CN106054685A - 基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，包括车载数据采集控制单元、近端服务器和远端服务器；还公开了其控制方法，本发明针对车辆制造商，车辆一经出厂即授权于车辆经营者通过手机经营车辆的权利，同时对车辆进行实际使用地域、作业情况及故障信息的采集，对市场分析和产品改进提供了数据参考；本发明针对车辆经营者提供授权服务，经营者可通过授权方式分配机手使用权限并对机手使用车辆的次数、时间、位置、油耗、故障进行监管，便捷管控车辆和机手；本发明针对机手通过手机实现一键启动和车辆数据采集上传，车辆出现故障时提供维修指南和自动报修；本发明针对维修人员提供维保材料清单和一键导航至机手位置的服务。

Description

基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统及其控制方法

技术领域

本发明属于机动车辆控制技术领域，尤其涉及一种基于短距离无线通信的非道路车辆管理系统，以及其控制方法。

背景技术

机动车分为道路车辆和非道路车辆，近年来，各种类别的非道路车辆被越来越多的应用在工业生产、农业生产和城市建设等行业中。

非道路车辆与日常生活中经常使用的私家车等道路车辆有所不同：经营者通常会购买一部或多部机动车，然后聘请专门的机手来驾驶操作，因此作为机动车的所有者很难实时掌握机动车的实际操作者和实时作业位置，以及在作业过程中耗费的时间、行驶的里程以及随之产生油耗和给车辆造成的损耗；而且非道路车辆具有很大的时效性和季节性，某个时间段车辆会长期闲置，一旦使用起来则面临超负荷作业，在恶劣环境下长时间不停机工作，故障率随之大幅提升，这个时候故障状况的发现、收集以及保修和维修指令的反馈就变得尤为重要。

申请号为201310355523.3、名称为“一种基于Android平台的汽车故障诊断系统”的中国发明专利申请公开了一种降低诊断仪成本，使诊断过程更加方便，提高汽车维修效率的汽车故障诊断系统，该系统在Android平台的移动设备上使用，但是该系统是针对维修人员开发的，机手在驾驶车辆的过程中无法实时得知车辆的运行状态，车辆的所有者无法远程得知车辆的状态、位置等信息，因此无法满足车辆的经营者以及机手的使用需求。

申请号为201310211133.9、名称为“一种基于OBD-Ⅱ系统的汽车尾气排放远程实时监测系统及监测方法”的中国发明专利申请公开了一种基于OBD-Ⅱ系统的汽车尾气排放远程实时监测系统及监测方法，使诊断过程更加方便快捷，全天候实时监控，操作性强，但是该系统是针对车辆监控平台及环保部门开发的，机手及车辆经营者在驾驶车辆的过程中无法实时得知车辆的运行状态、位置等信息，同时也需要车载设备支持GPS定位和GSM通信，不仅成本高昂且需要支付通信费用，因此无法满足车辆的经营者以及机手的使用需求。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的之一是提供一种供车辆所有者、车辆驾驶者使用的非道路车辆管理系统，它基于短距离无线网络通信的云端可信省份认证，具有使用方便、安全性高且成本低廉的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，包括车载数据采集控制单元、近端服务器和远端服务器；

所述的车载数据采集控制单元包括短距离无线通信模块、控制单元和车辆运行数据收发模块；所述的短距离无线通信模块用于接收近端服务器的一键点火指令以及向近端服务器发送车辆运行数据；所述的控制单元用于控制点火线圈点火；所述的车辆运行数据收发模块用于采集车身BCM、发动机ECU及其他车辆控制器、传感器的车辆运行数据；

所述的近端服务器包括短距离无线通信模块、无线网络通信模块和身份授权模块；所述的短距离无线通信模块用于接收车载数据采集控制单元的车辆运行数据以及向车载数据采集控制单元发送一键点火命令；所述的无线网络通信模块用于向远端服务器上传用户地理位置和采集到的车辆数据，并接收远端服务器发来的车辆报修指南；

