專利名稱：一種基于obdii的汽車狀態(tài)遠程診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種用于遠程掌握汽車各種運行狀態(tài)(如速度，加速度和碰撞等)，并對汽車故障遠程分析，及時通知駕駛員的裝置。
背景技術(shù)：
近些年來，隨著電子エ業(yè)和汽車エ業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，汽車的電子化程度也與越來越高?？梢哉f，今天的汽車已進入電子控制的時代，汽已經(jīng)由單純的機械產(chǎn)品發(fā)展成為高級的機電一體化產(chǎn)品。像家電ー樣，中國將成為汽 車產(chǎn)產(chǎn)銷大國，但國產(chǎn)汽車的安全仍然令人擔(dān)憂，現(xiàn)有奇瑞的俄羅斯碰撞檢測，最近的華晨寶馬的歐洲碰撞檢測結(jié)論~"無生還的可能”。不難預(yù)測，汽車安全產(chǎn)品的龐大市場前景。如今，定位技術(shù)在汽車上的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心可以很便捷的通過無線網(wǎng)絡(luò)了解到汽車的運行狀態(tài)，所處位置等基本信息。但是，當(dāng)車輛出現(xiàn)故障時，由于駕駛員不能及時了解到故障的存在，并對故障做出正確的處理和排除，常常導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，嚴重的影響到人民的生命財產(chǎn)安全。另外，當(dāng)車輛發(fā)生車禍時，在現(xiàn)階段基本上還是采用人エ報告的方式，實時性、客觀性差，不利于相關(guān)部門及時、有效的掌握相關(guān)數(shù)據(jù)，采取挽救措施。因此，如何能夠在車輛行駛過程中對其實施全面監(jiān)控，了解它的各種狀態(tài)，并且在其出現(xiàn)故障的時候能夠做出快速，全面地診斷，是我們現(xiàn)在所要急需解決的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供ー種可以遠程掌握汽車各種運行狀態(tài)，并且能對汽車故障進行遠程分析的裝置。為實現(xiàn)本實用新型的上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種基于OBDII的汽車狀態(tài)遠程診斷裝置，由車載部分和遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心兩部分組成，包括中央控制單元(I)、位置參數(shù)采集模塊(2)、車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)、車輛狀態(tài)OBDII參數(shù)采集模塊(4)、油路控制節(jié)點模塊(5)、與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器交互的傳輸模塊出)、適應(yīng)汽車電瓶的電源管理模塊(7)、無線數(shù)據(jù)通信模塊(8)、故障分析単元(9)組成；所述的車載部分包括中央控制單元(I)、位置參數(shù)采集模塊(2)、車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)、車輛狀態(tài)OBDII參數(shù)采集模塊(4)、油路控制節(jié)點模塊(5)、與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器交互的傳輸模塊(6)、適應(yīng)汽車電瓶的電源管理模塊(7)；所述的遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心包括無線數(shù)據(jù)通信模塊(8)、故障分析単元(9)；所述的車載部分與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器的信息交互是通過車載部分的傳輸模塊(6)和遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心的無線數(shù)據(jù)通信模塊(8)的交互實現(xiàn)；所述的故障分析単元(9)是在遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心建立的一個汽車故障信息數(shù)據(jù)庫，用于查詢汽車故障代碼，從而判斷汽車故障問題所在。優(yōu)選的，所述的中央控制單元(I)是具有不少于兩個USART、不少于ー個AD轉(zhuǎn)換器、不少于ー個外部中斷觸發(fā)器、RTC(實時時鐘模塊)、看門狗定時器、在線應(yīng)用編程功能的單片機。優(yōu)選的，所述的位置參數(shù)采集模塊(2)是由GPS模塊或者GPS和北斗雙模定位模塊組成。優(yōu)選的，車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)檢測是否發(fā)生車輛碰撞、翻車的車輛的狀態(tài)ィ目息。優(yōu)選的，車輛狀態(tài)參數(shù)采集模塊(4)是通過OBDII采集模塊實現(xiàn)的。優(yōu)選的，油路控制節(jié)點模塊(5)是通過控制ー個繼電器來控制汽車油路狀態(tài)的，并檢測到汽車的點火信號。優(yōu)選的，車載部分與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器交互的傳輸模塊(6)是由GSM、 CDMA, WCDMA或者TD-SCDMA無線通信模塊組成。優(yōu)選的，適應(yīng)汽車電瓶的電源管理模塊(7)需要適應(yīng)12V/24V汽車電瓶，并為其他模塊提供電源。優(yōu)選的，當(dāng)帶有安全氣囊時車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)可以為安全氣囊接ロ。該裝置可以通過位置參數(shù)采集模塊來獲取汽車的位置、行駛速度等狀態(tài)信息，通過車輛加速度參數(shù)采集模塊，車輛狀態(tài)參數(shù)采集模塊自動判斷汽車是否發(fā)生交通事故，并自動上報事故車輛的位置及相關(guān)信息，為交管、急救等相關(guān)部門提供及時、準(zhǔn)確、有效的數(shù)據(jù)，為挽救人民的生命財產(chǎn)提供ー種輔助手段。同時，相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可以及時、直觀、全面地反映汽車故障信息，提高汽車安全性能，且結(jié)構(gòu)簡單，易于實施。

