CN105216748A - 实现车辆状态监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种实现车辆状态监控系统及方法，包括：车载终端，包括：定位模块，车辆自诊断模块；三轴加速度传感器模块；油位线性传感器模块；通信模块；车载数据包括定位信息、排污参数、车辆部件运行状态参数、加减速度信息以及油量的液位数据；与车载终端建立通信连接的车联网云服务中心，用于接收通信模块传输过来的车载数据，对车载数据进行拆包计算处理并储存至车联网服务平台。本发明的多功能的实现车辆状态监控系统和方法，有效地监控车辆运行状态、实施的监控车辆的位置、行程、速度、油耗等情况，以使驾驶员可以及时的发现车辆存在的问题，从而提出及时整改或者优化措施，提供驾驶的安全性。

Description

实现车辆状态监控系统及方法

技术领域

本发明涉及智能通信技术领域，尤其是指一种利用智能通信实现车辆状态监控系统及方法。

背景技术

随着当今社会飞速发展，在人们出行过程中，汽车已成为人们家庭生活中不可缺少的交通工具。随着社会逐步步入智能化社会，目前大部分汽车都采用了GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)进行车辆的定位、防盗、防劫、行驶路线导航及呼叫等功能，但是这些功能所服务的对象仍局限为汽车的驾驶者，为驾驶者的出行带来很多便利。尽管现在已经汽车现在已经盛行，但是对于汽车本身的安全故障及安全隐患，人们还是知之甚少，对于很多汽车安全和服务仍然处在事后检查才能够诊断确认故障和问题的阶段，这样为汽车车主的人身安全和行驶安全带来隐患，如此当汽车发生意外事故，如被盗窃或交通事故，而车主无法采取补救措施，如交通事故中车主受伤昏迷，此时他人无法及时得知的情况，导致不可挽回的损失。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明的目的在于，提出一种实现车辆状态监控系统以实现实时监控车辆的各类状态信息，提高汽车的安全性。

本发明的又一目的在于，提出一种实现车辆状态监控方法，以实现实时监控车辆的各类状态信息，提高汽车的安全性。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种实现车辆状态监控系统，包括：

车载终端，包括：

定位模块，用于获取车辆的定位信息；

车辆自诊断模块，用于获取车辆的排污参数和车辆部件运行状态参数；

三轴加速度传感器模块，用于获取车辆运行过程中上下、前后、以及左右方向的加减速度信息；

油位线性传感器模块，用于获取油箱中油量的液位数据；以及

通信模块，用于传输车载数据，所述车载数据包括定位信息、排污参数、车辆部件运行状态参数、加减速度信息、以及油量的液位数据；

与所述车载终端建立通信连接的车联网云服务中心，用于接收所述通信模块传输过来的所述车载数据，对所述车载数据进行拆包计算处理并储存至车联网服务平台。

作为本发明的进一步改进，所述三轴加速度传感器模块包括：用于获取车辆的碰撞事故数据的三轴加速度传感器碰撞模块以及用于获取车辆的加减速数据的三轴加速度传感器加减速模块，所述加减速度信息包括碰撞事故数据和加减速数据。

作为本发明的进一步改进，所述油位线性传感器模块包括配置于油箱内的油位线性传感器。

作为本发明的进一步改进，所述车联网云服务中心包括：

数据接收模块，接收通过所述通信模块传输过来的车载数据；

数据处理模块，拆包计算处理由所述数据接收模块所接收的所述车载数据；以及

数据存储模块，用于存储所述数据模块处理后的数据。

作为本发明的进一步改进，所述通信模块为GPRS通信模块。

为了达到本发明的又一目的，本发明所采用的技术方案为：

一种实现车辆状态监控方法，包括以下步骤：

获取车辆的定位信息；

获取车辆的排污参数和车辆部件运行状态参数；

获取车辆运行过程中上下、前后、以及左右方向的加减速度信息；

获取油箱中油量的液位数据；

通过通信模块传输定位信息、排污参数、车辆部件运行状态参数、加减速度信息、以及油量的液位数据；

车联网云服务中心接收所述通信模块传输过来的数据，并对所接收的数据进行分析处理，再将处理后的信息储存至车联网服务平台；以及

通过车联网服务平台获取实现车辆状态的相关信息。

作为本发明的进一步改进，所述加减速度信息包括车辆碰撞事故数据和加减速数据。

作为本发明的进一步改进，获取油量的液位信息具体地包括：将油位线性传感器配置于油箱内，利用正负探极间充入液体介质形成的电容随着液位呈线性变化，并将电容的变化量转换成标准的电信号输出。

