，用于在发动机的运行状况中监控汽车尾气；当系统出现故障时从发动机电脑中将故障码读出。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：
1、建立并实施车辆驾驶行为的分析管理系统，记录汽车的运行状况等相关数据，分析车主的驾驶行为、燃料利用率、尾气排放情况。通过多种的行为模型，提炼出车主驾车的安全性、经济性情况，给予车主专业的指导建议和意见，并在汽车驾驶过程和互联网终端界面都可以进行这样的报警提醒及建议，从而改善驾驶行为，达到节能减排，安全保障，经济环保的作用。
2、汽车厂商可将其用于系统性能评估与车辆设计，以提高乘客的安全。
3、急救医疗小组可通过该系统的GPS定位功能自动测位通报以及根据事故严重程度安排资源优先等级来改善服务。
4、保险公司可将其用于加快事故调查速度、鉴别欺诈性索赔以及改善风险管理。
5、研究人员可将其用于研究事故原因与车辆老化影响。
6、政府部门可将其用于改善交通基础设施及重新设计有问题的路面。
7、公众亦可从数据记录仪确定和报告的不安全驾驶行为中受益。
附图说明
图1为本发明的一种个人驾驶行为分析管理控制系统的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种个人驾驶行为分析管理控制系统的结构框架图；
图3为本发明实施例的一种个人驾驶行为分析管控系统的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一种个人驾驶行为分析管理控制系统的结构如图1所示，该个人驾驶行为分析管控系统由数据读取终端、GPS定位设备和服务器三部分构成。其中数据读取终端、GPS定位设备安装在车辆上，通过无线传输与所述服务器进行通信；服务器通过互联平台利用基于个人驾驶行为数据分析技术而建立的多功能门户网站和用户进行信息交互。数据读取终端用于获取车辆ECU运行数据、读取汽车行驶工况数据、建立驾驶员操作行为数据评估分析模型、对危险驾驶行为进行报警、紧急记录车辆事故数据、统计汽车行驶里程及油耗、检测车辆排放是否超标。GPS定位设备用于车辆定位；服务器用于记录和分析驾驶行为数据，结合OBD的车辆诊断功能及时对车辆的保养维修故障进行提醒，并通过互联平台和用户进行信息交互。
上述车辆包括所有为OBDII-16P的协议支持的汽车，OBDII-16P协议包括VPW、PWM、KWP2000、KWP2000M、ISO9141。
上述数据读取终端和GPS定位设备还支持产品无线网络和USB1.1在线两种方式升级用户程序，也支持客户端服务器数据存储和终端数据存储并上载数据到PC。
上述数据读取终端和GPS定位设备包括内置G-Sensor和蓝牙模块，用于车辆拖吊报警和蓝牙数据传输；还包括故障码扫描器，用于读取以及清除车辆故障码，并可开、关Check Engine或MIL引擎故障警示灯，能及早发现车况异常，并在后台显示故障内容以及维修建议。
上述数据读取终端包括行车旅程记录电脑，用于存储车辆行驶有效数据；包括GAUGE数位车况仪表记录模块，用于读取车辆行驶功况自建数据仪表记录，以及依据各款支持的特定功能，自行输入检测指令代码扩充车况仪表项，以检测更多更强大的引擎监控参数与旅程数据；包括车辆排放超标实时远程监控模块，用于在发动机的运行状况中监控汽车尾气；当系统出现故障时从ECU中将故障码读出。
本发明实施例的一种个人驾驶行为分析管理控制系统的结构如图2所示，其中本发明实施例的一种个人驾驶行为分析管控系统的工作流程如图3所示。本实施例的系统中，安装在车辆上的包括数据读取终端和GPS定位设备。本实施例中基于无线通讯服务器的OBD主要包括功能：车辆ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)运行数据获取功能；汽车行驶工况数据的读取；驾驶员操作行为数据评估分析模型的建立；危险驾驶行为报警机制；车辆事故数据紧急记录；汽车行驶里程统计及油耗统计；车辆定位和车辆排放超标检测；内置G-Sensor和蓝牙模块，实现车辆拖吊报警和蓝牙数据传输功能。可测车型为所有OBDII-16P的协议支持的汽车。支持产品无线网络和USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)1.1在线两种方式升级用户程序。支持客户端服务器数据存储和终端数据存储并上载数据到PC。
