CN104933883A - 一种基于手机客户端的车辆监控和车辆引导方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于手机客户端的车辆监控和车辆引导方法及其系统，该方法包括：采集部分主要负责车载信息和地图信息的读取，并将这些信息发送给主控制器。主控制器部分首先解析接收到的车载信息和地图信息，将里程、油耗、车速、剩余油量或剩余电量、故障等信息发送至手机终端，同时根据剩余油量和油耗结合地图信息定位加油站或充电站，对故障进行报警输出，并结合地图进行最近维修站引导性提示。终端执行部分接收来自主控制器的上述信息，通过声音和图像的方式提示驾驶员。该系统包括信号采集模块，主控制器模块及手机终端显示模块三部分；本发明能够及时反馈车辆的行驶状态，并能给予驾驶员正确的引导。

Description

一种基于手机客户端的车辆监控和车辆引导方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种基于手机客户端的车辆监控和车辆引导方法及其系统，属于交通管理技术领域，尤其涉及基于手机客户端的车辆监控及车辆引导方法,涉及车载信号采集和行车引导技术，尤其涉及车载信号，无线通讯和GPS定位多信号融合，通过手机客户端实现车辆监控和行车引导的技术。

背景技术

在现有技术中，驾驶员对车辆的监控主要来自于仪表盘，而车载故障码等信息则需通过专用设备从OBD采集。OBD是车载自动诊断系统，它是检测汽车各系统运行参数并读取数据的终端产品，使汽车的检测、维护和管理合为一体。OBD系统会分别进入发动机、变速箱、ABS等系统ECU(电子控制单元)中去读取故障码和其它相关数据，并利用小型车载通讯系统，采用GPS定位系统和无线通信方式将车辆的身份代码、故障码及所在位置等信息自动通告到管理设备或平台上。然而，目前在用车辆并没有考虑到驾驶员的更多需求，没有将OBD系统和其他通讯系统更为有效地结合。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于手机客户端的车辆监控和车辆引导方法及其系统，考虑到驾驶员的更多需求，解除驾驶员在行驶中的里程焦虑，充分利用自动诊断系统可读取的车载局域网络信息，结合驾驶员行驶需求，在不影响正常驾驶的情况下，通过车载局域网络通讯采集自动诊断系统读取的车载信息，结合全球导航系统定位，实现驾驶员实时对车辆行驶状态和故障的监控，满足驾驶员对车辆状况全方位而直接的掌握，并根据引导做出正确的决策，保证车辆的安全和正常有效的行驶。

本发明实现的技术方案是：基于手机客户端的车辆监控及引导系统主要由微处理单元、自动诊断系统、蓝牙模块、全球导航系统接收模块、手机终端应用模块等组成，具有与微处理单元车载局域网络通讯的自动诊断系统接口、微处理单元接收全球导航系统定位模块的输入接口、微处理单元用于与蓝牙无线通讯的串行端口。车载信号通过自动诊断系统传输至微处理器，如当前行驶信号和当前故障信息等信息，全球导航系统地图信息根据其协议也通过串行端口与微处理器通讯，被读取的信号经过微处理器的解析和处理，将上述车载信号和引导信息通过串行端口发送至蓝牙模块，手机终端应用模块通过蓝牙无线通讯接收并执行主控发送的所有信息。

本发明提出的一种基于手机客户端的车辆监控和车辆引导方法，该方法包括以下步骤：

(1)从车辆的自动诊断系统中获取车辆当前行驶信号和当前故障信息从车载全球导航系统中获取车辆所在地理位置信息；；

(2)通过车载局域网络，对所述车辆的当前行驶信号进行解析，得到以十进制数表示的车辆当前行驶信号，并将以十进制数表示的车辆当前行驶信号发送至手机客户端；

(3)从车载全球导航系统中获取车辆当前所在地理位置信息，根据上述车辆所在地理位置信息中的加油站位置和当前交通信息，计算车辆与最便捷加油站的距离，并根据当前行驶信息中的油耗，计算车辆行驶至最便捷加油站最便捷充电桩的总油耗或总电量，将该总油耗或总电量与上述当前行驶信号中的剩余油量或剩余电量进行比较，若预计到最便捷加油站或充电站)时,剩余油量或剩余电量不足设定的阈值时，则发布车辆需行驶至最便捷加油站加油或充电站充电的引导性提示，通过当前行驶信息中的车速计算行驶至最便捷加油站或充电站时间，并在导航系统中予以导航；

