CN201584006U - 汽车数据采集发送服务装置 - Google Patents
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Abstract
汽车数据采集发送服务装置，包括传感器、ECU、GPRS天线、汽车数据发送器和管理服务平台，汽车数据发送器上包括CAN数据通信接口、GPS接口和GPRS天线接口，汽车数据发送器中的CAN总线控制器采用SJA1000控制器，CAN通信接口采用PCA82C250接口；各部分之间的关系为：传感器和ECU连接汽车数据发送器的CAN数据通信接口，GPS接口接收卫星的GPS数据，GPRS天线连接汽车数据发送器的GPRS天线接口，GPRS天线将发送器中的数据无线发送给管理服务平台，并获取管理服务平台的命令。该装置测试数据种类齐全，服务平台管理功能强，极大地提高了测试效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车数据采集发送服务装置，属于汽车行业相关技术产品的车辆检测技术及装备领域。
背景技术
随着汽车国产化和新产品开发进程的加快，汽车生产厂对车辆的测试要求越来越高。汽车道路试验是进行新车型开发的重要手段，为了获得汽车各方面的性能特性，必须通过数据采集系统对汽车道路试验的运行数据进行采集。通过远程传输系统将采集的数据发送到监控中心可以使开发工程师及时了解汽车动力系统各部件的运行状况，同时也为多个车辆进行道路试验提供有效的管理手段。而目前相关的汽车数据采集发送装置存在测试数据种类单一及管理服务平台功能不强等问题。
中国专利03127645.8“车辆行驶记录仪”，它由微控制器MCU、USB接口、大容量存储器、接收卫星定位模块等构成，但是该记录仪只能记录车辆行驶时的位置、行驶轨迹的信息，测试数据种类单一。
中国专利03127643.1“体化卫星定位车载终端”，卫星定位装置的天线RF通过GPS模块的信号发送串口、接收串口与接口电路连接，中央处理器的串口与接口电路连接，将接收的定位、状态信息传给中央处理器；天线RF通过GSM模块的信号发送串口、接收串口与RS232接口电路的相应端口连接，中央处理器CPU的串口P3.2端口与RS232接口电路相应端口连接，与移动短信中心交换信息，完成对被控车辆的实时监控；中央处理器CPU的数据端口通过锁存器分别接程序存储器ROM和数据存储器RAM，完成程序存储和数据存储。本装置接收卫星定位数据和车辆的状态信息，经过数据转换成协议格式，通过GSM网络以短消息的形式回传给中心，该终端的短信中心接收车辆信息，对接收到的信息进行简单处理，服务功能不强。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种汽车数据采集发送服务装置，该装置集数据采集、远程控制、ECU CAN总线参数解析、故障诊断、GPS远程定位和管理服务平台为一体，测试数据种类齐全，服务平台管理功能强，极大地提高了测试效率。
本实用新型的技术方案是：汽车数据采集发送服务装置，包括传感器、ECU、GPRS天线、汽车数据发送器和管理服务平台，汽车数据发送器上包括CAN数据通信接口、GPS接口和GPRS天线接口，其特征在于：汽车数据发送器中的CAN总线控制器采用SJA1000控制器，CAN通信接口采用PCA82C250接口；各部分之间的关系为：传感器和ECU连接汽车数据发送器的CAN数据通信接口，GPS接口接收卫星的GPS数据，GPRS天线连接汽车数据发送器的GPRS天线接口，GPRS天线将发送器中的数据无线发送给管理服务平台，并获取管理服务平台的命令。
如上所述的汽车数据采集发送服务装置，其特征在于：管理服务平台中嵌入基于internet WEB的实时服务软件系统。
如上所述的汽车数据采集发送服务装置，其特征在于：管理服务平台通过GPRS发送ECU实时数据。
本实用新型的有益效果如下：
1.可对多种类型模拟量信号进行采集，如压力、电流、转速、温度、位移等；
2.利用GPRS网络进行远程数据发送，数据传输速率高；
3.通过对发动机ECU的数据进行CAN解析，能实现对车辆运行中出现的故障进行远程诊断；
4.管理服务平台可以实时监测、记录多辆汽车在不同地方进行的试验和工作情况，分析汽车的性能和油耗情况；
5.管理服务平台对汽车数据发送器发回的数据进行管理，提供给用户浏览、查询和分析。
6.管理服务平台为用户提供故障码的解析和诊断服务。
7.管理服务平台可同步处理GPS、CAN总线和模拟通道数据。
附图说明
图1是本实用新型模拟信号采集处理流程图。
图2是本实用新型GPS信号采集处理流程图。
图3是本实用新型ECU数据处理流程图。
图4是本实用新型远程控制流程图。
图5是本实用新型汽车数据采集发送装置示意图。
图6-1是本实用新型服务管理平台的车速数据服务功能示意图。
图6-2是本实用新型服务管理平台的转速数据服务功能示意图。
