CN104977877A - 汽车仪表盘数据采集器 - Google Patents

Abstract

一种汽车仪表盘数据采集器，属于车辆数据采集领域，为解决现有数据采集器直接与汽车总线通信采集车辆行驶状态的相关信息而造成的通信受限、通讯延时和数据丢失的问题，技术要点是：包括多路转接线、模拟量采集模块、脉冲量采集模块和开关量采集模块，各采集模块中具有多路采集电路，每一路采集电路与一路转接线连接，该路转接线的另一端连接在汽车仪表盘接口中的一个接口端，该接口端连接一路汽车仪表盘线束，该线束连接在一指定的电控单元，该电控单元输出一种汽车仪表盘数据的采集量。本发明的汽车仪表盘数据采集器直接监听汽车仪表盘数据线接口，实时性好，可采集仪表盘上所显示的全部信息。

Description

汽车仪表盘数据采集器

技术领域

本发明涉及一种数据采集器，尤其涉及一种采集汽车仪表盘数据的采集器。

背景技术

汽车仪表盘又名汽车组合仪表，是重要的人机交互接口，其上集成了发动机转速、速度、冷却液温度、燃油液位、转向灯以及各种报警指示灯等信息。

现有的汽车数据采集器，一般通过与汽车总线通信的方式获取汽车总线数据，或者通过OBD诊断接口间接的与车内总线通信而获得车辆行驶过程中产生的数据信息，这种现有的与汽车总线通信的方式受限于车内诊断接口功能的限制，只有诊断接口支持的部分信息可被读取。

例如，对燃油液位信息的采集，几乎所有的汽车仪表盘都标配有燃油液位显示功能，有的以指针的方式显示，有的以液晶显示器的方式显示，但并不是所有的汽车的总线都支持燃油液位这一功能的读取，低端汽车的总线一般不支持读取燃油液位，现有的总线式采集器就无法采集这些汽车的燃油液位。

同时，由于现有的与总线通讯的采集器需要以轮询的方式与车内总线通讯，该种采集方式受限于汽车总线的通讯延时，车辆数据采集存在信息丢失的可能。

例如，汽车仪表盘上有汽车转向灯的显示功能，当驾驶员打开转向灯时，仪表盘上的转向指示灯也一同亮起，现有的总线式获取信息方式需要对所获取的功能以队列的方式轮询与总线系统通讯，不可能同时获取所有功能，相同的一个功能状态的获取需要几秒甚至十几秒的时间，在这个间隔时间里，汽车转向灯状态已经由点亮到关闭，但现有的总线式获取信息方式由于需要轮询读取等待，无法准确获得每一次转向灯的亮灭，造成需要采集的信息丢失。

发明内容

为解决现有数据采集器直接与汽车总线通信采集车辆行驶状态的相关信息而造成的通信受限、通讯延时和数据丢失的问题，本发明提供了一种汽车仪表盘数据采集器，以实现全面、快速和精准的汽车行驶状态的数据采集。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种汽车仪表盘数据采集器，包括多路转接线、模拟量采集模块、脉冲量采集模块和开关量采集模块，各采集模块中具有多路采集电路，每一路采集电路与一路转接线连接，该路转接线的另一端连接在汽车仪表盘接口中的一个接口端，该接口端连接一路汽车仪表盘线束，该线束连接在一指定的电控单元，该电控单元输出一种汽车仪表盘数据的采集量。

作为技术方案的补充，模拟量采集模块和脉冲量采集模块还分别集成有数字量转换模块，该数字量转换模块用于使模拟量采集模块或脉冲量采集模块采集的信息转换成数字量。

作为技术方案的进一步补充，汽车仪表盘数据采集器还具有编码模块，用于组合模拟量采集模块采集并转换成的数字量数据、脉冲量采集模块采集并转换成的数字量数据及开关量采集模块采集的数字量数据，并对组合的数字量数据进行统一编码。

作为技术方案的进一步补充，开关量采集模块具有21路开关量采集电路，模拟量采集模块具有4路模拟量采集电路，脉冲量采集模块具有2路脉冲量采集电路。

作为技术方案的更进一步的补充，所述的汽车仪表盘数据采集器还设置有通讯模块，其分别与各采集模块相连接，使用通讯模块，将各采集器采集的数据发送至云端，实现数据采集器所采集的数据与控制中心进行数据传输。

作为技术方案的更进一步的补充，所述多路转接线、模拟量采集模块、脉冲量采集模块和开关量采集模块和通信模块集成并封装于采集器壳体中，由采集器壳体引出多路转接线插头与汽车仪表盘的背面的数据接口连接，在采集器壳体上设置卡扣将汽车仪表盘数据采集器卡接在汽车仪表盘背面或直接粘附在汽车仪表盘的背面，形成一种隐藏式安装。