(4)从车载全球导航系统中获取车辆当前所在地理位置信息，根据所述述车辆所在地理位置信息中的维修站位置和当前交通信息，计算车辆与最便捷维修站的距离，并根据当前故障信息中的水温、发动机故障、机油系统故障、辅助制动系统故障、车身稳定系统故障、充电系统故障、电动转向系统故障和安全气囊故障发布引导性故障提示；发布上述引导性提示的同时，通过当前行驶信息中的车速计算行驶至最便捷维修站的时间，并在导航系统中予以导航；

(5)上述当前行驶信息和当前故障信息以及引导性提示信号均通过蓝牙或WIFI发送到手机客户终端，手机客户终端在显示上述信息的同时，通过语音和图像的方式根据不同的提示信号给予驾驶员相应的引导。

一种采用上述方法的车辆监控和车辆引导系统，该系统主要由信号采集模块，主控制器模块及手机终端显示模块三部分组成；

所述信息采集模块用于车载信息和GPS地图信息的读取，并将这些信息发送给主控制器；

所述主控制器模块用于首先解析接收到的车载信息和地图信息，根据剩余油量和油耗结合地图信息定位附近加油站或充电站，对接收到的故障进行分析和报警输出，结合地图信息定位附近维修站，同时将里程、油耗、车速、剩余油量或剩余电量、故障等信息及车辆引导性提示发送至手机终端；

所述终端显示模块用于接收来自主控制器的上述信息，通过声音和图像的方式提示驾驶员。

本发明提出的一种基于手机客户端的车辆监控和车辆引导方法及其系统，其优点是：

采用本发明方法及其系统，驾驶员可在不影响驾驶行为的前提下，通过自动诊断系统获取里程、油耗、车速、剩余油量(对应电动车而言为剩余电量)、故障码等信息，由主控制器进行信号分析处理，结合全球导航系统定位系统，将车辆当前行驶信息和引导信息通过蓝牙发送至手机客户端，给予驾驶员正确的行车引导，例如，主控制器通过信息采集模块从自动诊断系统获取里程、油耗、车速、剩余油量(对应电动车而言为剩余电量)、故障码等信息，根据实时油耗和剩余油量(或电量)信息计算车辆的可持续行驶里程。然后结合地图，在基于车辆剩余油量或剩余电量即将无法行驶到最近的加油站或充电站时给予警告及路线建议，然后通过蓝牙将上述信息发送至手机客户端，直观的消除车辆特别是电动车的里程焦虑问题。另外，通过对故障码的分析，判断车辆是否发生故障，然后给予驾驶员警告，并引导其驶到最近的维修站。

本发明的方法及其系统，充分利用自动诊断系统能够全面读取车载数据和诊断车辆故障的特点，引入全球导航系统定位系统和蓝牙技术，实现驾驶员自主管理车辆的功能，既能将车辆行驶状态进行真实反馈，又能根据车辆状态给予驾驶员正确而有效的引导。该发明的实施，对车辆原有系统和性能毫无影响，安装方便，成本低，操作便捷等优点。

附图说明

图1为基于手机客户端的车辆监控及引导系统原理图。

图2为基于手机客户端的车辆监控及引导系统组成示意图。

图3为基于手机客户端的车辆监控及引导系统中的串口通讯模块电路原理图。

图4为基于手机客户端的车辆监控及引导系统中的CAN通讯模块电路原理图。

具体实施方式

本发明提出的基于手机客户端的车辆监控和车辆引导方法，包括以下步骤：

(1)从车辆(汽车或电动车)的自动诊断系统中获取车辆当前行驶信号和当前故障信息，当前行驶信号包括行驶里程、车速、剩余油量或剩余电量以及油耗，当前故障信息包括水温、发动机故障、机油系统故障、辅助制动系统故障、车身稳定系统故障、充电系统故障、电动转向系统故障和安全气囊故障；从车载全球导航系统中获取车辆所在地理位置信息，车辆所在地理位置信息包括车辆经度、纬度、当前时间、地图信息、当前交通信息，加油站位置、充电桩位置和维修站位置；

