CN205661398U - 一种基于车辆obd数据应用的驾驶行为数据的采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车载主机数据采集技术领域，公开了一种基于车辆OBD数据应用的驾驶行为数据的采集装置，包括：相连接的主机装置和CAN收发器，所述CAN收发器具有与车辆行车电脑的OBD接口匹配的数据接口，所述主机装置包括微处理器及分别与其连接的北斗卫星接收模块、加速度传感器、存储器、时钟以及无线通信模块，微处理器与CAN收发器连接。本实用新型的采集装置实现了对车辆工况的全面采集，安装方便。

Description

一种基于车辆OBD数据应用的驾驶行为数据的采集装置

技术领域

本实用新型属于车载主机数据采集技术领域，尤其涉及一种基于车辆OBD数据应用的驾驶行为数据的采集装置。

背景技术

每年国内乘用车的产量都在2000万台左右的速度增长，国内乘用车的市场保有存量在1亿台以上，车辆的保养费用是呈几何级的增长，面对这样的市场，车主的养车成本在不断提升，在车辆保险市场中，更看中驾驶员的驾驶行为数据(UBI)来衡量每年保费的增加和降低，所以，能够通过一种装置或设备，把驾驶员在驾驶过程中的一些操控习惯记录下来，并上传给远程的服务平台，通过平台来分析驾驶数据，提供一些具备参考价值的数据给车主或应用单位具有非常重要的意义。

驾驶员操控车辆的行为，与安全、车辆磨损、养车成本是直接相关的。如果使用正常的操控行为，不仅在保费、油费、车辆折旧率上面能够减低，驾驶员的驾驶行为驾驶员及乘员的安全也会得到大幅的提高，而驾驶习惯是长期养成的，可通过安装在车辆上面的主机采集一些数据，可有效地纠正不良的驾驶行为。

驾驶员的主要不良行为为：急加速、急减速、急超车、急变道、急转弯等等，还隐藏了很多比如过于市区行驶、低速慢行等都会对车辆的磨损造成一定的影响，而这些数据确是一个未共享的东西。

目前现有技术通常的做法是：类似这样的主机或终端，获取卫星定位信号(北斗或GPS)的速度或找到车辆的车速传感器位置，通过物理连接或剪断线束，并入车速采集点的方式，来采集一些数据，但受卫星定位信号受环境的影响较大，比如在建筑物密集区、隧道、桥梁下的接收灵敏度不佳，或剪断线束并入采样点(首先得找到传感器、再破线)对车存在一些安全隐患，安装难度很大，而且这种采集方式所采集的信息比较有限，不能满足对驾驶行为的分析需求。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种基于车辆OBD数据应用的驾驶行为数据的采集装置，能够方便地完成对车辆行驶数据的采集。

本实用新型实施例是这样实现的：

一种基于车辆OBD数据应用的驾驶行为数据的采集装置，包括：相连接的主机装置和CAN收发器，所述CAN收发器具有与车辆行车电脑的OBD接口匹配的数据接口，所述主机装置包括微处理器及分别与其连接的北斗卫星接收模块、加速度传感器、存储器、时钟以及无线通信模块，微处理器与CAN收发器连接。

其中，所述无线通信模块为2G、GPRS、3G或4G移动通信模块。

本实用新型实施例采集装置提供了CAN收发器直接与车辆的行车电脑OBD接口对接，使数据的采集更加方便，而且更加全面，可以通过优化数据采集流程，让驾驶行为的数据采集更真实；所采集的数据能够正确地反映驾驶员在一个驾驶行程中对车辆的操作行为；采集装置的安装更加简单，只需将采集装置与车辆行车电脑OBD接口连接即可；便于单位或驾驶员本人能够及时纠正不良的驾驶行为，避免不良驾驶行为导致安全隐患和用车成本的上升。

附图说明

图1是本实用新型的采集装置应用的原理框图；

图2是本实用新型的采集装置的原理框图。

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。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述：

北斗：即北斗卫星导航系统，是北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS)，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。

GPS：是美国全球定位卫星/系统Global Positioning System的缩写。

GPRS：通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service)的简称，它是GSM移动用户可用的一种移动数据业务

GPRS盲区：即没有无线通讯信号的区域。

CAN总线：是控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的简称，目前90％以上的车辆的电气性能都采用CAN总线技术。

SAE：美国机动车工程师学会(SAE)，是国际上最大的汽车工程学术组织。研究对象是轿车、载重车及工程车、飞机、发动机、材料及制造等。SAE所制订的标准具有权威性，广泛地为汽车行业及其他行业所采用，并有相当部分被采用为美国国家标准。

J1939：是SAE制定的一套机动车行业标准，主要是利用CAN总线技术，进行车辆信息的采集共享。

OBD：On Board Diagnostics随车诊断系统。

车辆本身在行驶过程中会有大量的工况数据，比如发动机转数、车速、油耗、油温、机油压力、制动压力、排气压力、及刹车、车灯、车门等状态信息，这些数据都在车辆的行车电脑中存储的，可以通过OBD接口与车辆行车电脑进行数据交互，获取当前的车辆工况数据，来解决数据采集的问题，这样既保证了数据的可靠来源，也减少了对车辆的损害，车辆上的OBD接口每个车上都有而且非常好找，安装上也减少很多麻烦，有的车型，车速传感器连维修技师都不一定能找到，或者需要花费很多时间去寻找，费时费力。

