CN103407375A - 汽车运行状态监测电路及其监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车运行状态监测电路及其监测方法。监测电路包括：车载电源电压检测模块，用于监测车载电源的电压变化状态，并将所述电压变化状态转换为脉冲信号；以及处理器，用于根据所述脉冲信号以及车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间是否有数据通讯信号来判断汽车的运行状态。本发明能够根据车载电源的电压变化以及车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间是否有数据通讯信号来判别汽车启动及关闭、冷气系统启动及关闭的状态，可应用于车辆物流管理系统，方便管理人员远程对车辆的运行状态进行监控。

Description

汽车运行状态监测电路及其监测方法
 
技术领域
本发明涉及汽车运行状态监测电路及其监测方法。
 
背景技术
目前的车辆车载诊断系统（On-Board Diagnostics，OBD-Ⅱ）包括有控制模块（OBD-Ⅱ模块）和OBD-Ⅱ接口，OBD-Ⅱ接口包括有接地端GND、电源端B+、数据端CAN+和数据端CAN-。车载电源的电压在汽车启动前，一般为12V，汽车启动后，一般上升1V左右。车载电源工作时，电流为150mA，关闭状态下，只有10mA。如果汽车不工作时，开启车载电源，比如汽车停车后，只开冷气，会造成车载电源损耗。目前，还没有用于汽车状态监控的系统或方法，容易造成车载电源的损耗。
 
发明内容
本发明的目的在于提出一种汽车运行状态监测电路及其监测方法，其能解决无法监测汽车状态的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
汽车运行状态监测电路，其包括：
车载电源电压检测模块，用于监测车载电源的电压变化状态，并将所述电压变化状态转换为脉冲信号；
处理器，用于根据所述脉冲信号以及车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间是否有数据通讯信号来判断汽车的运行状态；
其中，所述运行状态为汽车启动、汽车关闭、冷气系统启动和冷气系统关闭中的一种。
优选的，所述车载电源电压检测模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、供电电源和比较器U2；电阻R1的一端与车载OBD-Ⅱ接口的电源端连接，电阻R1的另一端与比较器U2的同相端连接；电阻R4的一端与电阻R1的另一端连接，电阻R4的另一端接地；电阻R3的一端与电阻R1的一端连接，电阻R3的另一端与比较器U2的反相端连接；电阻R2的一端与电阻R3的另一端连接，电阻R2的另一端接地；比较器U2的电源端与供电电源连接，比较器U2的接地端接地，比较器U2的输出端与处理器连接。
进一步优选的，所述车载电源电压检测模块还包括极性电容C1和极性电容C2，极性电容C1的正极与电阻R1的另一端连接，极性电容C1的负极接地；极性电容C2的正极与电阻R3的另一端连接，极性电容C2的负极接地。
进一步优选的，所述车载电源电压检测模块还包括电容C3和电容C4，电容C3的一端与供电电源连接，电容C3的另一端接地；电容C4的一端与供电电源连接，电容C4的另一端接地。
进一步优选的，比较器U2的输出端通过电阻R5与处理器连接。
进一步优选的，所述供电电源的电压为+5V。
优选的，所述处理器为微处理器。
本发明还公开而来一种上述汽车运行状态监测电路的监测方法，其包括以下步骤：
A、        汽车启动，车载电源进入充电状态，车载电源电压检测模块检测到车载电源的电压上升并输出上升沿的脉冲信号，处理器检测到该上升沿的脉冲信号后，启动车载诊断系统的控制模块，同时，车载诊断系统的控制模块与车载电脑进行通讯，若此时车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间有数据通讯信号反馈到处理器，则判断为汽车启动；
B、        继续对汽车的运行状态进行判断：
若处理器检测到有下降沿的脉冲信号后，且车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间无数据通讯信号反馈，则判断为汽车关闭；
若处理器检测到有下降沿的脉冲信号后，且车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间有数据通讯信号反馈，则判断为冷气系统启动；
若处理器检测到有上升沿的脉冲信号后，车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间有数据通讯信号反馈，且在接收到上升沿之前，车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间也有数据通讯信号反馈，则判断为冷气系统关闭。
本发明具有如下有益效果：
能够根据车载电源的电压变化以及车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间是否有数据通讯信号来判别汽车启动及关闭、冷气系统启动及关闭的状态，可应用于车辆物流管理系统，方便管理人员远程对车辆的运行状态进行监控。
 