作为本发明的进一步改进，所述车联网云服务中心进行数据处理包括以下步骤：

接收通过所述通信模块传输过来的数据；

拆包计算处理接收的数据；以及

用于存储处理后的数据，并发送至车联网服务平台。

本发明的有益效果在于，提供了多功能的实现车辆状态监控系统和方法，有效地监控车辆运行状态、实施的监控车辆的位置、行程、速度、油耗等情况，以使驾驶员可以及时的发现车辆存在的问题，从而提出及时整改或者优化措施，提供驾驶的安全性。

附图说明

图1为本发明的实现车辆状态监控系统的整体框图；

图2为本发明的实现车辆状态监控系统的车载终端的框图；以及

图3为本发明的实现车辆状态监控系统中车联网服务中心进行数据处理的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

请参照图1和图2，图1为本发明的实现车辆状态监控系统的整体框图；图2为本发明的实现车辆状态监控系统的车载终端的框图。本发明实现车辆状态监控系统包括：车载终端20以及与车载终端20建立通信连接的车联网云服务中心10。该车载终端20包括定位模块201、数据存储模块202、通信模块203、车辆自诊断模块205、三轴加速度传感器模块206、油位线性传感器模块207以及用于协调各模块的MCU(MicroControlUnit，微控制单元)车载控制器204。该各模块之间相互配合实时采集车辆的各类信息数据、位置信息、里程、速度以及油耗等，实现车辆行程监控、油耗监控、里程监控、状态故障诊断、事故监测以及驾驶行为优化等功能。

具体地，定位模块201用于获取车辆的定位信息，能够获取实时经纬度信息，准确地得到车辆当前的位置、速度、方向，并通过通信模块203将信息上传至车联网云服务中心10，实现对车辆的实施监控。

通信模块203为汽车的车载系统与外界网络连接的端口,用于进行数据上传到车联网云服务中心10，同时从车联网服务平台获取异常信号和故障指导信息，特别地，本发明中，该通信模块203为GPRS通信模块，具体地，通信模块203采用GPRS2.5移动通信设备来实现通信。

车辆自诊断模块205是一种自动诊断汽车故障的程序，用于监测汽车发动时的运行状态并通过通信模块203将运行参数自动上传至车联网云服务中心10，该车辆自诊断模块205可获取车辆基本的排污参数和车辆部件运行状态参数，具体地，监测多个系统和部件，包括发动机、催化转化器、颗粒捕集器、氧传感器、排放控制系统、燃油系统、EGR、变速箱、ABS、触摸转换器、节气门传感器、速率传感器、气流传感器、风扇水温传感器、发动机电子控制系统水温传感器、分电盘内曲轴角度传感器、大气压力传感器和进气温度传感器等。

MCU车载控制器204是一款嵌入式处理器，用于控制协调车载系统的运行，如各模块之间的数据传输协调、优化人机交互界面。数据存储模块202位于车载终端20，用于存储采集到的数据或者存储接受到车联网云服务中心10反馈过来的信息。

车联网云服务中心10接受通过通信模块203传输过来的数据，拆包计算处理并存入数据库。具体地，该车联网云服务中心10包括：数据接收模块，接收通过通信模块203传输过来的车载数据；数据处理模块，拆包计算处理由数据接收模块所接收的车载数据；数据存储模块，用于存储数据模块处理后的数据。特别地，车载数据包括定位信息、排污参数、车辆部件运行状态参数、加减速度信息、以及油量的液位数据等。

优选地，该监控系统还包括三轴加速度传感器模块206，可实时监测车辆的运行状态并获取车辆运行过程中在上下、前后、以及左右方向的加减速度信息的变化。该三轴加速度传感器模块包括：三轴加速度传感器碰撞模块及三轴加速度传感器加减速模块。该三轴加速度传感器碰撞模块用于获取车辆的碰撞事故数据；该三轴加速度传感器加减速模块用于获取车辆的加减速数据。其中，加减速信息包括碰撞事故数据和加减速数据。在运行状态中，当汽车发生碰撞、侧翻等状况，通信模块将具体地车载数据传输到车联网云服务中心10，该车辆网云服务中心10处理获取车载数据后，可及时发出报警信息，从而使驾驶人员在第一时间得到援助，同时，也为查找事故发生原因和调查事故责任提供依据。另外，根据获取的加减速度信息可对驾驶行为进行监控，当汽车在某一方向的加减速度信息的变化超出正常范围，车联网云服务中心10将自动进行计算判断车辆是否发生急加速、急减速、急刹车、急转弯等不良行为，车联网云服务中心10可详细地记录车辆的这些不良驾驶行为，提醒驾驶人员，从而可降低车辆事故率。