图6-3是本实用新型服务管理平台的动态电子地图服务功能示意图。
图7-1是本实用新型电路原理图的CAN总线控制器部分。
图7-2是本实用新型电路原理图的微处理器部分。
图7-3是本实用新型电路原理图的I/O接口部分。
图7-4是本实用新型电路原理图的CAN，GPS接口部分。
图7-5是本实用新型电路原理图的电源部分。
图7-6是本实用新型电路原理图的存储器部分。
图7-7是本实用新型电路原理图的系统总线部分。
图7-8是本实用新型电路原理图的GPRS模块部分。
图7-9是本实用新型电路原理图的总线收发器部分。
图7-10是本实用新型电路原理图的SIM卡接口部分。
图8是本实用新型系统原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。
图5中的标记说明：1-CAN数据通信接口，2-GPS接口，3-GPRS天线接口。
如图1所示，首先将装置安装在汽车上，另外安装一个CAN总线的数据采集器，用户将安装在车辆上的传感器或模拟信号连接到数据采集器上。该采集器工作后，将采集到的传感器信号实时的通过CAN总线发送出来，本装置通过既定的协议将这些数据报文进行解析，获得各个参数的值，然后进行数据编码，通过GPRS网络发送到远程服务器，远程服务器将这些数据存储到数据库中，以备WEB服务器实时的访问。用户通过管理服务平台浏览或是下载实时数据，实现模拟量数据的实时监测功能。
如图2所示，首先将装置安装在汽车上，通过内置的GPS传感器连接到卫星，GPS传感器快速的捕获定位卫星后，将经纬度、海拔高度、航向等信息通过既定协议发送出来，数据发送器通过RS232总线获取到这些报文，进行参数的解析，和其它参数进行编码后，通过GPRS网络发送到远程数据服务器，远程服务器将这些数据存储到数据库中，以备WEB服务器实时的访问。用户通过管理服务平台访问实时数据，利用WEB地图组建实现电子街道地图，航拍地图等功能。用户还可以下载经纬度、海拔高度和航向等数据。
如图3所示，首先将装置安装在汽车上，通过CAN总线连接到汽车ECU，当车辆发生故障时，ECU会将故障码发送到CAN总线上，本装置通过既定的协议将解析故障报文，获得各个故障代码，然后与其它数据一起进行数据编码，通过GPRS网络发送到远程服务器，远程服务器将这些数据存储到数据库中，以备WEB服务器实时的访问。用户通过管理服务平台查看车辆是否发生故障，如果车辆的故障指示灯变成红色(有故障)，就可以点击解析按钮，服务平台软件会自动访问故障码解析数据库，获得这些故障的发生位置、原因和解决建议等信息，并显示给用户。
如图4所示，用户首先登录到管理服务平台，系统进行严格的权限认证后，由用户指定要进行锁车/解锁操作的车辆，发送锁车/解锁命令。服务平台通过GPRS无线网络将该命令传输至汽车数据发送器，数据发送器通过CAN总线或控制电平与ECU通信，ECU执行锁车/解锁的命令。之后，用户再次登录管理服务平台，就可以查看到车辆是否锁车/解锁成功的状态。
如图5所示，安装在不同车辆上的汽车数据采集发送装置通过CAN数据通信接口1接收和输出信号，通过输入GPS接口2接收GPS信号，然后通过GPRS天线接口3所连接的天线进行远程数据的发送和接收。从而实现对车辆测量数据的采集和远程控制等功能。
表1
| 当前时间 | 2008-12-25 16:28:44 | 总油耗L | 0.0 |
| 瞬时油耗L/h | 18.9 | 发动机运转时间h | 0.0 |
| 百分比负荷％ | 61.0 | 发动机冷却液温度℃ | 90.0 |
| 油门踏板％ | 85.6 | 进气管压力kpa | 510.0 |
| 进气管温度℃ | 37.0 | 发动机机油压力kpa | 1020.0 |
| 燃油油轨压力kpa | 564.0 | 故障码解析 | 电子地图 |
如图6-1、图6-2和表1所示，服务管理平台的数据及车辆管理服务图表，包含实时远程仪表盘、实时数据、历史数据、参数曲线、数据查询等功能。可以动态显示车速、转速、油耗、百分比负荷、油温、水温、进\排气温、油轨压力、排气压力等参数。系统还可以对不同的车辆/设备进行描述，分组，查询等管理。
如图6-3所示，服务管理平台的动态电子地图服务功能示意图，以电子街道地图的形式，动态的显示车辆所在地理位置。
表2
故障代码：0143FF6C000401000000000000000000000000
如表2所示，管理服务平台的故障码在线解析服务功能表，如果连接的车辆ECU检测到了故障，本装置中的状态灯会变成红色，点击后会实时显示故障描述、发生原因和解决方法等内容。
表3
| 数 据 编 号 | 时间 | 数据序 列号 | 发动机 转速 | 百分比 负荷 | 百分比 油门 | 瞬时燃 油经济 性 | 发动机 冷却温 度 | 进气歧 管压力 | 燃油机 油压力 | 发动 机机 温 |