所述的远端服务器包括数据库服务器、身份管理模块、故障分析诊断模块、路径规划模块、WEB端和客服中心，所述的远端服务器通过互联网和近端服务器进行无线网络通信；

所述的身份管理模块用于与身份授权模块交换数据，对近端服务器进行可信身份验证；

所述的故障分析诊断模块用于查询比对数据库服务器中的车辆故障代码，从而判断车辆故障类型；

所述的路径规划模块根据近端服务器的位置信息调取其周边一定范围内的服务站的地理位置，并向选定的服务站下发维修调度指令，计算出近端服务器与服务站之间的最短距离和最佳到达路线径然后发至服务站或近端服务器。

所述的基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其车辆运行数据收发模块上采集的故障数据包括发动机、变速箱、仪表、液压行走单元、液压/电控举升单元、液压输出单元、各皮带和飞轮转速、各传感器以及电子开关的车辆运行数据。

所述的基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其短距离无线通信模块为蓝牙模块或WiFi模块。

所述的基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其近端服务器为安装有Andriod或iOS的手持终端；所述的远端服务器为安装有Andriod或iOS的手持终端，或者装有WEB端的计算机。

所述的基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其无线网络通信模块为GPRS、CDMA、3G/4G、WiFi或WiMAX通信模块。

所述的基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其无线网络通信模块是带定位功能的通讯模块，或者是普通无线网络通讯模块中含GPS/北斗定位模块。

本发明的目的之二是提供一种上述非道路车辆管理系统的控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于无线通信的非道路车辆控制方法，包括如下步骤：

S01：近端服务器通过APP扫描蓝牙模块的二维码，将车身数据信息发送至远端服务器；

S02：远端服务器通过身份管理模块向近端服务器发送最大使用权限授权，将近端服务器定义为一级用户，或者向近端服务器发送有限使用权限授权，将近端服务器定义为二级用户；

S03：获一级授权的近端服务器向远端服务器发送有限使用权限授权指令，将其他近端服务器定义为二级用户；

S04：获一级授权的近端服务器通过车载数据采集控制单元以一键点火的方式启动车辆，获取车辆的工况参数并发送至远端服务器；

S05：获二级授权的近端服务器通过车载数据采集控制单元以一键点火的方式启动车辆，获取车辆的工况参数并发送至远端服务器，远端服务器再将相关参数发送至获一级授权的近端服务器；

S06：远端服务器通过身份管理模块与身份授权模块实时交换数据以确认近端服务器的可信身份，当发现近端服务器身份可疑时，对近端服务器的身份进行验证，若验证未能通过则将定义为一级用户的近端服务器账户进行冻结，或者将定义为二级用户的近端服务器的一切权限取消；

S07：远端服务器分析近端服务器发送来的车辆工况信息，当发现存在故障信号或接收到故障代码时，远端服务器确定故障类型并记录和保存，将故障信息及对策办法发送给近端服务器；

S08：近端服务器发出一键报修指令，远端服务器根据用户的位置信息调取其周边一定范围内的服务站或服务站维修车辆的地理位置，并向合适的服务站或服务站维修车辆下发维修调度指令，再计算出二者之间的最短距离和最佳到达路径下发至服务站或服务站维修车辆，并提示所需携带的维修材料及配件清单。

所述的基于短距离无线通信的非公路车辆控制方法，其最大使用权限包括一键启动以及不限时间、不限次数、不限范围和不限里程的使用权限；所述的有限使用权限包括在给定时间段、给定次数、给定范围和给定里程内的使用权限。

所述的基于短距离无线通信的非公路车辆控制方法，还包括如下步骤：远端服务器同时只能授权单个近端服务器为某台车辆的一级用户。

所述的基于短距离无线通信的非公路车辆控制方法，还包括如下步骤：获得一级用户授权的近端服务器可以同时授权多个近端服务器为某台车辆的二级用户。

本发明的有益效果是：本系统近端服务器在Android和iOS两个平台均可使用，不仅针对针对车辆制造商，车辆一经出厂即授权于车辆经营者通过手机经营车辆的权利，同时对车辆进行实际使用地域、作业情况及故障信息的采集，对市场分析和产品改进提供了数据参考；本发明针对车辆经营者提供授权服务，经营者可通过授权方式分配机手使用权限并对机手使用车辆的次数、时间、位置、油耗、故障进行监管，便捷管控车辆和机手；本发明针对机手通过手机实现一键启动和车辆数据采集上传，车辆出现故障时提供维修指南和自动报修；本发明针对维修人员提供维保材料清单和一键导航至机手位置的服务。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1所示，基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，包括车载数据采集控制单元、近端服务器和远端服务器；所述的近端服务器为安装有Andriod或iOS的手持终端；所述的远端服务器为安装有Andriod或iOS的手持终端，或者装有WEB端的计算机。

