CN204719530U - 一种集成的obd车联网应用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成的OBD车联网应用系统，包括车载终端信息采集装置安装在汽车上，车载终端信息采集装置包括OBD数据采集模块、信号检测模块、M2M模块和近距离无线通信模块，信号检测模块用于将OBD数据采集模块通过M2M模块或者近距离无线通信模块与云计算平台连通，计算平台上与数据分析平台连通，数据分析平台分别与智能手机应用程序APP客户端和互联网连通。本实用新型会根据当前数据网络状况对数据通过M2M模块或近距离无线通信模块实时将所有采集到的数据上传至云计算平台，有效的解决了数据丢失问题，也有利于实现了数据的挖掘与共享，大大提高了数据利用率，同时功能更加丰富，更加满足人们的使用需求。

Description

一种集成的OBD车联网应用系统

技术领域

本实用新型涉及车载诊断系统技术领域，尤其涉及一种集成的OBD车联网应用系统。

背景技术

车载诊断系统(On Board Diangnostic，OBD)的作用是检测汽车各系统运行参数以及读取车辆运行数据，最初其目的主要是为了检测汽车尾气排放，以满足环境保护的要求。随着技术的发展，目前OBD的应用已远远超过单纯的环保检测而扩展到全车各个传感器的检测和车载电脑的访问，当系统启动后会分别进入发动机、变速箱等系统通过车载电脑读取故障和其他传感器数据，最终通过配置在方向盘下方的标准OBD接口与外部设备进行数据访问。传统的车联网系统存在以下的缺陷：第一，通过OBD对车辆燃油系统、排放控制系统、发动机、电池等工况进行实时监控，其中OBD对车辆信息的监控是实时的，也就是说OBD在运行过程中产生的数据量非常大，在车载存储器中记录所有的监测数据基本是不可能的，目前是通过各数据进行相互隔离，而这样又会导致数据无法实现共享，且在解决问题时必须重复试验以达到收集有效数据的目的；第二，OBD接口数据是可以清除或重置，此时如果一家维修单位在对车辆进行维修时清除了相关的数据，车辆的故障并没有等到真正的解决，这将大大增加车辆故障排除的时间和难度；第三，传统的OBD或车联网系统对OBD接口数据的应用主要是针对汽车维修、气体排放、发动机调校等相对单一的业务范 围内，相对OBD所能提供的大量车辆工况数据来说利用率比较低，也有很多监测数据没有得到很好挖掘，比如通过瞬时油耗的分析可以给车主提供节油行车方案或良好的驾驶习惯等。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种集成的OBD车联网应用系统。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种集成的OBD车联网应用系统，包括车载终端信息采集装置安装在汽车上，车载终端信息采集装置包括OBD数据采集模块、信号检测模块、M2M模块和近距离无线通信模块，所述OBD数据采集模块中设有重力传感器、位移传感器、震动探测器、环境传感器、陀螺仪、存储器、车载诊断系统控制核心单元(OBD核心控制单元)、全球卫星导航系统单元和电子控制单元(ECU电控单元)，重力传感器与M2M模块连通，位移传感器、震动探测器、环境传感器和陀螺仪分别与电子控制单元连通，电子控制单元、全球卫星导航系统单元与车载诊断系统控制核心单元分别连通，车载诊断系统控制核心单元与存储器连接，其中传感器也还可以是其他传感器，不只限于上类传感器，所述近距离无线通信模块为蓝牙或WIFI，信号检测模块用于将OBD数据采集模块通过M2M模块或者近距离无线通信模块与云计算平台连通，信号检测模块由于判断是将OBD数据采集模块与M2M模块还是近距离无线通信模块联通，车载终端信息采集装置通过OBD数据采集模块采集车辆的各种信息进行直接通过M2M模块或近距离无线通信模块实 时将所有采集到的数据上传至云计算平台，计算平台上与数据分析平台连通，数据分析平台分别与智能手机应用程序APP客户端和互联网连通，数据分析平台将信息上传至智能手机应用程序APP客户端和互联网上供人们进行实时了解车辆的状况。本实用新型首先车载终端信息采集装置上有J1962端口，通过J1962端口对车辆实时运行数据进行采集，从而实现了对行车状态和环境的感知，实现了对车辆所有工作信息和静、动态信息的采集以及存储和处理，所述OBD数据采集模块中设有重力传感器、位移传感器、震动探测器、环境传感器、陀螺仪、存储器、车载诊断系统控制核心单元、全球卫星导航系统单元和电子控制单元等等，集成了北斗/GPS可双模自由切换的GNSS系统，实现了车身仪态检测、定位服务(LBS)和安全防盗等应用服务，对定位服务(LBS)相关的轨迹数据分析可以实现导航、行车轨迹、电子眼、电子围栏以及行驶状态跟踪等需求；接下来通过OBD数据采集模块实时采集车辆信息，然后通过信号检测模块判断车辆处在本地网络近距离无线通信中还是M2M网络通信中，当用于M2M模块进行网络传输时可以将当前产生的车辆监测数据通过信源加密、可信空口信道安全上传至云计算平台，有效防止实时行车数据很大时车载系统存储器因容量的问题丢弃数据的问题或者当汽车在维修保养时商家导出相关数据后清除数据导致的数据孤岛问题，也大大提高了OBD数据的利用率；云计算平台接收到车载终端信息采集的信息之后，通过云计算平台专业的大数据分析计算技术和业务处理技术对OBD数据模块采集到的海量的信息进行清洗和分类，根据不同的业务逻辑建模分 析，从而计算出车辆的运行状况给车主或相关管理控制人员提供必要的参考支持，并可进行深度挖掘以探索当前或潜在的数据应用模型，扩大数据的应用范围和增大数据的有效利用率；稍后云计算平台将信息上传给数据分析平台，数据分析平台可以为车主实时推送车辆当前的工作状态、车辆远程诊断、安全行驶建议、燃油经济性等，通过M2M模块的短信通群发系统(SMS)可以在遇险时实现主动或被动报险、运程车辆控制等应急需求(比如当出现重大事故的车辆剧烈撞击或翻滚等时很难做到主动报警)；最终智能手机应用程序APP客户端和互联网上能够实时了解车辆状况，其中手机客户端实现了一键体检、违章查询、里程油耗分析等，实现了变道提醒、转弯提醒、高耗油提醒等实时安全驾驶需求。