本实施例的个人驾驶行为分析管理控制系统还包括基于个人驾驶行为数据分析技术而建立的多功能门户网站通过互联平台和用户进行信息交互。A、致力于驾驶行为的改善，有助于提升整个交通系统中驾车者的总体素质和业务水平，减少交通事故发生率，降低交通事业维护成本；B、致力于驾驶行为的提升，有助于提高能源利用率，降低车辆的同等条件使用情况下的耗油量，并引导车主的经济节能的驾车观念；C、驾驶行为数据的记录，通过结合OBD的车辆诊断功能，及时对车辆的保养维修故障进行提醒，减少带病车辆的上路行驶，有针对性的保养和维护，在降低维护保养和维修费用外，延长了车辆使用寿命；D、车辆驾驶行为分析系统的实现，将汽车服务市场的服务模式由以前的被动性服务转化为更为主动性服务，为汽车服务市场的优势企业增加收入树立品牌。
本实施例的个人驾驶行为分析管理控制系统具有以下特点：
1、该系统所述支持的协议类型包括：VPW(Variable Pulse Width，可变脉冲宽度)、PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)、KWP2000(Keyword Protocol，关键字协议)、KWP2000M和ISO9141。
2、该系统中含有故障码扫描器
所述故障码扫描器可读取以及清除车辆故障码，并可开关CheckEngine或MIL引擎故障警示灯，能早期发现车况异常，并后台显示故障内容以及维修建议，以避免故障扩大后产生高额维修费用。其具有以下功能：
(1)OBD II故障码读取；
(2)可记录故障码产生时的相关车况数据之FRZD车辆冻结帧；
(3)清除车辆故障码；
(4)关闭故障码警示灯；
(5)OBD终端就绪测试状况记录；
(6)可通过无线传输服务器支持车辆历史故障数据查询。
3、该系统含有行车旅程记录电脑(BlackBox)，具有TRIP功能该行车旅程记录电脑对记录数据的支持如表1所示：
表1
| 中文名称 | 英文名称 | 支持 |
| 开车时间 | Trip Start | √ |
| 停车时间 | Trip End | √ |
| 车辆位置地图信息 | ||
| 车辆行驶轨迹地图回放 |
| 行驶路程 | Distance | √ |
| 最大速度 | MaxSpeed | √ |
| 超速时长 | Time over speed | (蜂鸣报警) |
| 紧急刹车次数 | Hard Brakes | (蜂鸣报警) |
| 紧急加速次数 | HardAcl | (蜂鸣报警) |
| 平均速度 | Average Speed | (蜂鸣报警) |
| 最高引擎水温 | 记录精度1℃ | (高温蜂鸣报警) |
| 最高引擎转速 | 记录精度1RPM | |
| 低电压报警 | 记录精度0.1V | (蜂鸣警) |
| 非法拖吊报警 | ||
| 行驶燃油消耗 | 记录精度1L | |
| 行驶平均油耗 | LK∮ |
备注：(1)OBD功能的存储空间，最多可以存储约300小时数据，超过该范围存储最久的数据会被新数据覆盖。
(2)基于无线通讯服务器的OBD存储空间，可以存储N年车辆行驶有效数据；
4、该系统具有GAUGE数位车况仪表记录功能
该系统具备读取车辆行驶功况自建数据仪表记录功能，可依据各款支持的特定功能，自行输入检测指令代码扩充车况仪表项，以检测更多更强大的引擎监控参数于旅程数据。对数据的支持如表2所示：
表2
5、该系统具有车辆排放超标实时远程监控功能
本系统中的OBD II可在发动机的运行状况中持续不断地监控汽车尾气，一旦发现尾气超标，就会马上发出警报。当系统出现故障时，故障(MIL)灯或检查发动机(Check Engine)警告灯亮，同时发动机电脑将故障信息存入存储器，通过程序可以将故障代码从发动机电脑中读出。根据故障码的提示，维修人员就能迅速准确地确定故障的性质和部位。
其中OBD终端车辆废气排放检测功能包括：
(1)检测废气控制系统的关联元件是否出现“老化”或“损坏”。
(2)必须有警示装置，从而便于提醒驾驶员，进行废气控制系统的保养与检修。
(3)监控传感器和执行器的功能。
(4)使用标准化的故障码，并且可用通用的仪器读取。
OBD终端车辆废气排放检测项目包括：
A、综合元件监测(CCM)
B、触媒转换器监测(三元催化)
C、含氧感知器监测
D、引擎熄火监测(Misfire)
E、燃油修正监测
F、油气蒸发控制系统监测(EVAP)
G、废气再循环(EGR)监测
H、二次空气喷射(AIR)监测
后台数据监控界面软件显示功能包括：
(I)实时监控车辆排放是否超标并记录上传检测结果，故障类型、时间和解决措施。
(II)记录排放周期监督驾驶者按时维修。
6、该系统是一种致力于驾驶行为的改善是实时监测和智能评估驾驶员的驾驶行为和驾驶状态的车辆驾驶行为分析管理系统，有助于及早发现可能的操作失误，避免交通事故的发生；同时提醒驾驶员采取更为合理的驾驶方案以提高车辆的行驶速度，提高交通效率.不仅如此，对于大量不同驾驶员的驾驶行为记录进行统计分析，也有助于制定更为合理的交通法规。