圖I示出了根據(jù)本實用新型的實施例的示意圖；圖2是電路原理總框架圖3是中央控制單元的電路原理圖圖4是電源管理模塊的電路原理圖圖5是實例位置參數(shù)采集模塊的電路原理圖圖6是實例車輛加速度參數(shù)采集及車輛狀態(tài)參數(shù)采集模塊的電路原理圖圖7是實例與系統(tǒng)服務(wù)器交互的傳輸模塊TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的SM4100的電路連接圖
具體實施方式
圖I為本實用新型的ー個實例，車載部分由中央控制單元(I)、位置參數(shù)采集模塊
(2)、車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)、車輛狀態(tài)OBDII參數(shù)采集模塊(4)、油路控制節(jié)點模塊
(5)、與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器交互的傳輸模塊(6)、適應(yīng)汽車電瓶的電源管理模塊(7)組成；遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心由無線數(shù)據(jù)通信模塊(8)、故障分析単元(9)組成。其中，中央控制單元(I)采用STM32F101VD、位置參數(shù)采集模塊⑵是由GPS模塊或者GPS和北斗雙模定位模塊組成、車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)、車輛狀態(tài)OBDII參數(shù)采集模塊(4)采用飛思卡爾半導(dǎo)體的MMA7455L，如有安全氣囊，安全氣囊信號也接連外部中斷，油路控制節(jié)點模塊(5)是用于緊急狀態(tài)下控制汽車供油的，適應(yīng)汽車電瓶的電源管理模塊(7)由MP4560、XC6206P331PR等芯片以及相應(yīng)的濾波電路構(gòu)成；傳輸模塊(6)采用SMcom的TD-SCDMA模塊SM4100，故障分析單元(9)主要由判斷汽車故障所在的數(shù)據(jù)庫構(gòu)成。參見圖3、圖4，中央控制單元采用ARM構(gòu)架的STM32F101VD。該處理器通過串ロ與SM4100、GPS、BM0S2-100交互；通過I2C總線采集加速度傳感器采集的信息；內(nèi)部的實時時鐘模塊可提供不間斷的實時時鐘服務(wù)，為指令執(zhí)行提供時間參考；看門狗定時器可解除死鎖，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。中央控制單元還包括一個適應(yīng)汽車電瓶的電源管理模塊，MP2467實現(xiàn)12V 24V轉(zhuǎn)為5V的功能，該芯片最大電流值2. 5A，可提供整個裝置的電源；XC6206P331P實現(xiàn)5V轉(zhuǎn)為3. 3V的功能，該芯片為LDO芯片，最大電流值500mA，可提供STM32F101VD和BM0S2-100所需的電源。此單元還帶有一組繼電器控制端子，該組端子是繼電器兩個開關(guān)的引腳，用于緊急情況下控制汽車油路，切斷油路的條件是汽車沒有處于點火狀態(tài)，也就是點火信號(ACC)為無效狀態(tài)，所以還有ー個光耦隔離輸入，用來采集汽車的 點火信號，如果汽車點火，點火開關(guān)一定會接通12V電源，就通過光耦傳到單片機了。參見圖5，該圖為BM0S2-100模塊的電路連接圖。本專利采用該模塊實現(xiàn)車輛位置信息的采集。參見圖6，該圖為車輛加速度參數(shù)采集及車輛狀態(tài)(是否翻車等)的電路原理圖。采用MMA7455L加速度傳感器構(gòu)成加速度測量平臺，使用I2C總線和主機通信，預(yù)留了 ISP接ロ。MMA7455L加速度傳感器通過測量車輛加速度和傾斜角實現(xiàn)對車輛啟動和碰撞的監(jiān)測。參見圖7，該圖為傳輸模塊SM4100的電路連接圖。SM4100通過串ロ以及控制線與STM32F101VE進行交互，通過天線與基站進行交互，進而與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心進行交互數(shù)據(jù)傳輸。本系統(tǒng)還預(yù)留了 RS232\RS485總線通信接口和豐富的I/O接ロ，便于外設(shè)擴展(如攝像頭、打印機等)。下面，對本實用新型的遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心部分工作原理做以簡單說明每種車型都有故障編號，終端只要能讀出故障碼上傳服務(wù)器，遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心就可以給出診斷報告。將汽車的CAN總線與車載部分的中央控制單元(I)相連，位置參數(shù)采集模塊(2)、車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)、車輛狀態(tài)OBDII參數(shù)采集模塊(4)、油路控制節(jié)點模塊(5)采集到的車輛狀態(tài)信息，通過與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器交互的傳輸模塊(6)和無線網(wǎng)絡(luò)被傳輸?shù)竭h程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器。所述遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心中，故障分析単元(9)是通過無線數(shù)據(jù)通信模塊(8)接受來自汽車內(nèi)的遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器交互的傳輸模塊(6)發(fā)送的狀態(tài)信息代碼，并分析所獲得的汽車故障信息代碼，并通過無線數(shù)據(jù)通信模塊(8)返回汽車故障信息代碼至汽車中央控制單元(I)。所述故障分析単元(9)中設(shè)有數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中存儲汽車故障信息數(shù)據(jù)，故障分析單元接受來自汽車的故障信息，并與存儲在數(shù)據(jù)庫中的信息進行比對，從而判斷汽車故障所在。