所述数据分析平台连接报警模块。

本实用新型在车载终端信息采集装置中设有内嵌有M2M模块和近距离无线通信模块，通过OBD数据采集模块实时采集车辆信息，然后通过信号检测模块判断车辆处在本地网络近距离无线通信中还是M2M网络通信中，当在M2M模块的信号较差或信号盲区时，使用本地网络；当本地网络质量较好时，但切换到本地网络可以节省M2M模块的通信成本，比如车辆维修等。当车辆处于本地网络中车载终端信息采集装置检测到数据网络的质量比较理想能够达到车载终端信息采集装置与云计算平台通信的标准时，数据通信路径自动切换到本地网络，此时负载数据通信的就是通过近距离无线通信模块传输。

本实用新型的车载诊断系统控制核心单元(OBD核心控制单元) 通过CAN总线(CAN BUS)和ECU电控单元进行互联，通过CAN BUS进行控制及数据交互，OBD核心控制单元终端联通有M2M模块，M2M模块与云计算平台和手机APP的通信通过分组数据业务或短信通群发系统(SMS)通道进行，其中云计算平台和数据分析平台主要通过WEB LOGIC标准进行部署，WEB LOGIC使用JAVA/JSP语言开发，执行BS架构应用发布流程，且其中重力传感器(G-Sensor)直接与M2M模块连通。