附图说明
图1为本发明较佳实施例的汽车运行状态监测电路的结构示意图；
图2为图1中的车载电源电压检测模块的电路图。
 
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。
如图1和图2所示，汽车运行状态监测电路，其包括：
车载电源电压检测模块，用于监测车载电源的电压变化状态，并将所述电压变化状态转换为脉冲信号；
处理器，用于根据所述脉冲信号以及车载诊断系统的控制模块（下称OBD-Ⅱ模块）与车载电脑（下称ECU）之间是否有数据通讯信号来判断汽车的运行状态；
其中，所述运行状态为汽车启动、汽车关闭、冷气系统启动和冷气系统关闭中的一种。
所述车载电源电压检测模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、供电电源、比较器U2、极性电容C1、极性电容C2、电容C3、电容C4和电阻R5。电阻R1的一端与车载OBD-Ⅱ接口的电源端B+连接，电阻R1的另一端与比较器U2的同相端连接；电阻R4的一端与电阻R1的另一端连接，电阻R4的另一端接地；电阻R3的一端与电阻R1的一端连接，电阻R3的另一端与比较器U2的反相端连接；电阻R2的一端与电阻R3的另一端连接，电阻R2的另一端接地；比较器U2的电源端与供电电源连接，所述供电电源的电压为+5V。比较器U2的接地端接地，比较器U2的输出端通过电阻R5与处理器连接。极性电容C1的正极与电阻R1的另一端连接，极性电容C1的负极接地；极性电容C2的正极与电阻R3的另一端连接，极性电容C2的负极接地。电容C3的一端与供电电源连接，电容C3的另一端接地；电容C4的一端与供电电源连接，电容C4的另一端接地。电阻R1与电阻R3的连接节点VIN与OBD-Ⅱ接口的电源端B+连接。本实施例的车载电源电压检测模块的电路设计合理，无论车载电源的原始电压值以及电压变化在任何范围内，都可以检测到变化，并能快速的输出相应的脉冲信号。
本实施例的处理器采用微处理器（MCU）。
OBD-Ⅱ模块通过OBD-Ⅱ接口的数据端CAN+、数据端CAN-与ECU进行通讯。
本实施例还公开而来一种本实施例的汽车运行状态监测电路的监测方法，其包括以下步骤：
A、        汽车启动，车载电源进入充电状态，从12V上升为13V，车载电源电压检测模块检测到车载电源的电压上升并输出上升沿的脉冲信号，处理器检测到该上升沿的脉冲信号后，启动车载诊断系统的控制模块，同时，车载诊断系统的控制模块与车载电脑进行通讯，若此时车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间有数据通讯信号反馈到处理器，则判断为汽车启动（ACC ON）；
B、        继续对汽车的运行状态进行判断：
若处理器检测到有下降沿的脉冲信号后，且车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间无数据通讯信号反馈，则判断为汽车关闭（ACC OFF）；
若处理器检测到有下降沿的脉冲信号后，且车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间有数据通讯信号反馈，则判断为冷气系统启动；
若处理器检测到有上升沿的脉冲信号后，车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间有数据通讯信号反馈，且在接收到上升沿之前，车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间也有数据通讯信号反馈，则判断为冷气系统关闭。
处理器可根据汽车的运行状态的判断结果，通过GSM模块、GPRS模块等无线通信模块向远程的监控中心发送判断结果，以让管理人员及时了解汽车的运行状态，判断是否对车载电源造成损耗。处理器也可以将判断结果输出至车载的显示屏，以及时提醒司机是否有违规操作。
下面，结合具体的例子进行说明。
汽车启动前，车载电源的电压为12V，汽车启动后，车载电源的电压为13V，即车载电源的电压由12V上升至13V，车载电源电压检测模块形成有上升沿的脉冲信号并输出给处理器，若处理器监测到OBD-Ⅱ模块与ECU有正常的数据通讯，则判断为汽车启动。
