CN109640296A - 一种基于物联网车载数据采集终端 - Google Patents

一种基于物联网车载数据采集终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网车载数据采集终端，涉及物联网车载设备领域，包括：远程油路控制、胎压数据采集、烟雾传感器模块、红外检测模块、声光报警模块、酒精检测模块、GPS定位导航、车辆诊断系统、远程语音对讲以及温湿度传感器；温湿度传感器包括：温度传感模块、湿度传感模块、控制模块、无线传输模块以及内循环信息接收模块；控制模块包括数据采集单元、数据处理单元以及数据输出单元。同时，本发明还公开一种基于物联网车载数据采集方法。本发明通过响应于车载的循环系统处于开启状态，通过采集整数个周期内的温湿度数据以求平均值，相当于温湿度传感模块检测汽车内的各个区域的空气，实现较精确的数据值采集。

Description

一种基于物联网车载数据采集终端
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种基于物联网车载数据采集终端。
背景技术
随着技术的发展，汽车智能化越来越高，汽车所配备的智能传感器也越来越丰富，并且性能也越来越高。汽车作为出行的重要工具，为用户交通出行提供便利。在现有的汽车中，均设置有车载空调，以便为用户提供温度较为合适的气氛空间。
在现有技术中，车载温湿度传感模块一般设置在室内的固定地点，通过连续采集温湿度值并求解平均值获得较为精确的传感器数据值；而采用这种方法并非能够获得精确的数据，存在较大的误差。
发明内容
有鉴于现有技术的的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于物联网车载数据采集终端，旨在通过获得车载空调的内循环的周期内数据求解平均值，以便在车载系统环境中获得较为精确的温湿度数据。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于物联网车载数据采集终端，所述终端包括：远程油路控制、胎压数据采集、烟雾传感器模块、红外检测模块、声光报警模块、酒精检测模块、GPS定位导航、车辆诊断系统、远程语音对讲以及温湿度传感器，所述温湿度传感器包括：温度传感模块、温度A/D转换模块、湿度传感模块、湿度A/D转换模块、控制模块、无线传输模块以及内循环信息接收模块；
所述温度传感模块通过所述温度A/D转换模块与所述控制模块的第一输入端连接，所述湿度传感模块通过所述湿度A/D转换模块与所述控制模块的第二输入端连接；所述内循环信息接收模块与所述控制模块的第三输入端连接；所述无线传输模块与所述控制模块双向连接；
所述内循环信息接收模块用于接收车载空气调节设备发送的空气内循环状态信息；所述空气内循环状态信息包括整车循环处于开启状态的第一信息和整车循环处于关闭状态的第二信息；所述第一信息还包括执行一次整车循环的周期时间tz；所述tz＞0；
所述控制模块包括数据采集单元、数据处理单元以及数据输出单元；
所述数据采集单元，用于连续间隔接收所述温度传感模块发送的实测温度值Ti，连续间隔接收所述湿度传感模块发送的实测湿度值Hj，以及接收所述内循环信息接收模块发送的所述空气内循环状态信息；其中，i＝1,2,3,L,I，I为所述实测温度值当前数量；j＝1,2,3,L,J，J为所述实测湿度值当前数量；
所述数据处理单元，用于根据所述实测温度值Ti、所述实测湿度值Hj以及所述空气内循环状态信息，求解车内温度值Treal以及车内湿度值Hreal；所述数据处理单元包括第一响应组件和/或第二响应组件；
所述第一响应组件，用于响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测温度值Ti中截取M个所述周期时间tz内数据并生成截取温度值阵列 Ta，求解所述截取温度值阵列Ta的平均值作为车内温度值Treal；以及用于响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测湿度值Hj中截取N个周期时间tz内数据并生成截取湿度值阵列Hb，求解所述截取湿度值阵列Hb的平均值作为车内湿度值Hreal；其中，所述M为正整数，所述N为正整数，所述 a＝1,2,3,L,A；所述A≤I,所述b＝1,2,3,L,B；所述B≤J；