權(quán)利要求1.一種基于OBDII的汽車狀態(tài)遠程診斷裝置，由車載部分和遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心兩部分組成，包括中央控制單元(I)、位置參數(shù)采集模塊(2)、車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)、車輛狀態(tài)OBDII參數(shù)采集模塊(4)、油路控制節(jié)點模塊(5)、與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器交互的傳輸模塊出)、適應(yīng)汽車電瓶的電源管理模塊(7)、無線數(shù)據(jù)通信模塊(8)、故障分析単元(9)組成，其特征在于 所述的車載部分包括中央控制單元(I)、位置參數(shù)采集模塊(2)、車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)、車輛狀態(tài)OBDII參數(shù)采集模塊(4)、油路控制節(jié)點模塊(5)、與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器交互的傳輸模塊(6)、適應(yīng)汽車電瓶的電源管理模塊(7)； 所述的遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心包括無線數(shù)據(jù)通信模塊(8)、故障分析単元(9)； 所述的車載部分與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器的信息交互是通過車載部分的傳輸模塊(6)和遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心的無線數(shù)據(jù)通信模塊(8)的交互實現(xiàn)的； 所述的故障分析単元(9)是在遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心建立的一個汽車故障信息數(shù)據(jù)庫，用于查詢汽車故障代碼，從而判斷汽車故障問題所在。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述的中央控制單元(I)是具有不少于兩個USART、不少于ー個AD轉(zhuǎn)換器、不少于ー個外部中斷觸發(fā)器、RTC(實時時鐘模塊)、看門狗定時器、在線應(yīng)用編程功能的單片機。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于位置參數(shù)采集模塊(2)是由GPS模塊或者GPS和北斗雙模定位模塊組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)檢測是否發(fā)生車輛碰撞、翻車的車輛的狀態(tài)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于車輛狀態(tài)參數(shù)采集模塊(4)是通過OBDII采集模塊實現(xiàn)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于油路控制節(jié)點模塊(5)是通過控制ー個繼電器來控制汽車油路狀態(tài)的，并檢測到汽車的點火信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器交互的傳輸模塊(6)是由GSM、CDMA, WCDMA或者TD-SCDMA無線通信模塊組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于適應(yīng)汽車電瓶的電源管理模塊(7)需要適應(yīng)12V/24V汽車電瓶，并為其他模塊提供電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于當(dāng)帶有安全氣囊時車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)可以為安全氣囊接ロ。
專利摘要本實用新型提供一種基于OBDII的汽車狀態(tài)遠程診斷裝置，用于遠程掌握汽車各種運行狀態(tài)和故障碼，對汽車故障遠程分析，并及時通知駕駛員。本實用新型分為兩部分車載部分和遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心，車載部分由中央控制單元(1)、位置參數(shù)采集模塊(2)、車輛加速度參數(shù)采集模塊(3)、車輛狀態(tài)OBDII參數(shù)采集模塊(4)、油路控制節(jié)點模塊(5)、與遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心服務(wù)器交互的傳輸模塊(6)、適應(yīng)汽車電瓶的電源管理模塊(7)組成；遠程數(shù)據(jù)服務(wù)中心由無線數(shù)據(jù)通信模塊(8)、故障分析單元(9)組成。該裝置可以通過位置參數(shù)采集模塊來獲取汽車的位置、行駛速度等狀態(tài)信息，通過車輛加速度參數(shù)采集模塊，車輛狀態(tài)參數(shù)采集模塊自動判斷汽車是否發(fā)生交通事故，并自動上報事故車輛的位置及相關(guān)信息，為交管、急救等相關(guān)部門提供及時、準(zhǔn)確、有效的數(shù)據(jù)，為挽救人民的生命財產(chǎn)提供一種輔助手段。同時，相對現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型可以及時、直觀、全面地反映汽車故障信息，提高汽車安全性能，且結(jié)構(gòu)簡單，易于實施。
文檔編號G05B23/02GK202394113SQ201120546249
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者韋忠亞 申請人:北京京馳無限科技有限公司