本实用新型的有益效果：现有技术相中的机车正常运行过程由于车载的传感器种类多、数量大，产生的各类传感器数据量是很非常庞大，用于存储数据的车载存储器由于价格、空间等限制存储能力是有限的，所以在运行中会有大量的数据因存储能力有限而被丢弃掉，最终保存下来的主要是对车辆故障、气体排放等有关的数据，那些丢弃的数据虽然对车辆的故障排除等起不到关键作用，但是对车辆行驶工况、驾驶行为等分析有着很高的参考价值，本实用新型会根据当前数据网络状况对数据通过M2M模块或近距离无线通信模块实时将所有采集到的数据上传至云计算平台，从而有效的解决了数据丢失问题；传统的车载传感器根据车系、车型的不同配置上也存在较大的差别，而本实用新型的OBD模块集成了北斗系统，扩展了重力传感器(G-Sensor)、陀螺仪等功能，实现了车身仪态检测、定位服务(LBS)、安全防盗等应用服务；通过云计算平台的应用，加入了大数据的计算和处理能力，实现了数据的采集、处理、传输、存储、使用一整套方案流程，实现了数据的挖掘与共享，提高数据利用率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的OBD采集模块内部示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种集成的OBD车联网应用系统，包括车载终端信息采集装置1安装在汽车上，车载终端信息采集装置1包括OBD数据采集模块11、信号检测模块12、M2M模块13和近距离无线通信模块14，所述OBD数据采集模块11中设有重力传感器111、位移传感器112、震动探测器113、环境传感器114、陀螺仪115、存储器116、车载诊断系统控制核心单元(OBD核心控制单元)117、全球卫星导航系统单元118和电子控制单元(ECU电控单元)119，重力传感器111与M2M模块13连通，位移传感器112、震动探测器113、环境传感器114和陀螺仪115分别与电子控制单元119连通，电子控制单元119、全球卫星导航系统单元118与车载诊断系统控制核心单元117分别连通，车载诊断系统控制核心单元117与存储器116连接，其中传感器也还可以是其他传感器，不只限于上类传感器，所述近距离无线通信模块14为蓝牙或WIFI，信号检测模块12用于将OBD数据采集模块11通过M2M模块13或者近距离无线通信模块14与云计算平台2连通，信号检测模块12由于判断是将OBD数据采集模块11与M2M模块13还是近距离无线通信模块14联通，车载终端信息采集装置1通过OBD数据采集模块11采集车辆的各种信息进行直接通过M2M模块13或近距离无线通信模块14实时将所有采集到的数据上传至云 计算平台2，计算平台2上与数据分析平台3连通，数据分析平台3分别与智能手机应用程序APP客户端4和互联网5连通，数据分析平台3将信息上传至智能手机应用程序APP客户端4和互联网5上供人们进行实时了解车辆的状况，所述数据分析平台3连接报警模块6。本实用新型首先车载终端信息采集装置1上有J1962端口，通过J1962端口对车辆实时运行数据进行采集，从而实现了对行车状态和环境的感知，实现了对车辆所有工作信息和静、动态信息的采集以及存储和处理，所述OBD数据采集模块11中设有重力传感器111、位移传感器112、震动探测器113、环境传感器114、陀螺仪115、存储器116、车载诊断系统控制核心单元117、全球卫星导航系统单元118和电子控制单元119等等，集成了北斗/GPS可双模自由切换的GNSS系统，实现了车身仪态检测、定位服务(LBS)和安全防盗等应用服务，对定位服务(LBS)相关的轨迹数据分析可以实现导航、行车轨迹、电子眼、电子围栏以及行驶状态跟踪等需求；接下来通过OBD数据采集模块11实时采集车辆信息，然后通过信号检测模块12判断车辆处在本地网络近距离无线通信中还是M2M网络通信中，当用于M2M模块13进行网络传输时可以将当前产生的车辆监测数据通过信源加密、可信空口信道安全上传至云计算平台2，有效防止实时行车数据很大时车载系统存储器因容量的问题丢弃数据的问题或者当汽车在维修保养时商家导出相关数据后清除数据导致的数据孤岛问题，也大大提高了OBD数据的利用率；云计算平台2接收到车载终端信息采集的信息之后，通过云计算平台2专业的大数据分析计算技术和业务处理技 术对OBD数据模块采集到的海量的信息进行清洗和分类，根据不同的业务逻辑建模分析，从而计算出车辆的运行状况给车主或相关管理控制人员提供必要的参考支持，并可进行深度挖掘以探索当前或潜在的数据应用模型，扩大数据的应用范围和增大数据的有效利用率；稍后云计算平台2将信息上传给数据分析平台3，数据分析平台3可以为车主实时推送车辆当前的工作状态、车辆远程诊断、安全行驶建议、燃油经济性等，通过M2M模块13的短信通群发系统(SMS)可以在遇险时实现主动或被动报险、运程车辆控制等应急需求(比如当出现重大事故的车辆剧烈撞击或翻滚等时很难做到主动报警)；最终智能手机应用程序APP客户端4和互联网5上能够实时了解车辆状况，其中手机客户端实现了一键体检、违章查询、里程油耗分析等，实现了变道提醒、转弯提醒、高耗油提醒等实时安全驾驶需求。

本实用新型在车载终端信息采集装置1中设有内嵌有M2M模块13和近距离无线通信模块14，通过OBD数据采集模块11实时采集车辆信息，然后通过信号检测模块12判断车辆处在本地网络近距离无线通信中还是M2M网络通信中，当在M2M模块13的信号较差或信号盲区时，使用本地网络；当本地网络质量较好时，但切换到本地网络可以节省M2M模块的通信成本，比如车辆维修等。当车辆处于本地网络中车载终端信息采集装置1检测到数据网络的质量比较理想能够达到车载终端信息采集装置1与云计算平台2通信的标准时，数据通信路径自动切换到本地网络，此时负载数据通信的就是通过近距离无线通信模块14传输。

