本實用新型屬于狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車電子的應(yīng)用和汽車構(gòu)造都越來越復雜，給人們使用汽車帶來便利的同時，對汽車快速檢修帶來了不少難題。尤其是正在高速行駛的狀態(tài)下的汽車，一旦發(fā)生故障，會造成嚴重的后果。

目前大部分車輛狀態(tài)檢測都是發(fā)生故障后才被車載診斷系統(tǒng)(OBD)檢測到，假如是在高速行車時突發(fā)故障，或者汽車發(fā)生故障時周圍沒有救援，即使檢測到了故障也很難解決問題。

互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時代，我們所使用的大部分物體都可以通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來。這就可以獲得不同種類的海量的數(shù)據(jù)，將這些海量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計歸納好，我們就可以從中找出某些規(guī)律來。進而可以依據(jù)這些數(shù)據(jù)做出一些預(yù)測和預(yù)判斷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型擬解決的技術(shù)問題是，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以監(jiān)測汽車的電子故障和機械故障問題，還能對監(jiān)測數(shù)據(jù)分類并通過網(wǎng)絡(luò)處理保存，繪制被測車輛各部件使用曲線，采集汽車數(shù)據(jù)，對照大數(shù)據(jù)下該品牌車型的各部件使用曲線，可預(yù)測汽車各零部件在多種工況下使用狀態(tài)和使用壽命，提前提醒用戶檢修汽車，更換相關(guān)配件，提前做出防范，提高行車安全。

本實用新型解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括車載信號采集系統(tǒng)、通信模塊、車載警示系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)云數(shù)據(jù)庫；所述車載信號采集系統(tǒng)包括傳感器、信號調(diào)理器、OBD信號讀取模塊和信號采集微控制器；所述車載警示系統(tǒng)包括警示微控制器、顯示屏和揚聲器；所述傳感器和信號調(diào)理器連接；所述信號調(diào)理器的輸出端和OBD信號讀取模塊的輸出端分別與信號采集微控制器連接；所述信號采集微控制器與通信模塊的接收端連接；通信模塊的發(fā)送端與警示微控制器連接，警示微控制器分別與顯示屏和揚聲器連接；所述通信模塊與網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器無線連接；所述網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)云數(shù)據(jù)庫無線連接。

OBD信號讀取模塊的芯片型號是ET7190。

信號采集微控制器和警示微控制器均采用MSP430F5438A型號的單片機。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有益效果在于：

(1)把汽車機械故障監(jiān)測與OBD故障監(jiān)測結(jié)合起來，全面監(jiān)測汽車故障，如對ABS故障監(jiān)測中，OBD系統(tǒng)只能檢測ABS電路系統(tǒng)有無故障，而機械故障監(jiān)測可以監(jiān)測ABS驅(qū)動發(fā)出的故障狀態(tài)，兩者結(jié)合起來故障監(jiān)測效果更高，提高乘車安全性；

(2)把汽車故障監(jiān)測與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，用物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺構(gòu)建車輛狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)，提前預(yù)防故障；通過網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器處理故障數(shù)據(jù)，與車載故障檢測并發(fā)送故障碼的方式相比較，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力更快速、更準確，節(jié)省車內(nèi)硬件資源；

(3)通過網(wǎng)絡(luò)云數(shù)據(jù)庫收集各種品牌和型號的汽車各部件使用狀態(tài)并繪制各品牌車型的整體車輛故障狀態(tài)時間曲線，統(tǒng)計分析汽車不同部位和不同駕駛環(huán)境下的性能，實時根據(jù)用戶使用環(huán)境預(yù)測零部件使用壽命，既提升了汽車駕駛的安全性，又提高了零部件的利用率。

附圖說明

圖1是本實用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)一種實施例的整體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)一種實施例的車載信號采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本實用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)一種實施例的車載警示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；(圖中：1、車載信號采集系統(tǒng)；2、通信模塊；3、車載警示系統(tǒng)；4、網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器；5、網(wǎng)絡(luò)云數(shù)據(jù)庫；101、傳感器；102、信號調(diào)理器；103、OBD信號讀取模塊；104、信號采集微控制器；301、警示微控制器；302、顯示屏；303、揚聲器)

具體實施方式

下面給出本實用新型的具體實施例。具體實施例僅用于進一步詳細說明本實用新型，不限制本申請權(quán)利要求的保護范圍。

本實用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)(參見圖1-3)，包括車載信號采集系統(tǒng)1、通信模塊2、車載警示系統(tǒng)3、網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器4和網(wǎng)絡(luò)云數(shù)據(jù)庫5；所述車載信號采集系統(tǒng)1，包括傳感器101、信號調(diào)理器102、OBD信號讀取模塊103和信號采集微控制器104；所述車載警示系統(tǒng)3包括警示微控制器301、顯示屏302和揚聲器303；