所述第二响应组件，用于响应于所述空气内循环状态信息为第二信息，则求解所述实测温度值Ti的平均值作为车内温度值Treal求解所述实测湿度值Hj的平均值作为车内湿度值Hreal；
所述数据输出单元，用于向所述无线传输模块发送所述车内温度值Treal以及所述车内湿度值Hreal。
该技术方案通过响应于车载的循环系统处于开启状态，通过采集整数个周期内的温湿度数据以求平均值；由于汽车内各空间上的温湿度存在差异，通过内循环能够将汽车在各空间的空气循环一周，相当于温湿度传感模块检测汽车内的各个区域的空气，以便实现较精确的数据值采集。同时，当车载循环系统未开启的情况时，传感器所采集的区域较为固定，温湿度值变化较小，采集整数个周期内的温湿度数据以求平均值的意义不大，并且，采用直接平均值数据采集速度优于前者方案。
在一具体实施方式中，所述控制模块还包括稳定性响应单元，用于求解所述实测温度值Ti的稳定性指数E，根据所述稳定性指数E判断所述实测温度值Ti的测量稳定性；若所述稳定性指数E满足E＜ETH，则向所述数据处理单元发送数据处理指令；若所述稳定性指数E满足E≥ETH，则控制所述数据采集单元增大数据采集量；所述稳定性指数E满足：所述ETH满足：0.001≤ETH≤0.01。
在该技术方案中，稳定性指数E越低，则检测获得的温湿度值越稳定，此时的温湿度值比较接近实际值，通过响应于稳定性较差，增大数据采集量以便获得较为精确的传感器采集数值。同时，在该技术方案中，稳定性指数E满足：其中，根据能够汽车内温度波动趋势，通过数据按顺序进行两两相减，求和取平均后求平方；此时，若车内温度为上升趋势，则造成稳定性指数增大；若车内温度为下降趋势，也造成稳定性指数增大；若车内温度为波动趋势，则稳定性指数相对较小；而车内温度处于上升趋势或下降趋势均表示，车内温度变化较大，应继续等待。而则能够表征车内温度整体波动水平，越大，则用户体温值波动越大，应继续保持测量。综上，该技术方案从两个维度衡量车内温度的稳定性，以便获得较为精确的车内温度。
在一具体实施方式中，所述整车循环的周期时间tz为与车载空调功率档位相关联的预设值。该技术方案通过预设值，有效提高执行效率。
为解决现有技术的一部分缺陷，在本发明的另一方面提供一种基于物联网车载数据采集方法，所述方法包括：
步骤S1、连续间隔采集汽车内的温度传感模块发送的实测温度值Ti；连续间隔采集汽车内的湿度传感模块发送的实测湿度值Hj；获取汽车内的空气内循环状态信息；所述空气内循环状态信息包括整车循环处于开启状态的第一信息和整车循环处于关闭状态的第二信息；所述第一信息还包括整车循环的周期时间tz；其中，i＝1,2,3,L,I，I为所述实测温度值当前数量；j＝1,2,3,L,J，J为所述实测湿度值当前数量；
步骤S2、根据所述实测温度值Ti、所述实测湿度值Hj以及所述空气内循环状态信息，求解车内温度值Treal以及车内湿度值Hreal；
步骤S3、向外部设备发送所述车内温度值Treal以及所述车内湿度值Hreal。
该技术方案通过根据所述实测温度值Ti、所述实测湿度值Hj以及所述空气内循环状态信息，求解车内温度值Treal以及车内湿度值Hreal，以便实现较精确的数据值采集。
在一具体实施方式中，所述步骤S2还包括：
步骤S21、响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测温度值Ti中截取M所述个周期时间tz内数据并生成截取温度值阵列Ta，求解所述截取温度值阵列Ta的平均值作为车内温度值Treal；以及用于响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测湿度值Hj中截取N个周期时间tz内数据并生成截取湿度值阵列Hb，求解所述截取湿度值阵列Hb的平均值作为车内湿度值 Hreal；其中，所述M为正整数，所述N为正整数，所述a＝1,2,3,L,A；所述A≤I, 所述b＝1,2,3,L,B；所述B≤J；