所述的车载数据采集控制单元包括短距离无线通信模块、控制单元和车辆运行数据收发模块；所述的短距离无线通信模块用于接收近端服务器的一键点火指令以及向近端服务器发送车辆运行数据；所述的控制单元用于控制点火线圈点火；所述的车辆运行数据收发模块用于采集车身BCM、发动机ECU及其他车辆控制器、传感器的车辆运行数据；所述车辆运行数据收发模块上采集的故障数据包括发动机、变速箱、仪表、液压行走单元、液压/电控举升单元、液压输出单元、各皮带和飞轮转速、各传感器以及电子开关的车辆运行数据。

所述的近端服务器包括短距离无线通信模块、无线网络通信模块和身份授权模块；所述的短距离无线通信模块用于接收车载数据采集控制单元的车辆运行数据以及向车载数据采集控制单元发送一键点火命令；所述的无线网络通信模块用于向远端服务器上传用户地理位置和采集到的车辆数据，并接收远端服务器发来的车辆报修指南；所述的短距离无线通信模块为蓝牙模块或WiFi模块；所述的无线网络通信模块为GPRS、CDMA、3G/4G、WiFi或WiMAX通信模块；所述的无线网络通信模块是带定位功能的通讯模块，或者是普通无线网络通讯模块中含GPS/北斗定位模块。

所述的远端服务器包括数据库服务器、身份管理模块、故障分析诊断模块、路径规划模块、WEB端和客服中心，所述的远端服务器通过互联网和近端服务器进行无线网络通信。

所述的身份管理模块用于与身份授权模块交换数据，对近端服务器进行可信身份验证。

所述的故障分析诊断模块用于查询比对数据库服务器中的车辆故障代码，从而判断车辆故障类型。

所述的路径规划模块根据近端服务器的位置信息调取其周边一定范围内的服务站的地理位置，并向选定的服务站下发维修调度指令，计算出近端服务器与服务站之间的最短距离和最佳到达路线径然后发至服务站或近端服务器。

本管理系统中，作为终端用户的车辆经营者和机手必须通过手机客户端在远端服务器进行可信身份认证，远端服务器通过互联网管理平台管理员确认近端服务器的真实身份；同一个近端服务器可以通过蓝牙模块与多个车载数据采集控制单元交换数据，即一个车辆经营者可以通过手机客户端APP添加多台车辆，而一个机手也可以通过手机客户端APP拥有使用多台车辆的权限；作为控制端一级用户的车辆拥有者，可以通过手机客户端APP授权多个用户同时使用一部车辆，即为该车辆添加多个二级用户，也可以删除部分或全部终端二级用户。

一级用户可以对二级用户进行授权期限管理，如使用次数、使用截止时间、固定使用日期、使用范围、作业里程等，二级用户无法通过手机客户端APP为该车辆添加其它用户。

当二级用户驾驶车辆一段时间以后，或者到达规定的日期以后，或者行驶了一定的里程以后，或者到达某个地点以后，远端服务器可以将车手的一切权限取消。

使用中可能会出现更换手机保留原手机号、手机故障没电或者丢失被其他人捡到的情形，或者这个时候一旦远端服务器发现异常就会向原来报备的手机号发送验证短信，若未能通过验证则取消相应的授权：远端服务器临时或永久取消某个近端服务器的一级用户权限，或者具有一级用户权限的近端服务器也可临时或永久取消对于另外近端服务器的二级授权。

终端用户可以通过手机客户端APP修改该车辆（蓝牙模块）的备注名，终端用户进入驾驶室并开启手机客户端APP后，近端服务器上的蓝牙模块自动与车载数据采集控制单元的蓝牙模块连接，点击“点火”按钮后可以打着该车辆。

