CN204168332U - 用于汽车的数据传输控制系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于汽车的数据传输控制系统及电动汽车。其中，该系统包括：至少一个子无线通信设备，分别安装在对应的汽车上，用于获取车辆运行数据；主无线通信设备，与车辆控制数据至少一个子无线通信设备建立无线通信连接，用于接收车辆控制数据至少一个子无线通信设备传输的车辆控制数据车辆运行数据；终端，与车辆控制数据主无线通信设备连接，用于接收车辆控制数据主无线通信设备转发的车辆控制数据车辆运行数据；其中，车辆控制数据主无线通信设备还用于将车辆控制数据终端发出的车辆控制数据转发给车辆控制数据至少一个子无线通信设备。解决了现有技术终端设备与汽车之前的信息互通方式传输效率低的技术问题。

Description

用于汽车的数据传输控制系统及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车控制领域，具体而言，涉及一种用于汽车的数据传输控制系统及电动汽车。

背景技术

在汽车行业，尤其在现有的大批量运营的电动汽车场所，如使用终端设备针对电动出租车和电动环卫车等车辆的控制，一般可以包括数据采集和车群故障诊断等控制类型，现有技术通常会基于GPRS通信方式，来实现车辆运行数据的采集与监控等控制操作。

具体的，可以在车辆上安装GPS通信模块与CAN总线相连，依靠第三方的移动通信运营商的数据流量服务与远程主机服务器连接，来实现车辆运行数据的采集与监控。

分析可知，采用上述方案对车辆运行数据进行操作需要依赖第三方的通信服务，并且开放接口少，从而，不利于维护工程师在现场进行实时的数据采集和故障诊断工作，不能使用现有的故障诊断软件和工具。而且具有运营成本高、传输速度低等缺点。当维护工程师在现场进行维护时，需要上车使用PC通过USB转CAN的工具，对车辆逐一进行数据采集和诊断，劳动强度比较大。

针对上述现有技术终端设备与汽车之前的信息互通方式传输效率低问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种用于汽车的数据传输控制系统及电动汽车，以至少解决现有技术终端设备与汽车之前的信息互通方式传输效率低的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种用于汽车的数据传输控制系统，该系统包括：至少一个子无线通信设备，分别安装在对应的汽车上，用于获取车辆运行数据；主无线通信设备，与车辆控制数据至少一个子无线通信设备建立无线通信连接，用于接收车辆控制数据至少一个子无线通信设备传输的车辆控制数据车辆运行数据；终端，与车辆控制数据主无线通信设备连接，用于接收车辆控制数据主无线通信设备转发的车辆控制数据车辆运行数据；其中，车辆控制数据主无线通信设备还用于将车辆控制数据终端发出的车辆控制数据转发给车辆控制数据至少一个子无线通信设备。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括：上述任意一种用于汽车的数据传输控制系统。

在本实用新型实施例中，采用至少一个子无线通信设备，分别安装在对应的汽车上，用于获取车辆运行数据；主无线通信设备，与车辆控制数据至少一个子无线通信设备建立无线通信连接，用于接收车辆控制数据至少一个子无线通信设备传输的车辆控制数据车辆运行数据；终端，与车辆控制数据主无线通信设备连接，用于接收车辆控制数据主无线通信设备转发的车辆控制数据车辆运行数据；其中，车辆控制数据主无线通信设备还用于将车辆控制数据终端发出的车辆控制数据转发给车辆控制数据至少一个子无线通信设备的方式，由于采用了无线通信方式对车辆运行数据以及车辆控制数据进行传输，因此，可以实现终端设能够对近距离范围内的汽车或者汽车群进行集中式数据传输控制。从而解决了现有技术终端设备与汽车之前的信息互通方式传输效率低的技术问题，有效降低了现场维护工程师的工作强度。不依赖于第三方的移动通信运营商，具有数据传输稳定、运行成本低等优点。适用于电动汽车充电站、电动汽车停车场等大批量电动汽车运营场所。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的用于汽车的数据传输控制系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的用于汽车的数据传输控制系统的硬件结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的用于汽车的数据传输控制系统的硬件结构示意图；

图4是根据本实用新型图1-3所示实施例的无线网络汽车数据传输处理的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本实用新型实施例的用于汽车的数据传输控制系统的结构示意图。

