CN211642076U

CN211642076U - 一种车辆状态采集传输装置及其管理系统

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Publication number: CN211642076U
Application number: CN201921683323.XU
Authority: CN
Inventors: 姚峰军; 张彦杰; 王小刚
Original assignee: Beijing Yixiong Info Tech Co ltd
Current assignee: Beijing Yixiong Info Tech Co ltd
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2020-10-09
Anticipated expiration: 2029-10-09

Abstract

本实用新型公开了一种车辆的状态采集传输装置及其管理系统，属于电子技术领域，车辆状态采集传输装置包括依次连接的车辆诊断模块、状态采集传输模块和无线通讯模块，其中：所述车辆诊断模块，用于与车辆OBD诊断口连接，并通过诊断总线读取车辆的诊断数据；所述状态采集传输模块，用于采集车辆的状态信息和诊断数据；所述无线通讯模块，用于将采集的状态信息和诊断数据上传到云服务器平台。本实用新型把车辆采集到的状态上传到云服务器平台进行状态显示和监控，实现远程诊断和协助，达到特种车辆的信息化管理，使车辆管理者能集中管理集团内部的车辆，通过无线4G网络把每个车辆进行联网，提高车辆运作效率，减少车辆故障率。

Description

一种车辆状态采集传输装置及其管理系统

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种特种车辆的状态采集传输装置及其管理系统。

背景技术

随着车辆诊断技术的成熟与发展，采集车辆的诊断数据及各种扩展功能已经成为产品发展的必然趋势，同时，市场的刚需所在，需要把各种车辆通过平台很好的管理起来，以提高运作效率。

应特种车辆信息化管理项目需求，需要采集车辆诊断口数据及采集车辆启动时间、停止时间、空挡时间、工作时长、负载时间、平均速度及其它一些扩展功能装置等状态信息，需要开发一种能够实现车辆的信息化管理的车辆状态采集传输装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实现车辆的信息化管理的车辆状态采集传输装置及其管理系统，尤其适用于特种车辆。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一方面，本实用新型提供一种车辆状态采集传输装置，包括依次连接的车辆诊断模块、状态采集传输模块和无线通讯模块，其中：所述车辆诊断模块，用于与车辆OBD诊断口连接，并通过诊断总线读取车辆的诊断数据；所述状态采集传输模块，用于采集车辆的状态信息和诊断数据；所述无线通讯模块，用于将采集的状态信息和诊断数据上传到云服务器平台。

进一步地，所述状态采集传输模块包括主控MCU，所述主控MCU的接口包括UART串行通讯接口、SPI总线接口、ADC转换口和/或通用输入输出GPIO口，其中：

所述主控MCU的UART串行通讯接口还分别与所述无线通讯模块和车辆诊断模块连接。

进一步地，所述主控MCU的UART串行通讯接口通过蓝牙模块与车辆诊断模块连接。

进一步地，所述主控MCU的UART串行通讯接口还与北斗导航模块连接，用于读取车辆位置信息。

进一步地，所述主控MCU的SPI总线接口与时钟电路模块、FLASH 储存模块和/或加速度传感器模块；

进一步地，所述主控MCU的ADC转换口与声音传感器连接，用于车辆声音状态的采集；

进一步地，所述通用主控MCU的输入输出GPIO口连接到设备状态检测端口，用于对车辆断油断电及其它一些扩展功能进行采集。

进一步地，所述无线通讯模块包括4G模块和蓝牙模块。

进一步地，所述车辆诊断模块包括诊断MCU，所述诊断MCU的接口包括SPI总线接口、CAN接口和K接口，其中：所述CAN接口用于与车辆OBD诊断口的CAN线相连；所述K接口通过K线电路与车辆OBD诊断口的K线相连。