和/或步骤S22、响应于所述空气内循环状态信息为第二信息，则求解所述实测温度值Ti的平均值作为车内温度值Treal求解所述实测湿度值Hj的平均值作为车内湿度值Hreal。
该技术方案通过响应于车载的循环系统处于开启状态，通过采集整数个周期内的温湿度数据以求平均值；由于汽车内各空间上的温湿度存在差异，通过内循环能够将汽车在各空间的空气循环一周，相当于温湿度传感模块检测汽车内的各个区域的空气，以便实现较精确的数据值采集。同时，当车载循环系统未开启的情况时，传感器所采集的区域较为固定，温湿度值变化较小，采集整数个周期内的温湿度数据以求平均值的意义不大，并且，采用直接平均值数据采集速度优于前者方案。
在一具体实施方式中，在所述步骤S2之前还包括步骤SA，所述步骤SA包括：
步骤SA1、求解所述实测温度值Ti的稳定性指数E；所述稳定性指数E满足：
步骤SA2、根据所述稳定性指数E判断所述实测温度值Ti的测量稳定性；若所述稳定性指数E满足E＜ETH，则执行步骤S2；若所述稳定性指数E满足 E≥ETH，则继续执行步骤S1；所述ETH满足：0.001≤ETH≤0.01。
在该技术方案中，稳定性指数E越低，则检测获得的温湿度值越稳定，此时的温湿度值比较接近实际值，通过响应于稳定性较差，增大数据采集量以便获得较为精确的传感器采集数值。同时，在该技术方案中，稳定性指数E满足：其中，根据能够汽车内温度波动趋势，通过数据按顺序进行两两相减，求和取平均后求平方；此时，若车内温度为上升趋势，则造成稳定性指数增大；若车内温度为下降趋势，也造成稳定性指数增大；若车内温度为波动趋势，则稳定性指数相对较小；而车内温度处于上升趋势或下降趋势均表示，车内温度变化较大，应继续等待。而则能够表征车内温度整体波动水平，越大，则用户体温值波动越大，应继续保持测量。综上，该技术方案从两个维度衡量车内温度的稳定性，以便获得较为精确的车内温度。
在一具体实施方式中，所述整车循环的周期时间tz为与车载空调功率档位相关联的预设值。该技术方案通过预设值，有效提高执行效率。
本发明的有益效果是：本发明通过响应于车载的循环系统处于开启状态，通过采集整数个周期内的温湿度数据以求平均值；由于汽车内各空间上的温湿度存在差异，通过内循环能够将汽车在各空间的空气循环一周，相当于温湿度传感模块检测汽车内的各个区域的空气，以便实现较精确的数据值采集。同时，当车载循环系统未开启的情况时，传感器所采集的区域较为固定，温湿度值变化较小，采集整数个周期内的温湿度数据以求平均值的意义不大，并且，采用直接平均值数据采集速度优于前者方案。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式提供的一种基于物联网车载数据采集终端的结构框图；
图2是本发明一具体实施方式提供的一种基于物联网车载数据采集方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1-2所示，在本发明第一实施例中，提供一种基于物联网车载数据采集终端，所述终端包括：远程油路控制、胎压数据采集、烟雾传感器模块、红外检测模块、声光报警模块、酒精检测模块、GPS定位导航、车辆诊断系统、远程语音对讲以及温湿度传感器100。
值得一提的，远程油路控制是用于远程控制油路；在现有技术中，油路控制为汽车领域常规技术手段，并且采用wifi、蜂窝网络等实现远程控制，为本领域常规技术手段，这里不再赘述。为了便于监控胎压，进行胎压数据采集，并且胎压数据采集为本领域常规技术手段，这里不再赘述。酒精检测模块是为了避免司机酒驾，并将该模块设置与主驾驶座上，酒精检测模块与汽车的连接关系为简单的组合，例如，安装于方向盘内，为本领域常规技术手段，这里不再赘述。此外，烟雾传感器模块、红外检测模块、声光报警模块、GPS定位导航、车辆诊断系统、远程语音对讲为现有技术中汽车常有的配置，为本领域常规技术手段，这里不再赘述。