如图1所示，上述用于汽车的数据传输控制系统可以包括：至少一个子无线通信设备10，分别安装在对应的汽车上，用于获取车辆运行数据；主无线通信设备30，与至少一个子无线通信设备建立无线通信连接，用于接收至少一个子无线通信设备传输的车辆运行数据；终端50，与主无线通信设备连接，用于接收主无线通信设备转发的车辆运行数据；其中，主无线通信设备30还用于将终端发出的车辆控制数据转发给至少一个子无线通信设备。

本申请上述实施例提供了一种基于无线通信设备的汽车数据传输控制系统，由至少一个子无线通信设备和一个主无线通信设备组成星形网络拓扑结构。此处的汽车数据传输控制可以包括对汽车行车数据的采集、诊断、设置等操作。由于采用了无线通信方式对车辆运行数据以及车辆控制数据进行传输，因此，可以实现终端设能够对近距离范围内的汽车或者汽车群进行集中式数据传输控制，例如采集、群发和故障诊断工作。从而解决了现有技术终端设备与汽车之前的信息互通方式传输效率低的技术问题，有效降低了现场维护工程师的工作强度。不依赖于第三方的移动通信运营商，具有数据传输稳定、运行成本低等优点。适用于电动汽车充电站、电动汽车停车场等大批量电动汽车运营场所。

优选地，如图2所示，本申请上述实施例中的汽车可以是电动汽车，终端可以是PC终端或移动终端，汽车本地系统生成的车辆运行数据可以是通过汽车CAN总线进行传输的CAN总线数据，即上述子无线通信设备可以与汽车的CAN总线连接，用于获取车辆运行数据和/或车辆控制数据构成的CAN总线数据包。终端可以通过USB装置与主无线通信设备连接。

此处需要说明的是，本系统可以由多个子无线通信设备(即无线通信从节点)和一个主无线通信设备(即无线通信主机节点)组成星形网络形成数据链接，从将电动汽车CAN总线数据与PC终端进行近距离无线传输，使维护工程师可以在不上车的情况下，通过终端的无线通信的方式对近距离范围内的电动汽车进行CAN总线的数据采集、群发和故障诊断工作，有效的降低了劳动强度，提高了工作效率。

例如，在通过上述系统对电动汽车进行车辆运行数据的诊断过程中，操作者可以及时采集到车辆运行数据，这种网络结构简单，架设成本低，而且不依赖于第三方的移动通信运营商，减少了中间环节带来的不稳定性风险，有效的降低了运行成本。

本申请上述实施例中的子无线通信设备和主无线通信设备可以为ZigBee无线通信设备、wifi无线通信设备、蓝牙无线通信设备等，一种如图2所示的可选实施例中，子无线通信设备和主无线通信设备可以为ZigBee无线通信设备。

本申请上述实施例中的Zigbee是一种低速短距离传输的无线网络协议，底层采用IEEE802.15.4标准规范。主要特点有低速、低功耗、低成本，支持大量网络节点，支持星形、树形和网型等网络拓扑结构，通讯距离从标准的75米到几百米、几公里，并且支持无线扩展。数据传输可靠安全，应用于自动控制和远程控制领域。

本申请采用这种基于zigbee无线通信网络的汽车数据传输控制系统，能够对近距离范围内的电动车群进行集中式数据采集、群发和故障诊断工作。具体的，本系统核心是由多个zigbee子无线通信设备(即系统中的从节点)和一个zigbee无线通信设备(即系统中的无线通信主机)组成星形网络形成数据链接，实现将电动汽车CAN总线数据与PC端进行近距离无线传输，

比较现有的基于GPRS通信方式的车辆行车数据的采集与监控等操作，本申请提供的方案不依赖第三方的通信服务，利于维护工程师在现场进行实时的数据采集和故障诊断工作，使维护工程师在不上车的情况下，通过无线通信的方式对近距离范围内的电动汽车进行CAN总线的数据采集、群发和故障诊断工作，有效的降低了劳动强度。

本申请的一种可选实施例中，主无线通信设备可以包括：接收装置，用于接收所述子无线通信设备发出的车辆运行数据的数据包；处理器，用于将与主无线通信设备相连的子无线通信设备发出的车辆运行数据的zigbee数据包进行解析；发送装置，用于将解析得到的车辆运行数据发送至终端。

