CN203276018U

CN203276018U - 基于obd-ii的车辆信息采集设备

Info

Publication number: CN203276018U
Application number: CN 201320160014
Authority: CN
Inventors: 徐世然; 谭宇峰; 肖毅
Original assignee: SHENZHEN OTRA TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN OTRA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2023-04-02

Abstract

一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其包括：微控制单元、OBD-II信息采集模块、电源变换控制单元、存储模块、运动检测单元以及无线传输模块，其中，所述微控制单元分别与所述OBD-II信息采集模块、存储模块、无线传输模块之间形成数据交互，所述电源变换控制单元受控于所述微控制单元，且所述OBD-II信息采集模块连接至汽车ECU上的OBD-Ⅱ接口，所述OBD-II信息采集模块与所述汽车ECU之间形成数据交互，所述电源变换控制单元与车载电源电连接，所述电源变换控制单元与所述车载电源之间设置有保险丝，所述运动检测单元与所述微控制单元之间双向通信连接，所述无线传输模块通信链接至移动通讯设备。

Description

基于OBD-II的车辆信息采集设备

技术领域

本实用新型涉及车载诊断设备，特别是指一种基于OBD-II的车辆信息采集设备。

背景技术

在现代文明高度发展的今天，汽车已经成为人类不可缺少的交通运输工具。在汽车产业高速发展、汽车产量和保有量不断增加的同时，也带来了严重的大气污染。汽车排放的尾气是空气污染的主要来源之一，汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的多种固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害极大。汽车尾气中所含污染物对大气的影响随着家庭轿车的普及越来越严重，鉴于这一趋势的不可逆转，早在80年代中期，美国环境保护署就制定了强制政策，要求所有的汽车制造商要在车辆中配置车载诊断装置，即OBD（On-Board Diagnostics）。

OBD装置根据发动机的工作状况实时监测汽车排放的尾气是否超标，车载诊断装置应用于最可能引起有害排放物增加的系统，包括所有发动机主传感器，燃油系统，点火系统，废气再循环系统。目前，车载诊断装置已经形成国际标准，并在几乎所有国家强制执行，该标准由众多系列标准组成协议族，现用的为第二代OBD标准，统称为OBD-II标准。

配置了OBD-II接口的车辆具有以下功能：

1、通过仪表盘上的故障指示提醒驾驶员排放系统异常，应及时进一步检修；

2、车辆维修人员可以通过该接口识别系统故障及车辆运行参数，以制定维修方案。

市面上基于OBD-II的采集设备主要有两大类，即专业诊断仪以及普通读码器：1）专业诊断仪，汽车制造商委托专业设备商定制开发，配备给定点维修厂人员使用，针对具体的某一厂家的系列车型有全面的数据库资料支持，很多内容不局限于OBD-II标准，并可以给出故障维修建议；2）普通读码器，该设备供熟悉车辆构造的驾驶员自行维修或调校车辆用，仅能读取车辆所支持的标准的OBD-II数据，可以提供简单的故障信息。

车辆信息采集设备要求永久安装在车辆上，但车辆熄火后，蓄电池的容量有限，必须严格控制车辆信息采集设备的待机功耗，目前市面上的车辆信息采集设备全部适用于即插即用的情况，都是在车辆点火状态下工作，车辆熄火后，这些设备继续从蓄电池取电，无法满足采集设备永久安装的要求。有类似的产品使用了硬件开关的方法，在需要使用时由用户手动开启，但这样的方式存在非常多的问题，比如：操作不便，车辆信息采集设备的安装位置一般较隐蔽，在刹车踏板左侧，驾驶员很容易忘记关闭开关，导致车辆熄火一段时间后蓄电池电压下降无法再次发动车辆。

车辆信息采集设备的数据需要上传到用户的移动通讯设备中，但不能保证用户每次都使用移动通讯设备连接车辆信息采集设备获取数据，因此车辆信息采集设备本身需要具备一定的数据暂存能力，目前市面上的设备一般只有很小的临时存储空间，无法满足系统的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其所要解决的主要技术问题在于：现有的车辆信息采集设备待机过程中继续从蓄电池中取电，因此相对耗电量大，容易造成车辆熄火过程中蓄电池电压下降，无法再次发动车辆；现有的车辆信息采集设备只有较小的临时储存空间，不能满足用户间歇性的获取数据。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其包括：