| 308 | 2008-10-20 14:05 | 207 | 986.3 | 45 | 86.4 | 0 | 87 | 36 | 510 | 1020 |
| 309 | 2008-10-20 14:05 | 208 | 986.3 | 58 | 85.2 | 0 | 87 | 36 | 510 | 1020 |
| 310 | 2008-10-20 14:05 | 209 | 986.3 | 58 | 84.8 | 0 | 87 | 36 | 510 | 1020 |
| 311 | 2008-10-20 14:05 | 210 | 986.3 | 58 | 84.8 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 312 | 2008-10-20 14:05 | 211 | 986.1 | 58 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 313 | 2008-10-20 14:05 | 212 | 986.3 | 58 | 86 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 314 | 2008-10-20 14:05 | 213 | 986.3 | 58 | 86 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 315 | 2008-10-20 14:11 | 624 | 1028.9 | 61 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 316 | 2008-10-20 14:11 | 625 | 1028.9 | 61 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 317 | 2008-10-20 14:11 | 626 | 1028.9 | 61 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 318 | 2008-10-20 14:11 | 627 | 1028.9 | 61 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 319 | 2008-10-20 14:11 | 628 | 1028.9 | 61 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 320 | 2008-10-20 14:11 | 629 | 1028.9 | 61 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 321 | 2008-10-20 14:11 | 630 | 1028.9 | 61 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 322 | 2008-10-20 14:11 | 631 | 1028.9 | 61 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 323 | 2008-10-20 14:11 | 632 | 1028.9 | 61 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
| 324 | 2008-10-20 14:11 | 633 | 1028.9 | 61 | 85.6 | 0 | 90 | 37 | 510 | 1020 |
如表3所示，管理服务平台的数据查询及下载服务功能表，用户可以随时查询之前的汽车数据，可以将感兴趣的数据段下载至本地硬盘，数据文件以Office Excel的格式存储，用户可以以此进行自定义的分析。
如图7示，电路原理图，主要器件介绍如下：
1)W77E516
微处理器芯片，W77E516是一个华邦8051兼容微控制器MCU，双串口，双数据指针等，高速单片机。它的内核经过重新设计，提高了时钟速度和存储器访问周期速度。在相同的时钟频率下一般来说，整体来看，W77E516的速度比标准的8051快2.5倍。在相同的吞吐量及低频时钟情况下，电源消耗也降低。W77E516内含64KB具有ISP功能，可区域寻址的FlashEPROM，用于存储装载程序的4KB辅助Flash EPROM，工作电压为4.5v-5.5v，具有1KB片上外部数据存储器(用MOVX指令访问)，以及3种节电模式。
2)SJA1000
CAN总线控制器，SJA1000是一款独立的控制器，用于汽车和一般工业环境中的控制器局域网络。同时支持CAN2.0A和CAN2.0B。
3)P82C250