本申请的另一种可选实施例中，主无线通信设备可以包括：接收装置，用于接收终端发出的车辆控制数据；处理器，用于将与主无线通信设备相连的终端发出的车辆控制数据按照zigbee无线传输协议进行打包；发送装置，用于将打包后得到的zigbee数据包转发至相应的子无线通信设备。

优选地，本申请上述实施例中的子无线通信设备可以包括：子处理器，用于将与子无线通信设备相连的汽车的车辆运行数据按照zigbee无线传输协议进行打包；子发送装置，用于将打包得到的zigbee数据包发送至主无线通信设备；子接收装置，用于接收与子无线通信设备相连的主无线通信设备转发的车辆控制数据；其中，子发送装置还用于将车辆控制数据发送到与其相连的汽车的CAN总线。

在无线通信设备为Zigbee无线通信主机、子无线通信设备为Zigbee从节点的应用环境中，上述可选和优选实施例分别实现了Zigbee从节点与汽车CAN总线连接，能够解析zigbee数据包和打包CAN数据帧；Zigbee主机与PC通过USB连接，能够打包CAN数据帧和解析zigbee数据包；以及Zigbee从节点和zigbee主机能够形成虚拟的USB转CAN的连接线。

下面就结合图3和图4，以将上述基于无线通信设备的汽车数据传输控制系统应用在电动汽车中，实现对电动汽车的车辆行车数据进行诊断为示例进行详细说明。

在图3和图4所示的实施例中，图1中的子无线通信设备10可以是图3和图4中的zigbee从节点设备，图1中的无线通信设备30可以是图3和图4中的zigbee主机，图1中的终端50可以是图3和图4中的PC计算机。

如图3所示的硬件结构图，本申请可以提供一个种基于zigbee无线通信网络的电动汽车诊断系统，可以由多个zigbee从节点设备和一个zigbee主机组成，从而形成一种星形的网络拓扑结构。

每一个Zigbee从节点设备与所在电动汽车的CAN总线相连接，Zigbee从节点设备通过无线网络与zigbee主机进行连接，Zigbee主机通过USB接口与PC计算机相连。所以zigbee从节点设备与zigbee主机的连接可以看作为一条虚拟的USB转CAN的连接装置，通过设定zigbee主机的工作模式，PC计算机与电动汽车的CAN网络可以实现一对一和一对多的通信方式。

在PC计算机发出诊断指令之后，电动汽车1将本地采集到的车辆运行数据作为CAN数据包(包括多个CAN总线数据帧)进行保存，此时，图3和图4中的Zigbee从节点设备读取与其相连的电动汽车上的CAN数据包，并将CAN数据包中的一个户多个CAN总线数据帧按照zigbee无线传输协议进行打包生成zigbee数据包，其中，每个zigbee从节点设备分别打包各自接收到的CAN数据包，并将生成的一个或多个zigbee数据包发给zigbee主机。

如图4所示，每个zigbee数据包包含相应电动汽车的唯一标识ID，此唯一标识ID是为每一辆电动汽车分配的，用于对每一辆车进行标识。电动汽车将zigbee主机发来对应的zigbee数据包解析为相应的CAN数据包及其包含的CAN总线数据帧，发送到与其相连的电动汽车CAN总线。

具体的，Zigbee主机会将zigbee从节点设备发来的zigbee数据包根据车辆ID解析成CAN数据帧发给PC端，如图4所示，同时将PC端发出的车辆控制数据作为CAN数据包(包括多个CAN总线数据帧)按照发送目标的车辆ID打包成zigbee数据包发送给特定的zigbee从节点设备。也可以将PC端发出的CAN数据帧以群发的模式，发给所有的zigbee从节点。

此处需要说明的是，当zigbee主机设定为屏蔽模式时，上述系统可以进入一对一模式，只处理针对某一辆电动汽车ID的zigbee数据包，PC端只和某一辆电动汽车的CAN总线建立通讯。此模式下，在PC端通过zigbee从节点和zigbee主机形成的虚拟CAN总线与电动汽车建立连接，与正常状况下使用USB转CAN的连接线具有相同的使用效果，可以使用现有的诊断维护应用工具进行操作。