冷气系统启动后，车载电源的电压由13V下降至12.5V，车载电源电压检测模块形成有下降沿的脉冲信号并输出给处理器，若处理器监测到OBD-Ⅱ模块与ECU有正常的数据通讯，则判断为冷气系统启动。
冷气系统关闭后，车载电源的电压由12.5V上升至13V，车载电源电压检测模块形成有上升沿的脉冲信号并输出给处理器，若处理器监测到OBD-Ⅱ模块与ECU有正常的数据通讯，而且，在接收到上升沿的脉冲信号前，处理器也监测到OBD-Ⅱ模块与ECU有正常的数据通讯，则判断为冷气系统关闭。
汽车关闭后，车载电源的电压由13V下降至12V，车载电源电压检测模块形成有下降沿的脉冲信号并输出给处理器，若处理器监测不到OBD-Ⅱ模块与ECU有正常的数据通讯，则判断为汽车关闭。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.汽车运行状态监测电路，其特征在于，包括：
车载电源电压检测模块，用于监测车载电源的电压变化状态，并将所述电压变化状态转换为脉冲信号；
处理器，用于根据所述脉冲信号以及车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间是否有数据通讯信号来判断汽车的运行状态；
其中，所述运行状态为汽车启动、汽车关闭、冷气系统启动和冷气系统关闭中的一种。
2.如权利要求1所述的汽车运行状态监测电路，其特征在于，所述车载电源电压检测模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、供电电源和比较器U2；电阻R1的一端与车载OBD-Ⅱ接口的电源端连接，电阻R1的另一端与比较器U2的同相端连接；电阻R4的一端与电阻R1的另一端连接，电阻R4的另一端接地；电阻R3的一端与电阻R1的一端连接，电阻R3的另一端与比较器U2的反相端连接；电阻R2的一端与电阻R3的另一端连接，电阻R2的另一端接地；比较器U2的电源端与供电电源连接，比较器U2的接地端接地，比较器U2的输出端与处理器连接。
3.如权利要求2所述的汽车运行状态监测电路，其特征在于，所述车载电源电压检测模块还包括极性电容C1和极性电容C2，极性电容C1的正极与电阻R1的另一端连接，极性电容C1的负极接地；极性电容C2的正极与电阻R3的另一端连接，极性电容C2的负极接地。
4.如权利要求2所述的汽车运行状态监测电路，其特征在于，所述车载电源电压检测模块还包括电容C3和电容C4，电容C3的一端与供电电源连接，电容C3的另一端接地；电容C4的一端与供电电源连接，电容C4的另一端接地。
5.如权利要求2所述的汽车运行状态监测电路，其特征在于，比较器U2的输出端通过电阻R5与处理器连接。
6.如权利要求2所述的汽车运行状态监测电路，其特征在于，所述供电电源的电压为+5V。
7.如权利要求1所述的汽车运行状态监测电路，其特征在于，所述处理器为微处理器。
8.如权利要求1-7任一项所述的汽车运行状态监测电路的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、汽车启动，车载电源进入充电状态，车载电源电压检测模块检测到车载电源的电压上升并输出上升沿的脉冲信号，处理器检测到该上升沿的脉冲信号后，启动车载诊断系统的控制模块，同时，车载诊断系统的控制模块与车载电脑进行通讯，若此时车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间有数据通讯信号反馈到处理器，则判断为汽车启动；
B、继续对汽车的运行状态进行判断：
若处理器检测到有下降沿的脉冲信号后，且车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间无数据通讯信号反馈，则判断为汽车关闭；
若处理器检测到有下降沿的脉冲信号后，且车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间有数据通讯信号反馈，则判断为冷气系统启动；
若处理器检测到有上升沿的脉冲信号后，车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间有数据通讯信号反馈，且在接收到上升沿之前，车载诊断系统的控制模块与车载电脑之间也有数据通讯信号反馈，则判断为冷气系统关闭。
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