CAN收发器，PCA82C250是CAN协议控制器和物理总线的接口。此器件对总线提供差动发送能力，对CAN控制器提供差动接收能力。完全符合和“IS011898”标准。
4)ISSI62C256
32KB静态数据存储器
5)MAX232
接口电平转换，该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。该器件符合TIA/EIA-232-F标准，每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5V TTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。
6)MC55
GPRS通信模块，MC55是西门子公司生产的GPRS三频模块，它除了具有GSM模块原有的功能外还支持分组业务功能，内嵌了TCP/IP协议；5.5克的重量和35×32.5×2.95mm的尺寸使MC55模块能够大大提高将语音和数据传输功能溶合到产品的集成度。
7)LM2576-5.0
LM2576是美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压电路，它内含固定频率振荡器(52kHz)和基准稳压器(1.23V)，并具有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。
8)GPS模块
GPS定位模块，实现设备定位跟踪
如图8示，系统原理框图，说明如下：
1)CPU单元
微处理器系统，完成数据采集，通信控制，状态指示等功能。
2)电源单元
将输入电源经DC/DC变换转换成各单元模块需要的工作电源。
3)CAN通信单元
CAN报文收发控制，微处理器通过CAN通信单元收发CAN报文数据
4)GPRS模块
由微处理器控制实现与中央服务器数据通信。
5)GPS
实现设备定位，将定位数据发送到微处理器；
6)CAN接口
CAN总线物理接口。
7)状态指示
4个发光二极管只是设备工作状态
实施例1：将CAN总线数据采集器或传感器连接到装置中的CAN数据通信接口1，装置根据预先定义好的协议获取传感器的参数，这些参数可以是温度、压力、电流、转速、位移等。如果将ECU CAN总线并联接至装置的CAN数据通信接口1，就可以同时获取这两部分的数据。上电工作后，装置会将这些数据发送到远程的管理服务平台，用户可以在线连接到Internet网络的任意一台电脑上，通过权限认证登录管理服务平台，浏览或下载这些数据。
实施例2：将GPS传感器连接至装置的GPS接口2，装置会自动给GPS传感器供电，并获取GPS传送过来的经纬度、车速、海拔高度等参数值，装置会将GPS的参数和其它参数进行同步处理，通过GPRS发送到远程的数据管理服务平台，用户可以在能连接到Internet网络的任意一台电脑上，通过权限认证登录管理服务平台，查看所在的车辆位置的街道地图(附图6)和航拍地图。
实施例3：将车辆ECU连接到装置CAN数据通信接口1，上电工作后，装置会自动监测ECU的故障信息，如果车辆某个部分发生了故障，ECU会将故障码发送给装置，装置将故障码和其它参数进行同步处理，发回给远程的管理服务平台，软件界面上的故障灯会变成红色，用户点击“解析”按钮，软件会打开一个解析页面，将故障发生的位置、原因、解决方法都显示在界面上。
Claims (2)
1.汽车数据采集发送服务装置，包括传感器、ECU、GPRS天线、汽车数据发送器和管理服务平台，汽车数据发送器上包括CAN数据通信接口、GPS接口和GPRS天线接口，其特征在于：汽车数据发送器中的CAN总线控制器采用SJA1000控制器，CAN通信接口采用PCA82C250接口；各部分之间的关系为：传感器和ECU连接汽车数据发送器的CAN数据通信接口，GPS接口接收卫星的GPS数据，GPRS天线连接汽车数据发送器的GPRS天线接口，GPRS天线将发送器中的数据无线发送给管理服务平台，并获取管理服务平台的命令。
2.根据权利要求1所述的汽车数据采集发送服务装置，其特征在于：管理服务平台通过GPRS发送ECU实时数据。
Priority Applications (1)
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| CN2009200877713U CN201584006U (zh) | 2009-08-04 | 2009-08-04 | 汽车数据采集发送服务装置 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN201584006U true CN201584006U (zh) | 2010-09-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20100915 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |