CN105513160B - 基于obd‑ii的车载智能终端及车载信息公共服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于OBD‑II的车载智能终端及车载信息公共服务系统，基于OBD‑II的车载智能终端包括主控单元；用于读取车辆原生OBD‑II接口信息的OBD‑II读取模块；用于定位车辆的GPS模块；用于感应车辆加速度、重力感应和撞击力度的3D加速度传感器；用于存储数据的FLASH存储器；用于供电的电源控制模块；和用于无线传输数据的3G模块。本发明不仅有利于及时有效地处理车辆系统故障，而且基于OBD‑II所获取的数据所扩展的行程日志、驾驶行为记录分析、车辆行驶工况远程监控、预警系统及保养提醒和违章记录查询等功能，提升了用户的驾驶体验。

Description

基于OBD-II的车载智能终端及车载信息公共服务系统

技术领域

本发明涉及一种用于监测车辆运行信息的车载智能终端及其系统，尤其是涉及一种基于OBD-II的车载智能终端及车载信息公共服务系统。

背景技术

20世纪80年代起，美、日、欧等各大汽车制造企业开始在电喷汽车上配备车载诊断系统OBD(On-Board Diagnostic)。为了严格监控汽车排放和驱动性相关故障的诊断标准化，美国汽车工程师协会(SAE)在OBD-I的基础上制定了一套新的诊断规范OBD-II。

中国为了监控车辆成为高排放标准车辆之前发现故障和监控并发现高排放车辆，于2007年7月1日起，要求所有车辆在出厂前加装基于OBD-II规范的标准数据接口(OBD-II接口)。通过原车的OBD-II接口不仅能反馈汽车的故障码信息，还能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、GER等。正是基于OBD-II接口可提供上述车辆故障信息和丰富的车辆运行参数，国内厂商推出了基于OBD-II接口结合互联网技术和移动智能终端的相关产品以期为车主提供智能、经济、环保用车等服务，同时为汽车厂商、保险公司和维修店提供新的盈利模式。

目前基于OBD-II接口的产品主要形式是通过OBD-II数据采集设备将车辆OBD-II数据读取出来，再通过有线或者无线的通信方式将OBD-II数据发送到移动智能终端(如智能手机、行车电脑等)，最后对OBD-II数据进行分析处理通过软件的方式把车辆信息呈现给用户。

现有产品存在以下两个问题：

首先，通过有线或者无线的通信方式把数据发送给移动智能终端再传输到后台管控系统，这种方式过于依赖移动智能终端，以手机为例，当手机忘带、电量不足时，就不能保证远程管控平台对车辆的实时监控。

其次，一般OBD接口的DLC插座有CAN、ISO、J1850三种通信协议端口，现有产品主要通过车辆OBD接口中的CAN通信端口来读取车辆故障码信息和其他车辆运行参数有可能导致数据读取不全和产品的通用性变差。因为同一系统或者部件的数据在车辆自身通信系统传输过程中采用的通信协议在不同汽车生产厂商或者同一厂商的不同型号车辆上并不是统一的。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种基于OBD-II的车载智能终端及车载信息公共服务系统。

本发明的基于OBD-II的车载智能终端，包括：

主控单元；

与所述主控单元相连的，用于连接车辆原生OBD-II接口读取信息的OBD-II读取模块；

与所述主控单元相连的，用于定位车辆的GPS模块；

与所述主控单元相连的，用于感应车辆加速度、重力感应和撞击力度的3D加速度传感器；

与所述主控单元相连的，用于存储数据的FLASH存储器；

与所述主控单元相连的，用于供电的电源控制模块；和

与所述主控单元相连的，用于无线传输数据的3G模块。

进一步地，所述OBD-II读取模块包括：

用于与车辆原生OBD-II接口通信的CAN接口电路、ISO接口电路和J1850接口电路；

与所述CAN接口电路、ISO接口电路和J1850接口电路相连的，具备存储OBD协议栈与在线升级功能的OBD芯片；

与所述CAN接口电路、ISO接口电路和J1850接口电路相连的，用于防RF高频干扰的抗RF干扰电路；

与所述OBD芯片和抗RF干扰电路相连的，用于与所述主控单元进行通信的串行通信接口。

进一步地，所述GPS模块包括模块备用电池。

更进一步地，所述模块备用电池为CR2032锂电池。

进一步地，所述主控单元的CPU为内核为ARM7的DSP芯片DCX78。

进一步地，所述基于OBD-II的车载智能终端包括与所述主控模块相连的蜂鸣器，用于发出报警声音。

本发明的基于OBD-II的车载信息公共服务系统，包括：

至少一个如上所述的基于OBD-II的车载智能终端；

至少一个车载信息公共服务平台，所述车载信息公共服务平台包括与所述基于OBD-II的车载智能终端的3G模块无线相连的通信模块；与所述通信模块相连的，用于存储数据的数据存储模块；和与所述通信模块和数据存储模块相连的，用于数据分析处理的数据分析模块。