如图2所示，本实用新型的车载诊断系统控制核心单元(OBD核心控制单元)117通过CAN总线(CAN BUS)和ECU电控单元119进行互联，通过CAN BUS进行控制及数据交互，OBD核心控制单元117终端联通有M2M模块13，M2M模块13与云计算平台2和手机APP的通信通过分组数据业务或短信通群发系统(SMS)通道进行，其中云计算平台2和数据分析平台3主要通过WEB LOGIC标准进行部署，WEB LOGIC使用JAVA/JSP语言开发，执行BS架构应用发布流程，且其中重力传感器(G-Sensor)直接与M2M模块连通。

本实用新型实现的如下的需求：第一，通过车载终端信息采集装置1采集车辆现场数据为保险行业进行精算提供数据支持，如车速、三急(急加速、急刹车、急转向)、违章、疲劳驾驶、保养刻录、出行时间等，从而可以为车保进行保险精算(UBI)提供基础数据；第二，采集遇险现场数据为事故快速查勘提供数据支持，如遇险时的车速、发动机转速和转变、现场照片等；第三，为车辆性能分析、车辆健康状态分析等提供基础数据支撑，通过对采集的车况数据进行分析来诊断判断车辆健康状况，可以为4S店和车主等提供维保参考；第四，为实现安全驾驶提供基础数据和安全驾驶提醒，比如车辆故障提醒、温馨提示和兴趣业务推送等；第五，实现了安全防盗自动报警；第六，为车辆运程检测诊断提供实时精确数据，整个系统融合了传感技术、无线通信技术、自动控制技术、数据挖掘技术、信息推送技术等，实现了实时、精确、高效的OBD车联网应用，为车主、4S站、保险公司及车辆相关管理部门提供了统一的数据共享接口。

本实用新型的有益效果：现有技术相中的机车正常运行过程由于车载的传感器种类多、数量大，产生的各类传感器数据量是很非常庞大，用于存储数据的车载存储器由于价格、空间等限制存储能力是有限的，所以在运行中会有大量的数据因存储能力有限而被丢弃掉，最终保存下来的主要是对车辆故障、气体排放等有关的数据，那些丢弃的数据虽然对车辆的故障排除等起不到关键作用，但是对车辆行驶工况、驾驶行为等分析有着很高的参考价值，本实用新型会根据当前数据网络状况对数据通过M2M模块或近距离无线通信模块实时将所有采集到的数据上传至云计算平台，从而有效的解决了数据丢失问题；传统的车载传感器根据车系、车型的不同配置上也存在较大的差别，而本实用新型的OBD模块集成了北斗系统，扩展了重力传感器(G-Sensor)、陀螺仪等功能，实现了车身仪态检测、定位服务(LBS)、安全防盗等应用服务；通过云计算平台的应用，加入了大数据的计算和处理能力，实现了数据的采集、处理、传输、存储、使用一整套方案流程，实现了数据的挖掘与共享，提高数据利用率。

Claims (4)

1.一种集成的OBD车联网应用系统，包括车载终端信息采集装置安装在汽车上，其特征在于，车载终端信息采集装置包括OBD数据采集模块、信号检测模块、M2M模块和近距离无线通信模块，信号检测模块用于将OBD数据采集模块通过M2M模块或者近距离无线通信模块与云计算平台连通，计算平台上与数据分析平台连通，数据分析平台分别与智能手机应用程序APP客户端和互联网连通。

2.如权利要求1所述的一种集成的OBD车联网应用系统，其特征在于，所述近距离无线通信模块为蓝牙或WIFI。

3.如权利要求1所述的一种集成的OBD车联网应用系统，其特征在于，所述OBD数据采集模块中设有重力传感器、位移传感器、震动探测器、环境传感器、陀螺仪、存储器、车载诊断系统控制核心单元、全球卫星导航系统单元和电子控制单元，重力传感器与M2M模块连通，位移传感器、震动探测器、环境传感器和陀螺仪分别与电子控制单元连通，电子控制单元、全球卫星导航系统单元与车载诊断系统控制核心单元分别连通，车载诊断系统控制核心单元与存储器连接。

4.如权利要求1所述的一种集成的OBD车联网应用系统，其特征在于，所述数据分析平台连接报警模块。