所述車載信號采集系統(tǒng)1用來直接采集汽車故障狀態(tài)信號；傳感器101和信號調(diào)理器102連接，能夠?qū)ζ嚨臋C械狀態(tài)進行監(jiān)測，例如利用信號調(diào)理電路102采集ABS驅(qū)動閥的機械故障信號；所述OBD信號讀取模塊103以ET7190芯片為核心，能夠讀取OBD系統(tǒng)的信息，對汽車的OBD狀態(tài)進行監(jiān)測；信號調(diào)理器102的輸出端和OBD信號讀取模塊103的信號輸出端分別與信號采集微控制器104連接，信號采集微控制器104用于采集汽車的機械狀態(tài)和OBD狀態(tài)的信號，并把采集到的信號傳輸給通信模塊2，信號采集微控制器104與通信模塊2的接收端連接；

所述通信模塊2采用USR-G402tf-LCC全網(wǎng)通4G無線通訊技術(shù)，通信模塊2與網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器4無線連接，來實現(xiàn)采集信號數(shù)據(jù)上傳、診斷與預(yù)測數(shù)據(jù)的接收；通信模塊2接收網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器4處理后的汽車狀態(tài)預(yù)測信息，發(fā)送給警示微控制器301，警示微控制器301通過串口發(fā)送到顯示屏302，通過普通IO口連接揚聲器303，以發(fā)出聲音警報；

網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器4和網(wǎng)絡(luò)云數(shù)據(jù)庫5通過高速無線連接技術(shù)無線連接，網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器4從通信模塊2接收汽車狀態(tài)信息，解碼后進行分析計算，獲得當前車輛故障狀態(tài)時間曲線，把當前車輛故障狀態(tài)信息存入網(wǎng)絡(luò)云數(shù)據(jù)庫5，并導出大數(shù)據(jù)統(tǒng)計出的該車型整體車輛故障狀態(tài)時間曲線，經(jīng)DTW算法擬合與當前汽車故障狀態(tài)時間曲線比對，預(yù)測故障發(fā)生時間。

所述信號采集微控制器104和警示微控制器301均采用MSP430F5438A單片機。該單片機除了具有超低功耗的特性外，配置模塊還有：多達四個通用串行通信接口(USCI)、三個16位定時器、一個高性能12位ADC、一個硬件乘法器、DMA、具有報警功能的RTC模塊和多達87個I/O引腳，可以滿足本實用新型的設(shè)計的要求。

本實用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)的工作原理和工作流程是：傳感器101和信號調(diào)理器102對汽車的機械狀態(tài)進行監(jiān)測；由OBD信號讀取模塊103對汽車的OBD狀態(tài)進行監(jiān)測。機械狀態(tài)監(jiān)測和OBD狀態(tài)監(jiān)測信號經(jīng)不同串口把采集的數(shù)據(jù)傳送給信號采集微控制器104；信號采集微控制器104給兩種數(shù)據(jù)加不同的幀頭，然后從另一個串口發(fā)送給通訊模塊2；數(shù)據(jù)通過通訊模塊2實時傳送到網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器4；網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器4和網(wǎng)絡(luò)云數(shù)據(jù)庫5通過高速無線連接技術(shù)無線連接，網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器4從通信模塊2接收汽車狀態(tài)信息，解碼后進行分析計算，獲得當前車輛故障狀態(tài)時間曲線，把當前車輛故障狀態(tài)信息存入網(wǎng)絡(luò)云數(shù)據(jù)庫，并導出大數(shù)據(jù)統(tǒng)計出的該車型整體車輛故障狀態(tài)時間曲線，經(jīng)DTW算法擬合與當前汽車故障狀態(tài)時間曲線比對，預(yù)測故障發(fā)生時間。若預(yù)測出故障，網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器4不僅可以把將要出現(xiàn)故障的部位或功能區(qū)域、預(yù)推斷被損壞零部件、預(yù)測發(fā)生時間等信息發(fā)送到汽車的通信模塊2上，還會以短信提醒的方式發(fā)送到汽車預(yù)留手機號，也可通過手機app查看；通信模塊2接收到網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器4故障預(yù)測信息后，觸發(fā)車載警示系統(tǒng)3開始工作，警示微控制器301把接收的通信模塊2的信息顯示在顯示屏302，同時觸發(fā)揚聲器303提醒車主及時檢修汽車。

本實用新型未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。