进一步地，所述数据存储模块包括用于存储OBD原始数据的OBD数据库和用于存储经分析处理后数据的核心数据库。

本发明基于OBD-II的车载智能终端及车载信息公共服务系统，不仅有利于及时有效地处理车辆系统故障，而且基于OBD-II所获取的数据所扩展的行程日志、驾驶行为记录分析、车辆行驶工况远程监控、预警系统及保养提醒和违章记录查询等功能，提升了用户的驾驶体验。

附图说明

图1是本发明基于OBD-II的车载智能终端一个实施例的结构示意图。

图2是图1中OBD-II读取模块的结构示意图；

图3是本发明基于OBD-II的车载信息公共服务系统结构示意图；

图4是图3中车载信息公共服务平台的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，本发明基于OBD-II的车载智能终端，包括：

主控单元1；

与所述主控单元1相连的，用于连接车辆原生OBD-II接口3读取信息的OBD-II读取模块2；所述车辆原生OBD-II接口3为车辆上的OBD-II接口。

与所述主控单元1相连的，用于定位车辆的GPS模块4；

与所述主控单元1相连的，用于感应车辆加速度、重力感应和撞击力度的3D加速度传感器5；

与所述主控单元1相连的，用于存储数据的FLASH存储器6；

与所述主控单元1相连的，用于供电的电源控制模块7；和

与所述主控单元1相连的，用于无线传输数据的3G模块8。

其中OBD-II读取模块2连接车辆原生OBD-II接口3，用于读取车辆故障码信息和运行参数，实时发送给主控单元1的CPU。

GPS模块4采用内置GPS芯片接收和解析数据，以获取车辆的地理位置信息，并通过标准UART串口连接至主控单元1的CPU。GPS模块4还可包括一个模块备用电池，通常采用CR2032锂电池，保证了系统掉电时基于OBD-II的车载智能终端的数据不会丢失，同时也能减少系统重新启动时重新定位所需的时间。

3D加速度传感器5通过SPI或者I2C串行总线将车辆的加速度、重力感应以及撞击力度数据传输到主控单元1的CPU，便于对用户的驾驶行为进行分析。

3G模块8将车辆故障码、运行参数、GPS经纬度信息、3D加速度传感器数据通过3G网络传输。

FLASH存储器6通过SPI总线与主控单元1的CPU通信用于数据存储，特别是所述3G模块8暂时无法通信时，可先将数据存储至FLASH存储器6，待通信正常后，再通过3G模块8将数据传输出去。

电源控制模块7与车载12V蓄电池电连接，电源控制模块7的电路可将输入的12V直流电压转换为5V、3.3V直流电压为系统供电，同时电源保护电路7有包括防反接保护、浪涌保护、共模拥流、π型滤波四部分。

其中所述主控单元1的CPU可采用采用DSPG公司内核为ARM7的DSP芯片DCX78。所述基于OBD-II的车载智能终端还可包括与所述主控单元相连接的蜂鸣器(图中未示出)，主控单元1的CPU预先对车辆各个系统和部件的运行参数设置基准数据范围，对比OBD-II读取模块实时采集到的车辆数据来判断车辆运行是否存在异常状况，若存在异常状况则触发蜂鸣器报警。

请参见图2，所述OBD-II读取模块2包括：

用于与车辆原生OBD-II接口3通信的CAN接口电路21、ISO接口电路22和J1850接口电路23；

与所述CAN接口电路21、ISO接口电路22和J1850接口电路23相连的，具备存储OBD协议栈与在线升级功能的OBD芯片24；

与所述CAN接口电路21、ISO接口电路22和J1850接口电路23相连的，用于防RF高频干扰的抗RF干扰电路25；

与所述OBD芯片24和抗RF干扰电路25相连的，用于与所述主控单元进行通信的串行通信接口26。

其中，OBD-II读取模块2内含OBD芯片24，视具体情况可通过CAN、ISO、J1850三种通信方式分别通过所述CAN接口电路21、ISO接口电路22和J1850接口电路23读取车辆故障码信息和运行参数并实时发送给主控单元1的CPU。这样就可以避免因为同一系统或者部件的数据在车辆自身通信系统传输过程中采用的通信协议在不同汽车生产厂商或者同一厂商的不同型号车辆上不统一的问题。

所述抗RF干扰电路25与所述车辆原生OBD-II接口3、CAN接口电路21、ISO接口电路22和J1850接口电路23及OBD芯片24相连，可有效地排除射频(RF，Radio Frequency)信号的干扰。