该车辆启动后，控制单元将会自动把采集到的车身数据通过蓝牙发送到终端用户的手机客户端APP上，手机客户端APP再自动将车身数据以及近端客户端的位置信息发送到远端服务器。

一级用户可以通过手机客户端APP，查询该车辆所有二级用户的使用记录，车辆经营者或机手可以通过手机客户端APP，调用手机内置导航软件，进行车辆导航，车辆在使用中发生故障时，终端用户可以通过手机客户端APP向远端服务器台发出一键报修请求。

远端服务器将会根据车辆车身数据及终端用户的故障描述，下发维修指令或指南；当终端用户无法根据指令或指南将车辆维修好，或者需要更换配件时，远端服务器的云端维修站调度系统将会根据附近的维修站列表或最近的维修站车辆地理位置，选择合适的维修站下发维修调度指令，维修站人员可以通过手机客户端APP，接收到维修调度指令，并根据调度指令要求带上需更换的配件，通过调用手机内置导航软件，针对终端用户车辆的地理位置进行精确导航。

参照图2所示，一种基于蓝牙的农机控制方法，涉及远端服务器、近端服务器和车载故障诊断修复装置的控制系统，包括身份认证获取、车辆点火授权、车辆位置信息以及车身数据上报、维修指令/指南获取一键报修或导航、调度等步骤，具体如下：

S01：近端服务器通过APP扫描蓝牙模块的二维码，将车身数据信息发送至远端服务器；

S02：远端服务器通过身份管理模块向近端服务器发送最大使用权限授权，将近端服务器定义为一级用户，或者向近端服务器发送有限使用权限授权，将近端服务器定义为二级用户；

S03：获一级授权的近端服务器向远端服务器发送有限使用权限授权指令，将其他近端服务器定义为二级用户；

S04：获一级授权的近端服务器通过车载数据采集控制单元以一键点火的方式启动车辆，获取车辆的工况参数并发送至远端服务器；

S05：获二级授权的近端服务器通过车载数据采集控制单元以一键点火的方式启动车辆，获取车辆的工况参数并发送至远端服务器，远端服务器再将相关参数发送至获一级授权的近端服务器；

S06：远端服务器通过身份管理模块与身份授权模块实时交换数据以确认近端服务器的可信身份，当发现近端服务器身份可疑时，对近端服务器的身份进行验证，若验证未能通过则将定义为一级用户的近端服务器账户进行冻结，或者将定义为二级用户的近端服务器的一切权限取消；

S07：远端服务器分析近端服务器发送来的车辆工况信息，当发现存在故障信号或接收到故障代码时，远端服务器确定故障类型并记录和保存，将故障信息及对策办法发送给近端服务器；

S08：近端服务器发出一键报修指令，远端服务器根据用户的位置信息调取其周边一定范围内的服务站或服务站维修车辆的地理位置，并向合适的服务站或服务站维修车辆下发维修调度指令，再计算出二者之间的最短距离和最佳到达路径下发至服务站或服务站维修车辆，并提示所需携带的维修材料及配件清单。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其特征在于：包括车载数据采集控制单元、近端服务器和远端服务器；

所述的车载数据采集控制单元包括短距离无线通信模块、控制单元和车辆运行数据收发模块；所述的短距离无线通信模块用于接收近端服务器的一键点火指令以及向近端服务器发送车辆运行数据；所述的控制单元用于控制点火线圈点火；所述的车辆运行数据收发模块用于采集车身BCM、发动机ECU及其他车辆控制器、传感器的车辆运行数据；

所述的近端服务器包括短距离无线通信模块、无线网络通信模块和身份授权模块；所述的短距离无线通信模块用于接收车载数据采集控制单元的车辆运行数据以及向车载数据采集控制单元发送一键点火命令；所述的无线网络通信模块用于向远端服务器上传用户地理位置和采集到的车辆数据，并接收远端服务器发来的车辆报修指南；