该监控系统还包括油位线性传感器模块207，包括油位线性传感器，将油位线性传感器配置于油箱，利用正负探极间充入液体介质形成的电容随着液位呈线性变化，并将电容的变化量转换成标准的电信号输出。经过精确的温度补偿和线性修正，具有高精度、高稳定性和持续测量等优点。通过传输到车联网云服务中心10车辆油耗数据，计算车辆的综合油耗，匹配得出每辆车的最佳油耗曲线，节约油耗开支。

通过本发明的实现车辆状态监控系统的各模块之间的相互智能通信配合实现以下目的和功能：

行程监控：

车载终端20中的定位模块203可精确获取车辆实时经纬度信息，实时传输到车联网云服务中心10，能准确得到车辆当前的位置、速度、方向等信息，实现对车辆的实时监控功能，同时这些信息将自动保存在系统后台，在用户需要时进行查看，及时分析异常，查找原因。通过实时监控车辆的位置车速，可大幅提高车辆管理效率，保证统计数据的准确有效性，及时掌握车辆运行状况，为突发事件和车辆的各种管理工作提供决策依据。

里程监控：

可以利用定位模块201的标准协议接口采集的位置坐标及车速可以计算得到车辆行驶的里程及时间数据，该数据上传至成车联网云服务中心10，由服务系统进行统计运算生成图表数据，方便管理者对车辆行驶里程信息的查看。通过成车联网云服务中心10记录并查询车辆有效行驶里程和轨迹，停车时间，怠速时间，夜间行驶时间及里程相关数据，提供多种报表查询。

状态监控：

对于有车辆自诊断模块201的，利用OBD标准协议获取车辆自诊断信息和诊断故障码，比如电量、水压等；对于重型车辆，通过CAN总线获取车辆核心设备的运行参数，并利用通讯系统将车辆的身份代码、故障码、核心设备参数及所在位置等信息自动上传至成车联网云服务中心10，系统根据这些信息将指令发送至用户智能手机或者车联网平台查询信息。如此设置以使车主或驾驶人可以通过车联网平台或者智能手机获取车辆信息和故障信息，还可以根据所处理信息及时通知驾驶员做维修保养，提升资产利用率以及驾驶安全性。

事故监控：

三轴加速度传感器可精确测得车辆运行状态，当汽车发生碰撞、侧翻等状况时，数据传输到车联网云服务中心10，车联网云服务中心10可及时发出报警信息，车联网云服务中心10运维人员可及时发现出现的问题，使驾驶人第一时间得到救援。同时，也可为查找事故发生原因和调查事故责任提供依据。

驾驶行为监控：

三轴加速度传感器可精确测得车辆运行过程中在上下、前后、左右方向的加减速度信息的变化，当汽车在某一方向的加减速度信息的变化超出正常范围，将自动进行计算判断车辆是否发生急加速、急减速、急刹车、急转弯等不良行为，车联网云服务平台可详细记录车辆的这些不良的驾驶行为，提醒驾驶人员，可降低车辆事故率。

油耗监控：

对于轿车、轻卡、小型货车、小型客车等有OBD系统的车型，利用OBD标准协议接口采集并计算得到油耗数据；对于重型车辆，如果无标准的OBD接口，可以根据OBD加载的油位线性传感器，安装到车辆上直接取得仪表油量与油耗数据，该数据上传至成车联网云服务中心10，由服务系统进行统计运算生成图表数据，方便管理者对车辆油量与油耗信息的查看。油位线性传感器油耗计算滤波功能：通过油位线性传感器传输到车联网云服务中心10的数据，由于在行驶过程中车辆的震动颠簸对于油箱中液位准确性产生影响，在生成油耗的数据过程中，设计了滤波算法，先以1分钟的数据进行采样，计算加权平均值，过滤掉峰值或者谷值，对与持续一段时间内油量的线性的增减可以认为是加油或者偷油。通过传输到车联网云服务中心10的车辆油耗数据，可以计算车辆的综合油耗，匹配每辆车的最佳油耗曲线，节约油耗开支。在企业中对于可能存在偷油显现的车辆，车联网服务平台可以给管理人员实时的发布信息告警信息，提示可能存在偷油的现象。