有益效果：本发明的汽车仪表盘数据采集器直接监听汽车仪表盘数据线接口，实时性好，可采集仪表盘上所显示的全部信息，并且其通过转接线接入汽车仪表盘线束，不破坏仪表盘的外观及正常显示的各项功能，也不会破坏原有汽车仪表盘线束，可以在汽车出厂后装配，安装后也可以对采集器拆卸，可以恢复原车仪表盘及线束的连接状态。本发明的采集器还可以通过调整所使用的转接线，适配多个汽车仪表盘，使其采集数据源不局限于一款车型，而本发明使用的通信模块，将采集到的数据发送给远程平台，给汽车增加了远程监控的功能。

附图说明

图1为本现有技术中汽车数据采集器的系统框图；

图2为本发明实施例1中的汽车仪表盘数据采集器的系统框图；

具体实施方式

为了进一步阐释本发明创造，下面结合附图及具体实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1：

汽车仪表盘线束是一组数据线，并非某一个汽车总线，汽车仪表盘线束大概由30根电线组成，不同车型由于仪表盘功能不同，仪表盘线束中的电线数量不同，线序也不相同，但一般情况下汽车仪表盘线束都由开关量、模拟量、脉冲量这3类信号线与电源线组成。

汽车仪表盘线束一端连接到汽车仪表盘背面的数据接口上，另一端并非连接到单一的ECU上，而是根据具体的功能，连接到不同的电控单元，不同的电线连接在不同的电控单元，决定了通过该电线传递的采集信号的种类，例如，汽车仪表盘的燃油液位的数据线，其燃油液位的信息以模拟量方式传递，仪表盘的燃油液位的数据线直接连到燃油液位传感器单元，再比如，仪表盘的灯光指示灯的数据线，其灯光指示灯开关的信息以开关量的方式传递，仪表盘的灯光指示灯的数据线直接连接到汽车照明单元，使用数据采集器，采集不同电线的电信号可以获得汽车仪表盘的相应的表示汽车行驶状态的信息。

本实施例公开了一种汽车仪表盘数据采集器，如图2所示，其包括多路转接线、模拟量采集模块、脉冲量采集模块和开关量采集模块，各采集模块中具有多路采集电路，每一路采集电路与一路转接线连接，该路转接线的另一端连接在汽车仪表盘接口中的一个接口端，该接口端连接一路汽车仪表盘线束，该线束连接在一指定的电控单元，该电控单元输出一种汽车仪表盘数据的采集量，其中，该汽车仪表盘数据采集器开关量采集模块具有21路开关量采集电路，模拟量采集模块具有4路模拟量采集电路，脉冲量采集模块具有2路脉冲量采集电路(图2仅未示了各采集模块具有3路采集电路的情况，未示出具有该种数量的采集电路的情况)，对于各采集模块中的采集电路数量的设置，是根据需要采集信号的类型和数量进行设定的，本领域技术人员可根据实际采集需求，进行适应性调整。

本实施例中的汽车仪表盘数据采集器，在汽车仪表盘的接口端与各采集模块中的采集电路之间，使用转接线进行连接，即转接线连接了汽车仪表盘线束和各采集电路，使用该汽车仪表盘数据采集器时，只要更换不同的转接线进行连接，就可对不同车型的汽车仪表盘数据采集进行适配，解决了由于不同车型仪表盘功能不同，仪表盘线束中的电线数量不同，线序也不相同导致的汽车仪表盘数据采集器的可移植性差的技术问题，即该汽车仪表盘数据采集器，克服了现有汽车数据采集器只能针对单一车型进行数据采集，无法进行通用的缺陷。

实施例2：

与实施例1的技术方案相同，其区别在于：

本实施例中的模拟量采集模块和脉冲量采集模块还分别集成有数字量转换模块，该数字量转换模块用于使模拟量采集模块或脉冲量采集模块采集的信息转换成数字量。

汽车仪表盘数据采集器还具有编码模块，用于组合模拟量采集模块采集并转换成的数字量数据、脉冲量采集模块采集并转换成的数字量数据及开关量采集模块采集的数字量数据，并对组合的数字量数据进行统一编码。

还设置有通讯模块，其分别与各采集模块相连接，使用通讯模块，将各采集器采集的数据发送至云端，实现数据采集器所采集的数据与控制中心进行数据传输，用于将编码模块的编码信息传输至远程平台存储，使得该远程平台可对长期记录的车辆行驶过程中的采集数据进行统计及分析。