微控制单元，

与所述微控制单元形成数据交互的OBD-II信息采集模块，且所述OBD-II信息采集模块连接至汽车ECU上的OBD-Ⅱ接口，所述OBD-II信息采集模块与所述汽车ECU之间形成数据交互，

受控于所述微控制单元的电源变换控制单元，所述电源变换控制单元与车载电源电连接，

与所述微控制单元之间形成数据交互的存储模块，

运动检测单元，所述运动检测单元与所述微控制单元之间双向通信连接，

与所述微控制单元形成数据交互的无线传输模块，所述无线传输模块通信链接至移动通讯设备。

优先于：所述OBD-II信息采集模块采用双功能诊断线收发器连接至所述汽车ECU上的OBD-Ⅱ接口，所述双功能诊断线收发器为控制器局域网络总线(Controller Area Network, 简称CAN线)收发器以及K线收发器。

优先于：所述电源变换控制单元与所述车载电源之间设置有保险丝。

优先于：所述电源变换控制单元可输出5v、3v3、1v8三种电压。

优先于：所述存储模块为非易失闪存（NOR Flash），所述存储模块与所述微控制单元之间通过SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线连接。

优先于：所述运动检测单元为三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器与所述微控制单元之间通过I2C（Inter－Integrated Circuit）两线式串行总线相连接。

优先于：所述无线传输模块为wifi模块以及天线或蓝牙模块以及天线，所述无线传输模块与所述微控制单元之间连接有通用异步接收/发送串行总线（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称UART总线）。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置一受控于所述微控制单元的电源变换控制单元，所述微控制单元执行OBD-II接口的查询，根据是否获得车辆ECU响应而判断车辆是否点火，进而选择控制电源输入电压的变换实现本实用新型的运行或待机；本实用新型通过嵌设存储模块对车辆信息进行储存，直至将信息传送至移动通讯设备，例如手机，得到应答消息后再覆盖已输出数据，如此可以实现满足使用者不定时的提取车辆的数据信息。

附图说明

图l为本实用新型的设置方式模块示意框图。

图2为本实用新型的结构模块示意框图。

图3为本实用新型的较佳实施例的结构模块示意框图。

具体实施方式

以下将结合附图1至3以及较佳实施例对本实用新型提出的一种基于OBD-II的车辆信息采集设备作更为详细的说明。

如图1所示，为数据采集自车辆ECU1（电控单元），经过处理、暂存，转发到移动通讯设备上。

如图2、3所示，一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其包括：微控制单元10（简称MCU）、OBD信息采集模块20、电源变换控制单元30、存储模块40、运动检测单元50以及无线传输模块60，其中，所述微控制单元10分别与所述OBD-II信息采集模块20、存储模块40、无线传输模块60之间形成数据交互，所述电源变换控制单元30受控于所述微控制单元10，且所述OBD-II信息采集模块20连接至汽车ECU1上的OBD-Ⅱ接口，所述OBD信息采集模块20与所述汽车ECU1之间形成数据交互，所述电源变换控制单元30与车载电源2电连接，所述电源变换控制单元30与所述车载电源2之间设置有保险丝，所述运动检测单元50与所述微控制单元10之间双向通信连接，所述无线传输模块60通信链接至移动通讯设备3。

较佳实施例：所述OBD-II信息采集模块20采用双功能诊断线收发器连接至所述汽车ECU1上的OBD-Ⅱ接口，所述双功能诊断线收发器为控制器局域网络总线(Controller Area Network, 简称CAN线)收发器以及K线收发器，其中：

CAN线类支持4种OBD-II标准协议：

(1). ISO15765-4 500k/29bit；

(2). ISO15765-4 500k/11bit；

(3). ISO15765-4 250k/29bit；

(4). ISO15765-4 250k/11bit；

K线类支持3种OBD-II标准协议：

(1). ISO14230-4 Fast；

(2). ISO14230-4 5B ；

(3). ISO9141-2 5B；

采集设备中的MCU实现标准协议部分的内容，由MCU发起数据请求，车辆ECU1应答并回传请求数据给MCU。

较佳实施例：所述电源变换控制单元30可输出5v、3v3、1v8三种电压；

在待机模式下，所述MCU仅维持本地实时时钟的运行，耗电小于1mA，本地实时时钟设置了周期为若干秒的定时中断唤醒系统，待机的时间以用户不可察觉为原则，不能过长；

定时中断唤醒系统后，所述MCU执行OBD-II接口的查询，如果获得车辆ECU1响应，即表明车辆已经点火运行，即可进入正常工作状态；如果没有获得响应，即刻进入待机模式；