基于上述，本实用新型开发一种驾驶行为数据的采集装置，利用该装置采集驾驶员对车辆的操控数据，通过装置中的无线通讯模块，把每个驾驶行程的数据发送到远程服务器中，服务器及数据库通过统计与分析，再把结果数据反馈出来，可以以APP的形式告诉驾驶员，对于不良的驾驶行为提出一些警示让驾驶员注意，这种装置的数据来源主要是利用CAN技术，通过OBD接口与车辆行车电脑交互数据。

如图1和图2所示，采集装置包括相互连接的主机装置和CAN收发器，CAN收发器通过CAN总线与行车电脑ECU的OBD接口(标准OBD诊断座)连接，主机装置经过CAN收发器和OBD接口和行车电脑ECU进行数据交互，从而行车电脑ECU上的数据就实现了对主机装置的共享，主机装置包括微处理器MCU及分别与其连接的北斗卫星接收模块、加速度传感器G-SENSOR、存储器FLASH、时钟WATCH DOG以及无线通信模块，其中，北斗卫星接收模块可以接收及发射位置信号以便确定车辆的位置数据，加速度传感器G-SENSOR可以实时测出车辆的加速度信号，存储器FLASH可以存储位置数据、加速度信号以及采集的所有车辆工况数据，时钟WATCH DOG用以确定数据采集的采集周期，这些数据及信号都可以通过无线通信模块发送至服务器平台，再由平台经过统计或处理下发至移动APP中，即从服务器端下发至终端，终端可以是装有APP的手机，PAD或者采集装置，用于反馈驾驶行为信息，达到提醒的功能。其中，无线通信模块为2G、GPRS、3G或4G移动通信模块。

本实用新型中，CAN总线上的数据传输速度和频率比较快，速度可以达到250M/S，数据发送的频率可以从50ms至5S钟一次，在这么快的速度，这么快的发送频率下，这么大的数据采集量下，车载主机按以1S钟的采集周期对CAN总线的数据进行采集后，并处理，对车辆本身性能传输不受影响，同时通过终端任务调度的流程优化，能及时统计驾驶员的驾驶行为。

对于CAN总线数据的采集周期，可由监控中心下发，主机针对设置的采集周期进行车辆动力CAN总线数据采集；主机的出厂默认值为1s；当车辆的钥匙插入后并发动机后，进行CAN总线数据的采集，对于采集的CAN总线数据，首先对数据打上起始时间标签后，通过车载主机内部时钟进行行程计数，每秒的时间周期，对车速、转速、电瓶电压、节气门、3轴加速度X、Y轴数据进行采集与分析，记录非常规数据，并对非常规数据进行累计，对于影响安全的超速、急加速、急减速、急转弯等驾驶行为出现时，优先上报监控平台，平台可利用手机APP推送到驾驶员进行提醒，针对与发动机进行的数据交互，1条数据的采集等待时间为10ms，这样1s的采样频率完全可以让终端处理完所有数据，当一个驾驶行程结束后，终端则把驾驶过程中的非正常行为次数统计，通过GPRS无线网路或2G/3G/4G无线通信发到服务器，平台再通过这些数据提供图形和报表。由于GPS受环境的影响会出现不定位或车速误差大等错误，而发动机的工况车速则是车辆最真实的速度反应，还不受环境的影响，这样可以收获到很多与驾驶员的操作相关的驾驶行为数据，比如：超速、疲劳驾驶、碰撞预警、急加速、急减速、超转速、电瓶电压过低、燃油低液位、冷却液温度过低、急轰油、怠速不稳、轮胎压力、热车、变道、急转弯、积碳等。

本实用新型的采集装置集成了北斗卫星导航信号接收模组、GPRS无线通讯模组的设备，在该设备上电后可以自行接收北斗卫星广播的位置、授时信息，同时可以通过GPRS，把车辆的位置信息发回至远程的车辆监控中心，通过在车辆中安装具有北斗卫星信号接收模块的车载主机，车载主机必须提供CAN总线接口，把车载主机的CAN总线接口与车辆自身的CAN总线网络连接，在总线上监测总线上有关车辆数据，车载主机终端采用工业级的STM32F10X系列MCU、北斗位置接收模块、2G/3G/4G无线通讯模块、外部FLASH、外部看门狗、G-SENSOR加速度传感器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于车辆OBD数据应用的驾驶行为数据的采集装置，其特征在于，包括：相连接的主机装置和CAN收发器，所述CAN收发器具有与车辆行车电脑的OBD接口匹配的数据接口，所述主机装置包括微处理器及分别与其连接的北斗卫星接收模块、加速度传感器、存储器、时钟以及无线通信模块，微处理器与CAN收发器连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于车辆OBD数据应用的驾驶行为数据的采集装置，其特征在于：所述无线通信模块为2G、GPRS、3G或4G移动通信模块。