所述串行通信接口26用于连接所述主控单元1的CPU。

请参见图3和图4，本发明基于OBD-II的车载信息公共服务系统，包括：

至少一个如上所述的基于OBD-II的车载智能终端；

至少一个车载信息公共服务平台9，所述车载信息公共服务平台包括与所述基于OBD-II的车载智能终端的3G模块8无线相连的通信模块91；与所述通信模块91相连的，用于存储数据的数据存储模块92；和与所述通信模块91和数据存储模块92相连的，用于数据分析处理的数据分析模块93。

其中，通信模块91与智能车载终端的3G模块8进行通信，实现车辆信息的采集、信息在移动终端和PC端的显示以及车载信息公共服务平台9远程控制智能车载终端在线升级和下载数据的功能；数据存储模块92采用数据库对智能车载终端上传的数据进行存储，其中OBD数据库存放原始数据，核心数据库存储经过处理分析的数据；数据分析模块93负责智能车载终端上传原始数据的分析处理，提供基于专家系统的车辆故障诊断、行程日志、驾驶行为记录分析、远程监控车辆行驶工况、预警系统及保养提醒、违章记录查询等功能服务。

以上所述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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.基于OBD-II的车载智能终端，其特征在于，包括：

主控单元；

与所述主控单元相连的，用于连接车辆原生OBD-II接口读取信息的OBD-II读取模块；

与所述主控单元相连的，用于定位车辆的GPS模块；

与所述主控单元相连的，用于感应车辆加速度、重力感应和撞击力度的3D加速度传感器；

与所述主控单元相连的，用于存储数据的FLASH存储器；

与所述主控单元相连的，用于供电的电源控制模块；其中，电源控制模块的电路将输入的12V直流电压转换为5V、3.3V直流电压为系统供电，所述电源控制模块有包括防反接保护、浪涌保护、共模拥流、π型滤波四部分；和

与所述主控单元相连的，用于无线传输数据的3G模块；

其中，所述3G模块将车辆故障码、运行参数、GPS经纬度信息、3D加速度传感器数据通过3G网络传输；所述FLASH存储器通过SPI总线与所述主控单元的CPU通信用于数据存储，特别是所述3G模块暂时无法通信时，可先将数据存储至所述FLASH存储器，待通信正常后，再通过所述3G模块将数据传输出去；

所述主控单元的CPU为内核为ARM7的DSP芯片DCX78；

所述基于OBD-II的车载智能终端还包括与所述主控单元相连的蜂鸣器，所述主控单元预先对车辆各个系统和部件的运行参数设置基准数据范围，对比所述OBD-II读取模块实时采集到的车辆数据来判断车辆运行是否存在异常状况，若存在异常状况则触发所述蜂鸣器报警；

所述GPS模块还包括一个模块备用电池，采用CR2032锂电池；

所述OBD-II读取模块包括：

用于与车辆原生OBD-II接口通信的CAN接口电路、ISO接口电路和J1850接口电路；

与所述CAN接口电路、ISO接口电路和J1850接口电路相连的，具备存储OBD协议栈与在线升级功能的OBD芯片；

与所述CAN接口电路、ISO接口电路和J1850接口电路相连的，用于防RF高频干扰的抗RF干扰电路；

与所述OBD芯片和抗RF干扰电路相连的，用于与所述主控单元进行通信的串行通信接口。

2.基于OBD-II的车载信息公共服务系统，其特征在于，包括：

至少一个如权利要求1所述的基于OBD-II的车载智能终端；和

至少一个车载信息公共服务平台，所述车载信息公共服务平台包括与所述基于OBD-II的车载智能终端的3G模块无线相连的通信模块；

与所述通信模块相连的，用于存储数据的数据存储模块；和

与所述通信模块和数据存储模块相连的，用于数据分析处理的数据分析模块；

所述数据存储模块包括用于存储OBD原始数据的OBD数据库和用于存储经分析处理后数据的核心数据库；

所述通信模块与所述基于OBD-II的车载智能终端的3G模块进行通信，实现车辆信息的采集、信息在移动终端和PC端的显示以及车载信息公共服务平台远程控制车载智能终端在线升级和下载数据的功能；所述数据存储模块采用数据库对车载智能终端上传的数据进行存储，其中OBD数据库存放原始数据，核心数据库存储经过处理分析的数据；所述数据分析模块负责车载智能终端上传原始数据的分析处理，提供至少包括基于专家系统的车辆故障诊断、行程日志、驾驶行为记录分析、远程监控车辆行驶工况、预警系统及保养提醒、违章记录查询中的任意一个或多个的功能服务。