进一步地，所述CAN接口通过高速CAN收发器与车辆OBD诊断口的 CAN线相连；所述K接口通过K收发电路与车辆OBD诊断口的K线相连。

进一步地，所述车辆诊断模块还包括OBD16外接口，所述CAN接口通过CAN总线电路与OBD16外接口连接，所述K接口通过K线电路与OBD16 外接口连接，所述OBD16外接口用于分别连接车辆OBD诊断口的K线和CAN 总线，所述诊断MCU利用CAN总线电路和K线电路通过OBD16接口连接到车辆的OBD诊断口，进行诊断数据的读取。

即，所述车辆诊断模块包括用于诊断数据收发的诊断MCU、CAN总线电路、K总线电路及外接口OBD16,诊断MCU利用CAN总线电路和K总线电路通过OBD16接口连接到车辆的OBD诊断口，这样车辆诊断模块通过K线和 CAN线读取车辆的诊断数据，可以方便的判断车辆的状态信息。

另一方面，提供一种车辆状态采集传输管理系统，包括云服务器和若干所述的车辆状态采集传输装置，所述车辆状态采集传输装置通过无线通讯模块与云服务器平台连接，还包括云服务器，用于进行状态、监控及诊断数据的存储。

进一步地，还包括与云服务器连接的智能终端，用于进行状态显示、监控及诊断。

采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型通过状态采集传输模块可以快速采集车辆状态信息和诊断数据，通过云服务器平台，实现特种车辆的数据诊断，了解车辆核心控制单元工作状态。同时了解车辆扩展功能工作状态，实现车辆的信息化管理，提高车辆运作效率，减少车辆故障率。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的车辆状态采集传输装置的一个实施例的信息传输示意图；

图2是本实用新型的车辆状态采集传输装置的一个实施例的连接结构示意图；

图3是本实用新型的车辆状态采集传输装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实用新型提供一种车辆状态采集传输装置的实施例，如图1至图3 所示，包括依次连接的车辆诊断模块、状态采集传输模块和无线通讯模块，其中：车辆诊断模块，用于与车辆OBD诊断口连接，并通过诊断总线读取车辆的诊断数据；状态采集传输模块，用于采集车辆的状态信息和诊断数据；无线通讯模块，用于将采集的状态信息和诊断数据上传到云服务器。

本实用新型通过无线通讯模块把每个车辆进行联网，使每个车的状态信息实时的上传到后台服务器，并可以通过专用APP信息化管理软件，及时掌握车辆的点火状态，行驶里程，车门状态，大灯状态，车锁状态，油量，电瓶电压，手刹等诊断信息，同时及时了解车辆的平均速度，分析驾驶员的驾驶行为，车辆所处位置等状态信息，本实用新型把车辆采集到的状态上传到云服务器平台进行状态显示和监控，实现远程诊断和协助，达到特种车辆的信息化管理，使车辆管理者能集中管理集团内部的车辆，通过无线4G网络把每个车辆进行联网，提高车辆运作效率，减少车辆故障率。

具体来说，在一个实施例中，如图2所示，特种车辆状态采集传输模块为本实用新型的核心模块，它内部由一个MCU控制，可选型号为 STM32F105VCT6，但不限于此型号。

在一个实施例中，特种车辆状态采集传输模块的MCU的UART串行通讯接口连接了一个4G模块，通过4G网络与云服务器相连，把诊断和检测的车辆状态信息上传到后台服务器以实现车辆的信息化管理。

在一个实施例中，特种车辆状态采集传输模块的MCU通过设备状态检测通用输入输出GPIO口实现车辆的断油断电功能。

在一个实施例中，特种车辆状态采集传输模块的UART串行通讯接口连接了一个北斗导航模块，实现车辆的定位，位置信息上报、电子围栏、车辆平均速度、行驶时间及里程、设备时间校准。

在一个实施例中，特种车辆状态采集传输模块的UART串行通讯接口还连接一个蓝牙模块，用于与车辆诊断模块之间的数据交换。

在一个实施例中，特种车辆状态采集传输模块的ADC转换口连接一个声音传感器，用于采集车辆周围环境的声音，使后台管理者及时了解车辆目前所处的自然环境状况如雷雨或大风天气等。