为防止车辆长时间熄火期间，车载电源2（车载蓄电池）的电量下降超过可点火临界电压，本实用新型的设备在退出待机模式后，即刻监测所述车载蓄电池的电压，如果低于点火预定值，会直接进入待机模式而不再执行车辆点火状态的判断。

较佳实施例：所述存储模块40为非易失闪存（NOR Flash），所述存储模块40与所述微控制单元10之间通过SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线连接，本实用新型通过所述 NOR Flash设备实现了FAT16格式的文件管理系统，当车辆处于行车状态，用户移动通讯设备3（例如：手机）又未接入时，所述MCU将来自车辆ECU1及运动监测单元50的实时数据保存在所述NOR Flash中；手机在任何时候接入后，所述MCU将未上传数据按照预定传输协议上传到手机，传输成功后，手机给出应答消息，然后所述MCU会覆盖已传输数据，在手机未接入情况下，对驾驶循环的数据记录容量可以达到数年之久，对行车实时数据流的记录可达48小时，基本上可以满足绝大多数驾驶场景的要求。

较佳实施例：所述运动检测单元50为三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器与所述微控制单元10之间通过I2C（Inter－Integrated Circuit）两线式串行总线相连接，本实用新型在具体实施时，借助所述三轴加速度传感器实现运动监测，并结合来自OBD-II接口的车辆行驶数据，共同组成表征行车实时数据的集合，利用所述三轴加速度传感器获取驾驶行为习惯和车辆性能，实现了以秒为单位的驾驶实时数据采集存储，包括车速，急刹，加速，急变向等车辆行驶数据，通过对某一车辆的数据分析，可以获取驾驶员及车辆的长期状况，进而为各行业的深度服务提供设计与优化依据。

较佳实施例：所述无线传输模块60为wifi模块以及天线或蓝牙模块以及天线，所述无线传输模块60与所述微控制单元10之间连接有通用异步接收/发送串行总线（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称UART总线）。

综上所述，本实用新型的技术方案可以充分有效的完成上述实用新型目的，且本实用新型的结构原理及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，且本实用新型的实施例也可以根据这些原理进行变换，因此，本实用新型包括一切在申请专利范围中所提到范围内的所有替换内容。任何在本实用新型申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。

Claims

1.一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其特征在于包括：微控制单元，与所述微控制单元形成数据交互的OBD-II信息采集模块，且所述OBD-II信息采集模块连接至汽车ECU上的OBD-Ⅱ接口，所述OBD-II信息采集模块与所述汽车ECU之间形成数据交互，受控于所述微控制单元的电源变换控制单元，所述电源变换控制单元与车载电源电连接，与所述微控制单元之间形成数据交互的存储模块，运动检测单元，所述运动检测单元与所述微控制单元之间双向通信连接，与所述微控制单元形成数据交互的无线传输模块，所述无线传输模块通信链接至移动通讯设备。

2.如权利要求1所述的一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其特征在于：所述OBD-II信息采集模块采用双功能诊断线收发器连接至所述汽车ECU上的OBD-Ⅱ接口，所述双功能诊断线收发器为控制器局域网络总线收发器以及K线收发器。

3.如权利要求2所述的一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其特征在于：所述电源变换控制单元与所述车载电源之间设置有保险丝。

4.如权利要求3所述的一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其特征在于：所述电源变换控制单元可输出5v，3v3，1v8三种电压。

5.如权利要求4所述的一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其特征在于：所述存储模块为非易失闪存，所述存储模块与所述微控制单元之间通过SPI总线连接。

6.如权利要求5所述的一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其特征在于：所述运动检测单元为三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器与所述微控制单元之间通过I2C两线式串行总线相连接。

7.如权利要求6所述的一种基于OBD-II的车辆信息采集设备，其特征在于：所述无线传输模块为wifi模块以及天线或蓝牙模块以及天线，所述无线传输模块与所述微控制单元之间连接有通用异步接收/发送串行总线。