所述温湿度传感器100包括：温度传感模块101、温度A/D转换模块102、湿度传感模块103、湿度A/D转换模块104、控制模块200、无线传输模块105 以及内循环信息接收模块106；
所述温度传感模块101通过所述温度A/D转换模块102与所述控制模块200 的第一输入端连接，所述湿度传感模块103通过所述湿度A/D转换模块104与所述控制模块200的第二输入端连接；所述内循环信息接收模块106与所述控制模块200的第三输入端连接；所述无线传输模块105与所述控制模块200双向连接；
所述内循环信息接收模块106用于接收车载空气调节设备发送的空气内循环状态信息；所述空气内循环状态信息包括整车循环处于开启状态的第一信息和整车循环处于关闭状态的第二信息；所述第一信息还包括执行一次整车循环的周期时间tz；所述tz＞0；
所述控制模块200包括数据采集单元201、数据处理单元203以及数据输出单元204；
所述数据采集单元201，用于连续间隔接收所述温度传感模块101发送的实测温度值Ti，连续间隔接收所述湿度传感模块103发送的实测湿度值Hj，以及接收所述内循环信息接收模块106发送的所述空气内循环状态信息；其中， i＝1,2,3,L,I，I为所述实测温度值当前数量；j＝1,2,3,L,J，J为所述实测湿度值当前数量；
所述数据处理单元203，用于根据所述实测温度值Ti、所述实测湿度值Hj以及所述空气内循环状态信息，求解车内温度值Treal以及车内湿度值Hreal；所述数据处理单元203包括第一响应组件和/或第二响应组件；
所述第一响应组件，用于响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测温度值Ti中截取M个所述周期时间tz内数据并生成截取温度值阵列 Ta，求解所述截取温度值阵列Ta的平均值作为车内温度值Treal；以及用于响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测湿度值Hj中截取N个周期时间tz内数据并生成截取湿度值阵列Hb，求解所述截取湿度值阵列Hb的平均值作为车内湿度值Hreal；其中，所述M为正整数，所述N为正整数，所述 a＝1,2,3,L,A；所述A≤I,所述b＝1,2,3,L,B；所述B≤J；
所述第二响应组件，用于响应于所述空气内循环状态信息为第二信息，则求解所述实测温度值Ti的平均值作为车内温度值Treal求解所述实测湿度值Hj的平均值作为车内湿度值Hreal；
所述数据输出单元204，用于向所述无线传输模块105发送所述车内温度值 Treal以及所述车内湿度值Hreal。
在本实施例中，所述控制模块200还包括稳定性响应单元202，用于求解所述实测温度值Ti的稳定性指数E，根据所述稳定性指数E判断所述实测温度值Ti的测量稳定性；若所述稳定性指数E满足E＜ETH，则向所述数据处理单元203 发送数据处理指令；若所述稳定性指数E满足E≥ETH，则控制所述数据采集单元201增大数据采集量；所述稳定性指数E满足：所述ETH满足：0.001≤ETH≤0.01。
在本实施例中，所述整车循环的周期时间tz为与车载空调功率档位相关联的预设值。
值得一提的是，在现有车辆车载空调中一般配置空气整车循环功能，在本实施例中，一次整车循环的周期时间tz是值车内空调在车内循环一周所需要的时间。
可选的，所述控制模块200的主控芯片为MCU；
可选的，所述控制模块200的主控芯片为PLC。
如图2所示，在本发明第二实施例中，提供一种基于物联网车载数据采集方法，所述方法包括：
步骤S1、连续间隔采集汽车内的温度传感模块发送的实测温度值Ti；连续间隔采集汽车内的湿度传感模块发送的实测湿度值Hj；获取汽车内的空气内循环状态信息；所述空气内循环状态信息包括整车循环处于开启状态的第一信息和整车循环处于关闭状态的第二信息；所述第一信息还包括整车循环的周期时间tz；其中，i＝1,2,3,L,I，I为所述实测温度值当前数量；j＝1,2,3,L,J，J为所述实测湿度值当前数量；
