CN204010067U

CN204010067U - 一种车辆状态监控装置

Info

Publication number: CN204010067U
Application number: CN201420417736.4U
Authority: CN
Inventors: 米永胜; 涂金龙
Original assignee: Nanjing Communications Institute of Technology
Current assignee: Nanjing Communications Institute of Technology
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2024-07-28

Abstract

一种车辆状态监控装置，包括：电源、智能单元、编程接口、蓝牙主模块、OBD蓝牙模块、车辆OBD接口、数据显示单元、按键操作单元，装置的接入对车辆的安全性能无影响。在装置上电后，智能单元通过蓝牙模块及车辆OBD接口获取车辆的发动机转速、车速、状态等信息数据，经过智能单元的处理，实时显示车辆当前的状态数据。通过按键操作，可在显示屏中显示所需的内容，并可清除故障代码。装置使用OLED屏进行数据显示，响应速度快，低温性能好，温度适应范围宽。

Description

一种车辆状态监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种车辆状态监控装置，属于车辆信息技术领域。

背景技术

随着技术的进步和经济的发展，汽车正以不可阻挡之势迅速增长，目前我国每年增加驾驶员超过580万人。对于驾驶员都希望当车辆有故障时，能够及时发现，但有些故障在早期很难被发觉，通常只能通过安装传感器和采集装置才能及时发现隐患。若能在早期发现故障隐患，就可以使检查维修更方便。

目前，也有一些车辆数据采集系统，如专利2013100864911，通过温度采集模块、模拟信号采集模块、无线数据接收模块和GPS天线的采集，获取到全面的车辆信息，并传输至主采集模块，主采集模块对数据进行处理，对处理后的数据进行保存，并传输至系统数据监控显示仪，实现试验人员对车辆信息的全面监控。又如专利2013102177938，提供了一种车辆数据采集方法及装置，包括获取浮动车前后的包含车辆的视频图像；根据获取到的视频图像生成视频图像信息，并判断视频图像是否满足预先设置的触发条件；当视频图像满足预先设置的触发条件时，获取浮动车前后的车辆的行使信息，将视频图像信息以及浮动车前后的车辆的行使信息上传至监控中心，以使所述监控中心完成浮动车前后的车辆的数据采集。再如专利2013103028409，发明的一种车辆数据采集及发送装置，与车辆的发动机ECU、 ABS、变速箱、ECAS、仪表、加速度传感器、角速度传感器、开关量及车速脉冲信号模块、行车记录仪连接，采集行车数据后发送给行车记录仪。

这些专利技术虽然也采集了一些车辆的信息，并且也有较好的效果，虽然各有其优点，但有的系统过于复杂，增加产品成本，有的从车辆的传感器中取出数据，车辆管理人员通常是不允许这样做的，因为担心会影响到车辆的安全运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种车辆状态监控装置，充分利用车辆的OBD接口采集并显示车辆运行及故障状态相关的数据，装置的接入能够确保车辆的安全性能不受影响。

本实用新型是这样实现的：一种车辆状态监控装置，其特征在于，包括：电源[1]、智能单元[2]、蓝牙主模块[4]、OBD蓝牙模块[5]、车辆OBD接口[6]、数据显示单元[7]、按键操作单元[8]、编程接口[3]；

所述电源[1]为装置供电，与上述各个单元连接，能够为装置提供5V和3.3V直流电压电源；

所述智能单元[2]是本装置的核心单元，与外围各单元构成电气连接；

所述编程接口[3]用于智能单元[2]的编程、调试、程序下载，与智能单元[2]构成电气连接；

所述蓝牙主模块[4] 与智能单元[2]构成电气连接，并与OBD蓝牙模块通过无线进行连接；

所述数据显示单元[7]用于显示车辆的发动机转速、车速、油耗、燃油系统状态、进气温度、燃料状态、故障状态信息，与智能单元[2]构成电气连接；

所述按键操作单元[8]用于改变显示的数据、清除故障代码，与智能单元[2]构成电气连接。

本实用新型是按照上述构思使用上述主要单元部件构成的。其工作原理是：在装置上电后，智能单元[2]间隔一定时间给蓝牙主模块[4] 发送指令，该指令通过无线传输到OBD蓝牙模块[5]及车辆OBD接口[6]，使智能单元与车辆OBD接口建立连接，从而获取车辆的发动机转速、车度、状态等信息数据，经过智能单元[2]的处理，实时显示车辆当前的状态数据；通过按键操作，可在显示屏中显示所需的内容，并可清除故障代码。