另外，当zigbee主机设定为转发模式时，上述系统可以进入一对多模式，此时zigbee主机不针对电动汽车ID对zigbee数据包进行屏蔽，而是将所有车辆的zigbee数据包进行处理，转发给PC端，同时将PC端的CAN总线数据打包为zigbee数据包，转发给所有的zigbee从节点，从而形成一对多的星形网络拓扑结构。在此模式下PC端可以对近距离范围内的所有的电动汽车CAN总线的数据进行采集和数据群发工作。

由此可知，Zigbee主机有一对一和一对多两种工作模式。基于以上两种工作模式，在PC端的应用软件可以和单一或者多台电动汽车CAN总线建立连接，实现整个车群的CAN总线的虚拟互连。能够对单台或者多台电动汽车进行CAN总线的数据采集、群发和故障诊断工作，从而实现能够通过近距离无线的方式实现对车群的数据采集和故障诊断工作。

此处还需要进一步说明的是，本实用新型上述系统中的近距离无线传输的可以达到从几十米到几百米的距离，因此在充电站或者停车场等电动汽车集中的运营场所，现场维护工程师在不上车的情况下，能够通过此无线网络实现对单台或者多台电动车的CAN数据采集、群发和故障诊断工作，大大减轻了现场维护工程师的工作量，提高了工作效率。而且此网络架构结构简单，架设成本低，不依赖与第三方的移动通信运营商服务，降低了运营成本。

本申请还提供了一种电动汽车，该电动汽车可以使用上述任意一种用于汽车的数据传输控制系统。

上述系统提供的由多个zigbee通信从节点和一个zigbee通信主机组成星形网络形成数据链接，将电动汽车CAN总线数据与PC端进行近距离无线传输，使维护工程师在不上车的情况下，通过无线通信的方式对近距离范围内的电动汽车进行CAN总线的数据采集、群发和故障诊断工作，有效的降低了劳动强度，提高了工作效率。而且此诊断系统与装置网络结构简单，架设成本低，不依赖于第三方的移动通信运营商，有效的降低了运行成本。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于汽车的数据传输控制系统，其特征在于，包括：

至少一个子无线通信设备，分别安装在对应的汽车上，用于获取车辆运行数据；

主无线通信设备，与所述至少一个子无线通信设备建立无线通信连接，用于接收所述至少一个子无线通信设备传输的所述车辆运行数据；

终端，与所述主无线通信设备连接，用于接收所述主无线通信设备转发的所述车辆运行数据；

其中，所述主无线通信设备还用于将所述终端发出的车辆控制数据转发给所述至少一个子无线通信设备。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述子无线通信设备和所述主无线通信设备为ZigBee无线通信设备、wifi无线通信设备或蓝牙无线通信设备。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述子无线通信设备与所述汽车的CAN总线连接，用于获取所述车辆运行数据和/或所述车辆控制数据构成的CAN总线数据包。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述主无线通信设备包括：

接收装置，用于接收所述子无线通信设备发出的所述车辆运行数据；

处理器，用于将与所述主无线通信设备相连的所述子无线通信设备发出的所述车辆运行数据的zigbee数据包进行解析；

发送装置，用于将所述解析得到的所述车辆运行数据发送至所述终端。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述主无线通信设备包括：

接收装置，用于接收所述终端发出的所述车辆控制数据；

处理器，用于将与所述主无线通信设备相连的所述终端发出的所述车辆控制数据按照zigbee无线传输协议进行打包；

发送装置，用于将所述打包后得到的zigbee数据包转发至相应的所述子无线通信设备。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述子无线通信设备包括：

子处理器，用于将与所述子无线通信设备相连的汽车的所述车辆运行数据按照zigbee无线传输协议进行打包；

子发送装置，用于将所述打包得到的zigbee数据包发送至所述主无线通信设备；

子接收装置，用于接收与所述子无线通信设备相连的所述主无线通信设备转发的所述车辆控制数据；

其中，所述子发送装置还用于将所述车辆控制数据发送到与其相连的所述汽车的CAN总线。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端通过USB装置与所述主无线通信设备连接。

8.一种电动汽车，其特征在于，使用所述权利要求1-7中任意一项所述的用于汽车的数据传输控制系统。