所述的远端服务器包括数据库服务器、身份管理模块、故障分析诊断模块、路径规划模块、WEB端和客服中心，所述的远端服务器通过互联网和近端服务器进行无线网络通信；

所述的身份管理模块用于与身份授权模块交换数据，对近端服务器进行可信身份验证；

所述的故障分析诊断模块用于查询比对数据库服务器中的车辆故障代码，从而判断车辆故障类型；

所述的路径规划模块根据近端服务器的位置信息调取其周边一定范围内的服务站的地理位置，并向选定的服务站下发维修调度指令，计算出近端服务器与服务站之间的最短距离和最佳到达路线径然后发至服务站或近端服务器。

2.根据权利要求1所述的基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其特征在于，所述的车辆运行数据收发模块上采集的故障数据包括发动机、变速箱、仪表、液压行走单元、液压/电控举升单元、液压输出单元、各皮带和飞轮转速、各传感器以及电子开关的车辆运行数据。

3.根据权利要求1所述的基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其特征在于，所述的短距离无线通信模块为蓝牙模块或WiFi模块。

4.根据权利要求1所述的基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其特征在于，所述的近端服务器为安装有Andriod或iOS的手持终端；所述的远端服务器为安装有Andriod或iOS的手持终端，或者装有WEB端的计算机。

5.根据权利要求1所述的基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其特征在于，所述的无线网络通信模块为GPRS、CDMA、3G/4G、WiFi或WiMAX通信模块。

6.根据权利要求5所述的基于短距离无线通信的非公路车辆管理系统，其特征在于，所述的无线网络通信模块是带定位功能的通讯模块，或者是普通无线网络通讯模块中含GPS/北斗定位模块。

7.一种基于短距离无线通信的非公路车辆控制方法，涉及权利要求1中所述的包括远端服务器、近端服务器和车载数据采集控制单元的管理系统，其特征在于，包括如下步骤：

S01：近端服务器通过APP扫描蓝牙模块的二维码，将车身数据信息发送至远端服务器；

S02：远端服务器通过身份管理模块向近端服务器发送最大使用权限授权，将近端服务器定义为一级用户，或者向近端服务器发送有限使用权限授权，将近端服务器定义为二级用户；

S03：获一级授权的近端服务器向远端服务器发送有限使用权限授权指令，将其他近端服务器定义为二级用户；

S04：获一级授权的近端服务器通过车载数据采集控制单元以一键点火的方式启动车辆，获取车辆的工况参数并发送至远端服务器；

S05：获二级授权的近端服务器通过车载数据采集控制单元以一键点火的方式启动车辆，获取车辆的工况参数并发送至远端服务器，远端服务器再将相关参数发送至获一级授权的近端服务器；

S06：远端服务器通过身份管理模块与身份授权模块实时交换数据以确认近端服务器的可信身份，当发现近端服务器身份可疑时，对近端服务器的身份进行验证，若验证未能通过则将定义为一级用户的近端服务器账户进行冻结，或者将定义为二级用户的近端服务器的一切权限取消；

S07：远端服务器分析近端服务器发送来的车辆工况信息，当发现存在故障信号或接收到故障代码时，远端服务器确定故障类型并记录和保存，将故障信息及对策办法发送给近端服务器；

S08：近端服务器发出一键报修指令，远端服务器根据用户的位置信息调取其周边一定范围内的服务站或服务站维修车辆的地理位置，并向合适的服务站或服务站维修车辆下发维修调度指令，再计算出二者之间的最短距离和最佳到达路径下发至服务站或服务站维修车辆，并提示所需携带的维修材料及配件清单。

8.根据权利要求7所述的基于短距离无线通信的非公路车辆控制方法，其特征在于，所述的最大使用权限包括一键启动以及不限时间、不限次数、不限范围和不限里程的使用权限；所述的有限使用权限包括在给定时间段、给定次数、给定范围和给定里程内的使用权限。

9.根据权利要求7所述的基于短距离无线通信的非公路车辆控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：远端服务器同时只能授权单个近端服务器为某台车辆的一级用户。

10.根据权利要求7所述的基于短距离无线通信的非公路车辆控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：获得一级用户授权的近端服务器可以同时授权多个近端服务器为某台车辆的二级用户。