在一个实施例中，特种车辆状态采集传输模块的SPI总线接口连接一个时钟电路，具有自动计时功能，时间戳功能，具有断电后备电池供电功能。

在一个实施例中，特种车辆状态采集传输模块的SPI总线接口还连接一片FLASH存储模块，采用华邦公司的W25Q128JVSIQTR，容量为 128MBb,可以存储车辆非正常情况下的数据。

在一个实施例中，特种车辆状态采集传输模块的SPI总线接口还连接了一片加速度传感器，分析驾驶员的驾驶行为如急加速、急减速、急转、侧翻、碰撞等。

在一个实施例中，特种车辆状态采集传输模块的诊断功能通过蓝牙模块与车辆诊断模块相连，如图2所示。

在一个实施例中，车辆诊断模块内部由一个MCU控制，可选型号为STM32F103CBT6，但不限于此型号。

在一个实施例中，车辆诊断模块的MCU的K接口连接了一个蓝牙模块，通过蓝牙模块与特种车辆状态采集传输模块通讯，把诊断和检测的车辆状态信息传给特种车辆状态采集传输模块的MCU，由MCU综合其他信息后打包通过4G网络上传云服务器。

在一个实施例中，车辆诊断模块的MCU的K接口连接了一个K总线收发器，采用ISO14230(kwp2000协议)实现车辆诊断，可以检测车辆的点火状态、里程、车门状态、大灯状态、车锁状态、油量、电瓶电压、手刹等数据信息并通过蓝牙上传给特种车辆状态采集传输模块。

在一个实施例中，车辆诊断模块的MCU的CAN接口连接了一个高速 CAN总线收发器，采用ISO15765协议实现车辆诊断，可以检测车辆的点火状态、里程、车门状态、大灯状态、车锁状态、油量、电瓶电压、手刹等数据信息并通过蓝牙上传给特种车辆状态采集传输模块。

在一个实施例中，车辆诊断模块的SPI接口连接一个时钟电路，具有自动计时功能，时间戳功能，具有断电后备电池供电功能。

在一个实施例中，车辆诊断模块的SPI接口还连接一片外展FLASH储存模块，例如采用华邦公司的W25Q128JVSIQTR，容量为128MBb,可以存储车辆非正常情况下的数据。

本实用新型的车辆状态采集传输装置具体工作过程如下：

首先车辆状态采集传输模块上电后，状态采集传输模块的MCU对SPI 口，UART口，ADC口及GPIO口进行初始化，对时钟电路，加速度传感器，4G网络模块，蓝牙模块进行初始化设置，按硬件连接配置好各功能接口，这时4G网络模块会正确连接到无线4G网络，车辆状态采集传输模块蓝牙设置成从设备，根据北斗导航返回的时间值校准本设备的时钟，状态采集传输模块的MCU会正确的采集ADC转换口的声音传感器信号，通过内部的算法对声音信号做出判断。

车辆状态采集传输模块的MCU的通用输入输出GPIO接口分输入口与输出口，输入口用于检测外部的档位开关、钥匙开关，输出口可以进行鸣笛、闪灯、断电、开锁、解锁等操作。

车辆状态采集传输模块的MCU通过读取加速度传感器的寄存器值，可以判断车辆的振动，急加速，急减速，急转，侧翻，碰撞等信息。

车辆状态采集传输模块的MCU通过北斗导航模块接收车辆的位置信息，做出电子围栏等功能，及计算车辆的平均速度，行驶时间及里程。

车辆状态采集传输模块的MCU在4G信号质量较差时，对一些重要信息缓存在外扩FLASH储存器中，当4G无线网络恢复再上传服务器。

车辆状态采集传输模块的MCU需要诊断数据时，会通过蓝牙模块主动搜索并自动连接到指定的车辆诊断模块的蓝牙端。

车辆诊断模块的MCU在收到通过蓝牙模块(此蓝牙模块设为主设备) 传来的诊断命令后，会通过依次用高速CAN接口，采用ISO15765协议进行诊断命令的收发，如果有正确的数据响应，就开始进行诊断数据流的读取，如果没有数据响应，再用K总线，采用ISO14230协议进行诊断命令的收发，并读取相应的数据流信息。