本发明还提供了一种实现车辆状态监控方法，包括以下步骤：

获取车辆的定位信息；

获取车辆的排污参数和车辆部件运行状态参数；

获取车辆运行过程中上下、前后、以及左右方向的加减速度信息；

获取油箱中油量的液位数据；

通过通信模块传输定位信息、排污参数、车辆部件运行状态参数、加减速度信息、以及油量的液位数据；

车联网云服务中心10接收所述通信模块传输过来的数据，并对所接收的数据进行分析处理，再将处理后的信息储存至车联网服务平台；以及

通过车联网服务平台获取实现车辆状态的相关信息。

优选地，本发明的实现车辆状态监控方法还包括以下步骤：

另外，如图3所示，本发明的车联网云服务中心10进行数据处理包括以下步骤：

S11.接收车载终端20传输过来的数据；

S13.拆包计算处理接收的数据；以及

S15.用于存储处理后的数据，并发送至车联网服务平台。

本发明提供了多功能的实现车辆状态监控系统和方法，有效地监控车辆运行状态、实施的监控车辆的位置、行程、速度、油耗等情况，实现车辆行程监控、油耗监控、里程监控、状态故障诊断、事故检测、驾驶行为优化等功能，以使驾驶员可以及时的发现车辆存在的问题，从而提出及时整改或者优化措施，提供驾驶的安全性。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种实现车辆状态监控系统，其特征在于，包括：

车载终端，包括：

定位模块，用于获取车辆的定位信息；

车辆自诊断模块，用于获取车辆的排污参数和车辆部件运行状态参数；

三轴加速度传感器模块，用于获取车辆运行过程中上下、前后、以及左右方向的加减速度信息；

油位线性传感器模块，用于获取油箱中油量的液位数据；以及

通信模块，用于传输车载数据，所述车载数据包括定位信息、排污参数、车辆部件运行状态参数、加减速度信息、以及油量的液位数据；

与所述车载终端建立通信连接的车联网云服务中心，用于接收所述通信模块传输过来的所述车载数据，对所述车载数据进行拆包计算处理并储存至车联网服务平台。

2.根据权利要求1所述的实现车辆状态监控系统，其特征在于，所述三轴加速度传感器模块包括：用于获取车辆的碰撞事故数据的三轴加速度传感器碰撞模块以及用于获取车辆的加减速数据的三轴加速度传感器加减速模块，所述加减速度信息包括碰撞事故数据和加减速数据。

3.根据权利要求1所述的实现车辆状态监控系统，其特征在于，所述油位线性传感器模块包括配置于油箱内的油位线性传感器。

4.根据权利要求1所述的实现车辆状态监控系统，其特征在于，所述车联网云服务中心包括：

数据接收模块，接收通过所述通信模块传输过来的车载数据；

数据处理模块，拆包计算处理由所述数据接收模块所接收的所述车载数据；以及

数据存储模块，用于存储所述数据模块处理后的数据。

5.根据权利要求1或4所述的实现车辆状态监控系统，其特征在于，所述通信模块为GPRS通信模块。

6.一种实现车辆状态监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取车辆的定位信息；

获取车辆的排污参数和车辆部件运行状态参数；

获取车辆运行过程中上下、前后、以及左右方向的加减速度信息；

获取油箱中油量的液位数据；

通过通信模块传输定位信息、排污参数、车辆部件运行状态参数、加减速度信息、以及油量的液位数据；

车联网云服务中心接收所述通信模块传输过来的数据，并对所接收的数据进行分析处理，再将处理后的信息储存至车联网服务平台；以及

通过车联网服务平台获取实现车辆状态的相关信息。

7.根据权利要求6所述的实现车辆状态监控方法，其特征在于，所述加减速度信息包括车辆碰撞事故数据和加减速数据。

8.根据权利要求6所述的实现车辆状态监控方法，其特征在于，获取油量的液位信息具体地包括：将油位线性传感器配置于油箱内，利用正负探极间充入液体介质形成的电容随着液位呈线性变化，并将电容的变化量转换成标准的电信号输出。

9.根据权利要求6所述的实现车辆状态监控方法，其特征在于，所述车联网云服务中心进行数据处理包括以下步骤：

接收通过所述通信模块传输过来的数据；

拆包计算处理接收的数据；以及

用于存储处理后的数据，并发送至车联网服务平台。