本实用新型的优点及效果：

(1)能够实时快速地采集并显示车辆的车速等状态信息；

(2)使用OLED屏进行数据显示，响应速度快，低温性能好，温度适应范围宽；

(3)装置的成本低，体积小，可靠性高；

(4)装置的接入对车辆的安全性能无影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例提供的一种车辆状态监控装置的原理方框图。

图2是本实用新型实施例提供的电源电路连接图；

图3是本实用新型实施例提供的智能单元、编程接口电路连接图；

图4是本实用新型实施例提供的数据显示单元电路连接图；

图5是本实用新型实施例提供的蓝牙主模块电路连接图；

图6是本实用新型实施例提供的按键操作单元电路连接图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1展示了一种车辆状态监控装置的原理结构，参看图1，一种车辆状态监控装置，包括：电源[1]、智能单元[2] 、编程接口[3]、蓝牙主模块[4]、OBD蓝牙模块[5]、车辆OBD接口[6]、数据显示单元[7]、按键操作单元[8]；其中：

电源[1]为装置供电，与上述各个单元连接，能够为装置提供5V和3.3V直流电压电源；

智能单元[2]是本装置的核心单元，与外围各单元构成电气连接；

编程接口[3]用于智能单元[2]的编程、调试、程序下载，与智能单元[2]构成电气连接；

数据显示单元[7]用于显示车辆的发动机转速、车速、油耗、燃油系统状态、进气温度、燃料状态、故障状态等信息，与智能单元[2]构成电气连接；

按键操作单元[8]用于选择所需显示的数据、清除故障代码，与智能单元[2]构成电气连接。

图2展示了电源的电路连接，参看图2，电源由插座CZ1输入车辆的直流电压，对于小型车辆一般为12V，对于客车一般为24V，二极管D1是电源输入极性保护元件，当电源极性接反时不会损坏本装置。U1是5V三端稳压集成电路，型号为LM7805，输出+5V电压。U2是3.3V稳压集成电路，型号为LD1117S33C，输出+3.3V电压，与电路的相关部分构成电气连接，为装置的相关部分提供工作电源。电容C1～C4是滤波电容。

图3展示了智能单元、编程接口的电路连接，参看图3，智能模块由高性能的C8051F310单片机U3及其相关的电路构成，单片机U3内部集成有振荡器、在系统可编程的FLASH存储器、调试电路、温度传感器、ADC模数转换电路、比较器、通用16位定时器/计数器、硬件SMBus（I2C兼容）、UART串口、PCA模块，它是本装置的核心控制器件，与外围各单元构成电气连接，在程序的控制下运行。晶振Y1、电容C5、C6、电阻R5与单片机U3第31、32引脚内部电路组成振荡电路，作为单片机的时钟源。

编程接口由插座CZ2组成，CZ2的引脚1接至电源VDD，引脚2与单片机U3的引脚6连接，引脚3连接至复位信号RST端，并与电阻R6串联后接至单片机U3的引脚5，CZ2的引脚4直接与单片机U3的引脚5相连接，CZ2的引脚5接至GND。进行仿真、编程操作时，单片机通过此接口与C8051F单片机编程器或仿真器相连，以便对单片机进行编程、调试和程序下载。

单片机U3的引脚11输出蜂鸣器告警信号，与电阻R7、R9连接；发光二极管D3的阳极与电阻R9连接，D3的阴极与GND连接，指示告警信息或提示信息；电阻R8与NPN型三极管V1的发射结并联，与R7串联连接，发射极与GND连接；三极管V1的作用是将单片机U3的引脚11输出的告警或提示信号进行放大，驱动蜂鸣器FM1发声；跳线器JP3将+5V电压接到蜂鸣器FM1的正极引脚，通过跳线器JP3的短路或开路来允许或禁止蜂鸣器FM1 发声。