(2)通过车载局域网络，对所述车辆的当前行驶信号进行解析，得到以十进制数表示的车辆当前行驶信号，并将以十进制数表示的车辆当前行驶信号发送至手机客户端；

(3)从车载全球导航系统中获取车辆当前所在地理位置信息，根据上述车辆所在地理位置信息中的加油站位置和当前交通信息，计算车辆与最便捷加油站的距离，并根据当前行驶信息中的油耗，计算车辆行驶至最便捷加油站最便捷充电桩的总油耗或总电量，将该总油耗或总电量与上述当前行驶信号中的剩余油量或剩余电量进行比较，若预计到最便捷加油站(充电站)时,剩余油量(剩余电量)不足设定的阈值(例如10L或20％电量)，(即行驶至最便捷加油站最便捷充电桩的总油耗或总电量大于当前剩余油量(剩余电量)减去阈值10L或20％电量)，则发布车辆需行驶至最便捷加油站加油(充电站充电)的引导性提示，通过当前行驶信息中的车速计算行驶至最便捷加油站(充电站)时间，并在导航系统中予以导航；

(4)从车载全球导航系统中获取车辆当前所在地理位置信息，根据所述述车辆所在地理位置信息中的维修站位置和当前交通信息，计算车辆与最便捷维修站的距离，并根据当前故障信息中的水温、发动机故障、机油系统故障、辅助制动系统故障、车身稳定系统故障、充电系统故障、电动转向系统故障和安全气囊故障发布引导性提示。故障提示方法为：如水温异常，则提示“水温异常，请立即暂停行驶，水温正常后尽快前往维修地点检查。”如发动机故障，则提示“发动机异常，请保持平稳驾驶，前往维修地点检查。”如机油系统故障，则提示“机油系统异常，请检查机油是否足够，如不足请添加或前往维修地点检查。”如充电系统故障，则提示“充电系统故障，请关闭各类音响和灯光等非必需的电器设备，保持平稳驾驶，前往维修地点检查。”如ABS故障，则提示“ABS异常，请保持平稳低速驾驶，前往维修地点检查。”如ESP故障，则提示“ESP故障，请保持平稳驾驶，关闭ESP，前往维修地点检查。”如电动转向系统故障，则提示“电动转向系统故障，请保持平稳驾驶，前往维修地点检查。”如安全气囊故障，则提示“安全气囊故障，请保持平稳驾驶，前往维修地点检查。”发布上述引导性提示的同时，通过当前行驶信息中的车速计算行驶至最便捷维修站的时间，并在导航系统中予以导航。

(5)上述当前行驶信息和当前故障信息以及引导性提示信号均通过蓝牙或WIFI发送到手机客户终端，手机客户终端在显示上述信息的同时，通过语音和图像的方式根据不同的提示信号给予驾驶员相应的引导。

本发明的方法实现的系统组成原理如图1所示。该系统主要由信号采集模块，主控制器模块及手机终端显示模块三部分组成，

所述信息采集模块用于车载信息和全球导航系统地图信息的读取，并将这些信息发送给主控制器；

所述主控制器模块用于首先解析接收到的车载信息和地图信息，根据剩余油量和油耗结合地图信息定位附近加油站或充电站，对接收到的故障进行分析和报警输出，结合地图信息定位附近维修站，同时将里程、油耗、车速、剩余油量或剩余电量、故障等信息及车辆引导性提示发送至手机终端；

所述终端显示模块用于接收来自主控制器的上述信息，通过声音和图像的方式提示驾驶员。

上述系统具体实施例结构组成如图2所示。系统主要包括全球导航系统定位模块、主控制单元、手机终端应用模块构成上述的三个模块。其中，全球导航系统定位模块选择波特率为9600K，更新频率为1s的模块即可，安装在车辆仪表台靠近前挡风玻璃处，保证模块上表面无覆盖，获取车辆位置信息。系统的主控制单元与全球导航系统定位模块通过RS232接口进行通讯。如图3所示，该串口模块选择MAX232EIDR作为收发器。GPS通过TXD和RXD实现与主控制单元的通讯。

主控制单元包含的功能电路模块包括电源转换与控制模块、原车信号采集模块、串口通信模块、信息输出模块、电源故障诊断模块和单片机最小系统模块。本发明选择美国飞思卡尔(Freescale)公司的8位MC9S08DZ16芯片作为微处理单元，该微处理单元VCC为5V供电，电源的输入为12V/24V兼容，输出为直流5V。