7、该系统致力于驾驶行为的提升是通过将实际的驾驶行为与理想的驾驶行为进行比较，来确定实际驾驶行为是否符合理想的驾驶行为，并生成驾驶建议，通过人机交互接口提供给驾驶员。驾驶行为分析管理系统采用先进的建模理论与方法，如人工智能、神经网络等，建立驾驶行为与汽车燃料消耗和污染物排放的关系模型，提升驾驶员的操作水平，减少车辆排放。
8、该系统中对驾驶行为数据的记录，主要通过结合OBD的车辆诊断功能，及时对车辆的保养维修故障进行提醒，减少带病车辆的上路行驶，有针对性的保养和维护是汽车的保养都和时间、里程相对应，再结合OBDII对车辆故障监控的应用，根据时间和里程达到保养期限或由OBDII主动上报的故障码信息，由车辆驾驶行为分析管理系统的检测功能自动提醒车主保养及维修车辆，并实现预约、接待、调度派工等后续流程。
9、该系统中对车辆驾驶行为分析系统的实现为：将汽车服务市场的服务模式由以前的被动性服务转化为更为主动性服务，为汽车服务市场的优势企业增加收入树立品牌是，汽车厂商可将其用于系统性能评估与车辆设计，以提高乘客的安全。急救医疗小组可通过该系统的GPS定位功能自动测位通报以及根据事故严重程度安排资源优先等级来改善服务。保险公司可将其用于加快事故调查速度、鉴别欺诈性索赔以及改善风险管理。研究人员可将其用于研究事故原因与车辆老化影响。政府部门可将其用于改善交通基础设施及重新设计有问题的路面。公众亦可从数据记录仪确定和报告的不安全驾驶行为中受益。
本发明建立并实施车辆驾驶行为的分析管理系统，记录汽车的运行状况等相关数据，分析车主的驾驶行为、燃料利用率、尾气排放情况。通过多种的行为模型，提炼出车主驾车的安全性、经济性情况，给予车主专业的指导建议和意见，并在汽车驾驶过程和互联网终端界面都可以进行这样的报警提醒及建议，从而改善驾驶行为，达到节能减排，安全保障，经济环保的作用。汽车厂商可将其用于系统性能评估与车辆设计，以提高乘客的安全。急救医疗小组可通过该系统的GPS定位功能自动测位通报以及根据事故严重程度安排资源优先等级来改善服务。保险公司可将其用于加快事故调查速度、鉴别欺诈性索赔以及改善风险管理。研究人员可将其用于研究事故原因与车辆老化影响。政府部门可将其用于改善交通基础设施及重新设计有问题的路面。公众亦可从数据记录仪确定和报告的不安全驾驶行为中受益。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种个人驾驶行为分析管理控制系统，其特征在于，所述系统包括数据读取终端、GPS定位设备和服务器，所述数据读取终端和GPS定位设备安装在车辆上，通过无线传输与所述服务器进行通信；
所述数据读取终端，用于获取车辆ECU运行数据、读取汽车行驶工况数据、建立驾驶员操作行为数据评估分析模型、对危险驾驶行为进行报警、紧急记录车辆事故数据、统计汽车行驶里程及油耗、检测车辆排放是否超标；
所述GPS定位设备，用于车辆定位；
所述服务器，用于记录和分析驾驶行为数据，结合OBD的车辆诊断功能及时对车辆的保养维修故障进行提醒，并通过互联平台和用户进行信息交互。
2.如权利要求1所述的个人驾驶行为分析管理控制系统，其特征在于，所述的车辆包括为所有OBDII-16P协议支持的汽车。
3.如权利要求2所述的个人驾驶行为分析管理控制系统，其特征在于，所述的OBDII-16P的协议包括VPW、PWM、KWP2000、KWP2000M、ISO9141。
4.如权利要求1所述的个人驾驶行为分析管理控制系统，其特征在于，所述的数据读取终端和GPS定位设备支持产品无线网络和USB在线两种方式升级用户程序，支持客户端服务器数据存储和终端数据存储并上载数据到PC。
5.权利要求1所述的个人驾驶行为分析管理控制系统，其特征在于，所述的数据读取终端和GPS定位设备还包括内置G-Sensor和蓝牙模块，用于车辆拖吊报警和蓝牙数据传输。
6.如权利要求1至5任一项所述的个人驾驶行为分析管理控制系统，其特征在于，所述的数据读取终端包括故障码扫描器，用于读取以及清除车辆故障码，并可开关Check Engine或MIL引擎故障警示灯，能及早发现车况异常，并在后台显示故障内容以及维修建议。
7.如权利要求1至5任一项所述的个人驾驶行为分析管理控制系统，其特征在于，所述的数据读取终端包括行车旅程记录电脑，用于存储车辆行驶有效数据。
8.如权利要求1至5任一项所述的个人驾驶行为分析管理控制系统，其特征在于，所述的数据读取终端包括GAUGE数位车况仪表记录模块，用于读取车辆行驶功况自建数据仪表记录，以及依据各款支持的特定功能，自行输入检测指令代码扩充车况仪表项，以检测引擎监控参数与旅程数据。
9.如权利要求1至5任一项所述的个人驾驶行为分析管理控制系统，其特征在于，所述的数据读取终端包括车辆排放超标实时远程监控模块，用于在发动机的运行状况中监控汽车尾气；当系统出现故障时从发动机电脑中将故障码读出。
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