图4展示了数据显示单元的电路连接，参看图4，CZ3B是间距为2.0mm的18针插头，各插针在电路板中与OLED模块M1的18个引脚对应连接，CZ3B在外部与图3中的插座CZ3A对应的电气端子连接。OLED模块M1的型号为HGS128647，能够做到快速响应，并能在很低的气温环境及较宽广的温度范围下正常工作，性能优于LCD。

图5展示了蓝牙主模块的电路连接，参看图5，U7是蓝牙主模块，型号为BF10-A；蓝牙主模块U7的引脚11连接至电容C19与电阻R18的公共连接点，从C19上取出电压作为蓝牙主模块的上电复位信号；U7的引脚12连接至电源VDD1，U7的引脚13、21、22均连接至GND；U7的引脚1连接至标号为RX的电气网络，即图3单片机U3的引脚29；U7的引脚2连接至标号为TX的电气网络，即图3单片机U3的引脚30；U7的引脚24连接到图3中单片机U3的引脚1；电阻R18与电容C19串联连接后接于电源VDD1与GND之间；电容C18接于VDD1与GND之间，起滤波作用；电阻R19与发光二极管D6的阳极连接，R19与D6串联连接后接于U7的引脚30和GND之间，作为蓝牙连接指示，在主模式下未连接成功时，发光二极管D6以慢速度闪烁，连接成功后发光二极管常亮。电阻R20连接在U7的引脚28与GND之间，按钮S5的常开触点两端分别与U7的引脚28和电源VDD1连接，装置上电后，按下S5可清空配对的蓝牙模块地址。

图6展示了按键操作单元的电路连接，参看图6，电容C21与按钮S0并联，与电阻R21串联，接至电源VDD；电容C22与按钮S1并联，与电阻R22串联，接至电源VDD；电容C23与按钮S2并联，与电阻R23串联，接至电源VDD；电容C24与按钮S3并联，与电阻R24串联，接至电源VDD；电容C25与按钮S4并联，与电阻R25串联，接至电源VDD；电容C21用于产生单片机上电复位信号，电容C22～C25是抗干扰电容；标号RST与插座CZ2的引脚3连接，标号SW1～SW4分别与图3单片机U3的引脚16～引脚13连接。通过按键操作，可在OLED显示屏中显示所需的内容。

各电气原理图中的相同的电气网络编号或端口是相连的。

由于本实用新型的智能单元是使用高速高性能的单片机及OLED显示屏，装置具有体积小、成本低、可靠性高、工作温度范围宽等优点。当车辆有故障时，能够及时发现，通过查看显示的故障代码，就可以根据代码表查出车辆的故障大概出现在什么地方，使检查维修更方便。

Claims

1.一种车辆状态监控装置，其特征在于，包括：电源[1]、智能单元[2]、编程接口[3]、蓝牙主模块[4]、OBD蓝牙模块[5]、车辆OBD接口[6]、数据显示单元[7]、按键操作单元[8]；

2.根据权利要求1所述的一种车辆状态监控装置，其特征在于，单片机U3的引脚11与电阻R7、R9连接；发光二极管D3的阳极与电阻R9连接，D3的阴极与GND连接，指示告警信息；电阻R8与NPN型三极管V1的发射结并联，与R7串联连接，发射极与GND连接。

3.根据权利要求1所述的一种车辆状态监控装置，其特征在于，蓝牙主模块的电路的连接为：蓝牙主模块U7的引脚11连接至电容C19与电阻R18的公共连接点；U7的引脚12连接至电源VDD1，U7的引脚13、21、22均连接至GND；U7的引脚1连接至单片机U3的引脚29；U7的引脚2连接至单片机U3的引脚30；U7的引脚24连接到单片机U3的引脚1；电阻R18与电容C19串联连接后接于电源VDD1与GND之间；电容C18接于VDD1与GND之间；电阻R19与发光二极管D6的阳极连接，R19与D6串联连接后接于U7的引脚30和GND之间；电阻R20连接在U7的引脚28与GND之间，按钮S5的常开触点两端分别与U7的引脚28和电源VDD1连接。