本实施例中的汽车仪表盘数据采集器，使用编码模块对组合数字量进行统一编码和传输，传输过程中，数据丢失的可能性较小，也更加便于数据的传输和管理。

下述为本实施例中的汽车仪表盘数据采集器采集开关量、模拟量和脉冲量的示例：

开关量的采集，以转向灯为例，当驾驶员拨动转向灯开关时，汽车转向灯亮起，同时，汽车仪表盘线束中转向灯信号线上的电平由低电平变为高电平，汽车仪表盘中转向指示灯同时亮起。本发明的采集器的开关量采集模块的1路采集电路，通过转接线直接搭接在这根汽车仪表盘线束转向灯信号线上，当这根信号线的电平由低到高发生变化时，采集器中的微控制器的引脚电平也相应发生变化，从而采集器识别到转向灯亮起这一信息，由于采集器中的微控制器采用引脚电平中断的方式进行引脚电平变化的读取，对转向灯变化这一信息的读取识别延时不到1毫秒，几乎无延时，这相对于现有的总线方式需要几秒的时间进行采集具有明显的优势。

模拟量的采集，以燃油液位为例，燃油液位传感器是一个由油箱中浮子驱动的可变电阻器，当燃油液位发生变化时，燃油液位传感器的电阻发生相应的变化，由于燃油液位传感器两端加有电压，燃油液位传感器的电阻变化时，会引起燃油液位传感器输出电压变化，这一电压变化的信息以模拟量的方式通过汽车仪表盘线束传递给仪表盘中的燃油液位指示表，从而指针发生变化。本发明的采集器的模拟量采集模块的1路采集电路，通过转接线直接搭接在这根汽车仪表盘线束燃油液位信号线上，当这根信号线中的电压发生变化时，采集器模拟量采集电路对变化的电压信号进行模数转换(A/D转换)，将模拟量转化为数字量，从而采集器识别到燃油液位发生变化这一信息。本发明的采集器对燃油液位信号量的采集仅需微控制器进行1次模数转换的时间，不到1毫秒即可采集到燃油液位的变化，时间非常短。

脉冲量的采集，汽车仪表盘中的里程及发动机转数就以脉冲量的方式进行传递，脉冲量的采集与以上开关量采集类似，采集器中的微控制器对脉冲量进行计数，从而识别到脉冲量的变化。

实施例3：

与实施例2的技术方案相同，其区别在于：

本实施例中的汽车仪表盘数据采集器的多路转接线、模拟量采集模块、脉冲量采集模块和开关量采集模块和通信模块集成并封装于采集器壳体中，由采集器壳体引出多路转接线插头与汽车仪表盘的背面的数据接口连接，该种结构使得该汽车仪表盘数据采集器结构紧凑、体积小巧，适于携带和方便安装，在采集器壳体上设置卡扣将汽车仪表盘数据采集器卡接在汽车仪表盘背面或直接粘附在汽车仪表盘的背面，形成一种隐藏式安装，不破坏仪表盘的外观及正常显示的各项功能，不破坏原有汽车仪表盘线束，完全可以在汽车出厂后进行再安装，安装后也可对汽车仪表盘数据采集器进行拆卸，即可恢复原车的仪表盘及线束连接状态，基本不可能对安装的车辆产生任何影响，对车辆的数据采集也可以自行安排采集时间和方式，具有较强的采集灵活性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车仪表盘数据采集器，其特征在于：包括多路转接线、模拟量采集模块、脉冲量采集模块和开关量采集模块，各采集模块中具有多路采集电路，每一路采集电路与一路转接线连接，该路转接线的另一端连接在汽车仪表盘接口中的一个接口端，该接口端连接一路汽车仪表盘线束，该线束连接在一指定的电控单元，该电控单元输出一种汽车仪表盘数据的采集量。

2.如权利要求1所述的汽车仪表盘数据采集器，其特征在于：模拟量采集模块和脉冲量采集模块还分别集成有数字量转换模块，该数字量转换模块用于使模拟量采集模块或脉冲量采集模块采集的信息转换成数字量。

3.如权利要求1所述的汽车仪表盘数据采集器，其特征在于：汽车仪表盘数据采集器还具有编码模块，用于组合模拟量采集模块采集并转换成的数字量数据、脉冲量采集模块采集并转换成的数字量数据及开关量采集模块采集的数字量数据，并对组合的数字量数据进行统一编码。

4.如权利要求1或2或3所述的汽车仪表盘数据采集器，其特征在于：开关量采集模块具有21路开关量采集电路，模拟量采集模块具有4路模拟量采集电路，脉冲量采集模块具有2路脉冲量采集电路。

5.如权利要求1或2或3所述的汽车仪表盘数据采集器，其特征在于：还设置有通讯模块，其分别与各采集模块相连接，使用通讯模块，将各采集器采集的数据发送至云端，实现数据采集器所采集的数据与控制中心进行数据传输。

6.如权利要求5所述的汽车仪表盘数据采集器，其特征在于：所述多路转接线、模拟量采集模块、脉冲量采集模块、开关量采集模块和通信模块集成并封装于采集器壳体中，由采集器壳体引出多路转接线插头与汽车仪表盘的背面的数据接口连接，在采集器壳体上设置卡扣将汽车仪表盘数据采集器卡接在汽车仪表盘背面或直接粘附在汽车仪表盘的背面，形成一种隐藏式安装。