通过以上工作过程，车辆状态采集传输模块MCU收集到了全部的车辆状态信息，然后按照约定的帧结构打包封装成一个完整的信息包，上传云服务器，车辆管理者利用APP软件就会在监控中心监测各个车辆的工作状态，及时了解车辆的现状，对有问题的车辆及早发现并做出合理的处理预案。减少车辆的故障率，提高运作效率，实现了科学化的管理。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种车辆状态采集传输装置，其特征在于，包括依次连接的车辆诊断模块、状态采集传输模块和无线通讯模块，其中：

所述车辆诊断模块，用于与车辆OBD诊断口连接，并读取车辆的诊断数据；

所述状态采集传输模块，用于采集车辆的状态信息和诊断数据；

所述无线通讯模块，用于将采集的状态信息和诊断数据上传到云服务器平台。

2.根据权利要求1所述的车辆状态采集传输装置，其特征在于，所述状态采集传输模块包括主控MCU，所述主控MCU的接口包括UART串行通讯接口、SPI总线接口、ADC转换口和/或通用输入输出GPIO口，其中：

所述主控MCU的UART串行通讯接口还分别与所述无线通讯模块连接。

3.根据权利要求2所述的车辆状态采集传输装置，其特征在于，所述主控MCU的UART串行通讯接口通过蓝牙模块与车辆诊断模块连接。

4.根据权利要求2所述的车辆状态采集传输装置，其特征在于，所述主控MCU的UART串行通讯接口还与北斗导航模块连接，用于读取车辆位置信息；

和/或，所述主控MCU的SPI总线接口与时钟电路模块、FLASH储存模块和/或加速度传感器模块连接；

和/或，所述主控MCU的ADC转换口与声音传感器连接，用于车辆声音状态的采集；

和/或，所述主控MCU的通用输入输出GPIO口连接到设备状态检测端口，用于对车辆断油断电及其扩展功能进行采集。

5.根据权利要求2所述的车辆状态采集传输装置，其特征在于，所述无线通讯模块为4G模块或WIFI模块。

6.根据权利要求2至5任一所述的车辆状态采集传输装置，其特征在于，所述车辆诊断模块包括诊断MCU，所述诊断MCU的接口包括SPI总线接口、CAN接口和K接口，其中：

所述CAN接口用于与车辆OBD诊断口的CAN线相连；

所述K接口用于与车辆OBD诊断口的K线相连。

7.根据权利要求6所述的车辆状态采集传输装置，其特征在于，所述CAN接口通过高速CAN收发器与车辆OBD诊断口的CAN线相连；

所述UART串行通讯接口通过K总线收发器与车辆OBD诊断口的K线相连。

8.根据权利要求6所述的车辆状态采集传输装置，其特征在于，所述车辆诊断模块还包括OBD16外接口，所述CAN接口通过CAN总线电路与OBD16外接口连接，所述K接口通过K线电路与OBD16外接口连接，所述OBD16外接口用于分别连接车辆OBD诊断口的K线和CAN总线。

9.一种车辆状态采集传输管理系统，其特征在于，包括云服务器和若干权利要求1至8任一所述的车辆状态采集传输装置，所述车辆状态采集传输装置通过无线通讯模块与云服务器平台连接，还包括云服务器，用于进行状态显示、监控及诊断。

10.根据权利要求9所述的车辆状态采集传输管理系统，其特征在于，还包括与云服务器连接的智能终端，用于进行信息管理。