为了获取车载信号和故障码等车载信息，微处理单元提供一路CAN控制器接口，通过车载局域网络总线从自动诊断系统读取，如图4所示，该车载局域网络模块采用SN65HVD1050作为车载局域网络收发器。系统利用微处理单元的CAN_TXD和CAN_RXD引脚与车载局域网络通讯模块连接，如图4所示，利用CAN P和CAN N引脚与车辆自动诊断系统CAN引脚连接。

为了确保主控制器各单元的正常工作，对各单元的工作电压状况进行监测。该模块完成对主控制器上的电压监测，监测的电压包括VCC5V、电平输入处理后电源12V/24V。采集电路采用精密电阻分压方式。

主控制器将处理过的车载信息和引导信息通过手机终端应用模块执行，由蓝牙完成传输，也选择MAX232EIDR作为收发器。该终端在蓝牙环境下实时更新数据，运行界面包括里程、油耗、车速、剩余油量(对应电动车而言为剩余电量)、常见故障，和报警信息，以及与车辆行驶有关的地图信息，如加油站(充电站)、维修服务中心等。

Claims (3)

1.一种基于手机客户端的车辆监控和车辆引导方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)从车辆的自动诊断系统中获取车辆当前行驶信号和当前故障信息从车载全球导航系统中获取车辆所在地理位置信息；

(2)通过车载局域网络，对所述车辆的当前行驶信号进行解析，得到以十进制数表示的车辆当前行驶信号，并将以十进制数表示的车辆当前行驶信号发送至手机客户端；

(3)从车载全球导航系统中获取车辆当前所在地理位置信息，根据上述车辆所在地理位置信息中的加油站位置和当前交通信息，计算车辆与最便捷加油站的距离，并根据当前行驶信息中的油耗，计算车辆行驶至最便捷加油站最便捷充电桩的总油耗或总电量，将该总油耗或总电量与上述当前行驶信号中的剩余油量或剩余电量进行比较，若预计到最便捷加油站或充电站时,剩余油量或剩余电量不足设定的阈值时，则发布车辆需行驶至最便捷加油站加油或充电站充电的引导性提示，通过当前行驶信息中的车速计算行驶至最便捷加油站或充电站时间，并在导航系统中予以导航；

(4)从车载全球导航系统中获取车辆当前所在地理位置信息，根据所述述车辆所在地理位置信息中的维修站位置和当前交通信息，计算车辆与最便捷维修站的距离，并根据当前故障信息中的水温、发动机故障、机油系统故障、辅助制动系统故障、车身稳定系统故障、充电系统故障、电动转向系统故障和安全气囊故障发布引导性故障提示；发布上述引导性提示的同时，通过当前行驶信息中的车速计算行驶至最便捷维修站的时间，并在导航系统中予以导航；

(5)上述当前行驶信息和当前故障信息以及引导性提示信号均通过蓝牙或WIFI发送到手机客户终端，手机客户终端在显示上述信息的同时，通过语音和图像的方式根据不同的提示信号给予驾驶员相应的引导。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中当前行驶信号包括行驶里程、车速、剩余油量或剩余电量以及油耗，当前故障信息包括水温、发动机故障、机油系统故障、辅助制动系统故障、车身稳定系统故障、充电系统故障、电动转向系统故障和安全气囊故障；车辆所在地理位置信息包括车辆经度、纬度、当前时间、地图信息、当前交通信息，加油站位置、充电桩位置和维修站位置。

3.一种采用如权利要求1所述方法的车辆监控和车辆引导系统，其特征在于，该系统主要由信号采集模块，主控制器模块及手机终端显示模块三部分组成；

所述信息采集模块用于车载信息和GPS地图信息的读取，并将这些信息发送给主控制器；

所述主控制器模块用于首先解析接收到的车载信息和地图信息，根据剩余油量和油耗结合地图信息定位附近加油站或充电站，对接收到的故障进行分析和报警输出，结合地图信息定位附近维修站，同时将里程、油耗、车速、剩余油量或剩余电量、故障等信息及车辆引导性提示发送至手机终端；

所述终端显示模块用于接收来自主控制器的上述信息，通过声音和图像的方式提示驾驶员。