步骤S2、根据所述实测温度值Ti、所述实测湿度值Hj以及所述空气内循环状态信息，求解车内温度值Treal以及车内湿度值Hreal；
步骤S3、向外部设备发送所述车内温度值Treal以及所述车内湿度值Hreal。
在本实施例中，所述步骤S2还包括：
步骤S21、响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测温度值Ti中截取M所述个周期时间tz内数据并生成截取温度值阵列Ta，求解所述截取温度值阵列Ta的平均值作为车内温度值Treal；以及用于响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测湿度值Hj中截取N个周期时间tz内数据并生成截取湿度值阵列Hb，求解所述截取湿度值阵列Hb的平均值作为车内湿度值 Hreal；其中，所述M为正整数，所述N为正整数，所述a＝1,2,3,L,A；所述A≤I, 所述b＝1,2,3,L,B；所述B≤J；
和/或步骤S22、响应于所述空气内循环状态信息为第二信息，则求解所述实测温度值Ti的平均值作为车内温度值Treal求解所述实测湿度值Hj的平均值作为车内湿度值Hreal。
在本实施例中，在所述步骤S2之前还包括步骤SA，所述步骤SA包括：
步骤SA1、求解所述实测温度值Ti的稳定性指数E；所述稳定性指数E满足：
步骤SA2、根据所述稳定性指数E判断所述实测温度值Ti的测量稳定性；若所述稳定性指数E满足E＜ETH，则执行步骤S2；若所述稳定性指数E满足 E≥ETH，则继续执行步骤S1；所述ETH满足：0.001≤ETH≤0.01。
在本实施例中，所述整车循环的周期时间tz为与车载空调功率档位相关联的预设值。
值得一提的是，在现有车辆车载空调中一般配置空气整车循环功能，在本实施例中，一次整车循环的周期时间tz是值车内空调在车内循环一周所需要的时间。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于物联网车载数据采集终端，所述终端包括：远程油路控制、胎压数据采集、烟雾传感器模块、红外检测模块、声光报警模块、酒精检测模块、GPS定位导航、车辆诊断系统、远程语音对讲以及温湿度传感器，其特征在于，所述温湿度传感器包括：温度传感模块、温度A/D转换模块、湿度传感模块、湿度A/D转换模块、控制模块、无线传输模块以及内循环信息接收模块；
所述温度传感模块通过所述温度A/D转换模块与所述控制模块的第一输入端连接，所述湿度传感模块通过所述湿度A/D转换模块与所述控制模块的第二输入端连接；所述内循环信息接收模块与所述控制模块的第三输入端连接；所述无线传输模块与所述控制模块双向连接；
所述内循环信息接收模块用于接收车载空气调节设备发送的空气内循环状态信息；所述空气内循环状态信息包括整车循环处于开启状态的第一信息和整车循环处于关闭状态的第二信息；所述第一信息还包括执行一次整车循环的周期时间tz；所述tz＞0；
所述控制模块包括数据采集单元、数据处理单元以及数据输出单元；
所述数据采集单元，用于连续间隔接收所述温度传感模块发送的实测温度值Ti，连续间隔接收所述湿度传感模块发送的实测湿度值Hj，以及接收所述内循环信息接收模块发送的所述空气内循环状态信息；其中，i＝1,2,3,L,I，I为所述实测温度值当前数量；j＝1,2,3,L,J，J为所述实测湿度值当前数量；
所述数据处理单元，用于根据所述实测温度值Ti、所述实测湿度值Hj以及所述空气内循环状态信息，求解车内温度值Treal以及车内湿度值Hreal；所述数据处理单元包括第一响应组件和/或第二响应组件；
所述第一响应组件，用于响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测温度值Ti中截取M个所述周期时间tz内数据并生成截取温度值阵列Ta，求解所述截取温度值阵列Ta的平均值作为车内温度值Treal；以及用于响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测湿度值Hj中截取N个周期时间tz内数据并生成截取湿度值阵列Hb，求解所述截取湿度值阵列Hb的平均值作为车内湿度值Hreal；其中，所述M为正整数，所述N为正整数，所述a＝1,2,3,L,A；所述A≤I,所述b＝1,2,3,L,B；所述B≤J；
所述第二响应组件，用于响应于所述空气内循环状态信息为第二信息，则求解所述实测温度值Ti的平均值作为车内温度值Treal求解所述实测湿度值Hj的平均值作为车内湿度值Hreal；
所述数据输出单元，用于向所述无线传输模块发送所述车内温度值Treal以及所述车内湿度值Hreal。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网车载数据采集终端，其特征在于，所述控制模块还包括稳定性响应单元，用于求解所述实测温度值Ti的稳定性指数E，根据所述稳定性指数E判断所述实测温度值Ti的测量稳定性；若所述稳定性指数E满足E＜ETH，则向所述数据处理单元发送数据处理指令；若所述稳定性指数E满足E≥ETH，则控制所述数据采集单元增大数据采集量；所述稳定性指数E满足：所述ETH满足：0.001≤ETH≤0.01。
3.如权利要求1所述的一种基于物联网车载数据采集终端，其特征在于，所述整车循环的周期时间tz为与车载空调功率档位相关联的预设值。
4.一种基于物联网车载数据采集方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、连续间隔采集汽车内的温度传感模块发送的实测温度值Ti；连续间隔采集汽车内的湿度传感模块发送的实测湿度值Hj；获取汽车内的空气内循环状态信息；所述空气内循环状态信息包括整车循环处于开启状态的第一信息和整车循环处于关闭状态的第二信息；所述第一信息还包括整车循环的周期时间tz；其中，i＝1,2,3,L,I，I为所述实测温度值当前数量；j＝1,2,3,L,J，J为所述实测湿度值当前数量；
步骤S2、根据所述实测温度值Ti、所述实测湿度值Hj以及所述空气内循环状态信息，求解车内温度值Treal以及车内湿度值Hreal；
步骤S3、向外部设备发送所述车内温度值Treal以及所述车内湿度值Hreal。
5.如权利要求4所述的一种基于物联网车载数据采集方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：
步骤S21、响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测温度值Ti中截取M所述个周期时间tz内数据并生成截取温度值阵列Ta，求解所述截取温度值阵列Ta的平均值作为车内温度值Treal；以及用于响应于所述空气内循环状态信息为第一信息，则在所述实测湿度值Hj中截取N个周期时间tz内数据并生成截取湿度值阵列Hb，求解所述截取湿度值阵列Hb的平均值作为车内湿度值Hreal；其中，所述M为正整数，所述N为正整数，所述a＝1,2,3,L,A；所述A≤I,所述b＝1,2,3,L,B；所述B≤J；
和/或步骤S22、响应于所述空气内循环状态信息为第二信息，则求解所述实测温度值Ti的平均值作为车内温度值Treal求解所述实测湿度值Hj的平均值作为车内湿度值Hreal。
6.如权利要求4所述的一种基于物联网车载数据采集方法，其特征在于，在所述步骤S2之前还包括步骤SA，所述步骤SA包括：
步骤SA1、求解所述实测温度值Ti的稳定性指数E；所述稳定性指数E满足：
步骤SA2、根据所述稳定性指数E判断所述实测温度值Ti的测量稳定性；若所述稳定性指数E满足E＜ETH，则执行步骤S2；若所述稳定性指数E满足E≥ETH，则继续执行步骤S1；所述ETH满足：0.001≤ETH≤0.01。
7.如权利要求4所述的一种基于物联网车载数据采集方法，其特征在于，所述整车循环的周期时间tz为与车载空调功率档位相关联的预设值。
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