一种基于OBDII的汽车状态远程诊断装置

1.一种基于OBDII的汽车状态远程诊断装置，由车载部分和远程数据服务中心两部分组成，包括中央控制单元(1)、位置参数采集模块(2)、车辆加速度参数采集模块(3)、车辆状态OBDII参数采集模块(4)、油路控制节点模块(5)、与远程数据服务中心服务器交互的传输模块(6)、适应汽车电瓶的电源管理模块(7)、无线数据通信模块(8)、故障分析单元(9)组成，其特征在于：
所述的车载部分包括中央控制单元(1)、位置参数采集模块(2)、车辆加速度参数采集模块(3)、车辆状态OBDII参数采集模块(4)、油路控制节点模块(5)、与远程数据服务中心服务器交互的传输模块(6)、适应汽车电瓶的电源管理模块(7)；
所述的远程数据服务中心包括无线数据通信模块(8)、故障分析单元(9)；
所述的车载部分与远程数据服务中心服务器的信息交互是通过车载部分的传输模块(6)和远程数据服务中心的无线数据通信模块(8)的交互实现的；
所述的故障分析单元(9)是在远程数据服务中心建立的一个汽车故障信息数据库，用于查询汽车故障代码，从而判断汽车故障问题所在。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的中央控制单元(1)是具有不少于两个USART、不少于一个AD转换器、不少于一个外部中断触发器、RTC(实时时钟模块)、看门狗定时器、在线应用编程功能的单片机。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于位置参数采集模块(2)是由GPS模块或者GPS和北斗双模定位模块组成。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于车辆加速度参数采集模块(3)检测是否发生车辆碰撞、翻车的车辆的状态信息。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于车辆状态参数采集模块(4)是通过OBDII采集模块实现的。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于油路控制节点模块(5)是通过控制一个继电器来控制汽车油路状态的，并检测到汽车的点火信号。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于与远程数据服务中心服务器交互的传输模块(6)是由GSM、CDMA、WCDMA或者TD-SCDMA无线通信模块组成。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于适应汽车电瓶的电源管理模块(7)需要适应12V/24V汽车电瓶，并为其他模块提供电源。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于当带有安全气囊时车辆加速度参数采集模块(3)可以为安全气囊接口。

一种基于OBDII的汽车状态远程诊断装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种用于远程掌握汽车各种运行状态(如速度，加速度和碰撞等)，并对汽车故障远程分析，及时通知驾驶员的装置。\n背景技术\n[0002] 近些年来，随着电子工业和汽车工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛，汽车的电子化程度也与越来越高。可以说，今天的汽车已进入电子控制的时代，汽已经由单纯的机械产品发展成为高级的机电一体化产品。像家电一样，中国将成为汽车产产销大国，但国产汽车的安全仍然令人担忧，现有奇瑞的俄罗斯碰撞检测，最近的华晨宝马的欧洲碰撞检测结论——“无生还的可能”。不难预测，汽车安全产品的庞大市场前景。\n如今，定位技术在汽车上的应用已经比较普遍，远程数据服务中心可以很便捷的通过无线网络了解到汽车的运行状态，所处位置等基本信息。但是，当车辆出现故障时，由于驾驶员不能及时了解到故障的存在，并对故障做出正确的处理和排除，常常导致交通事故的发生，严重的影响到人民的生命财产安全。另外，当车辆发生车祸时，在现阶段基本上还是采用人工报告的方式，实时性、客观性差，不利于相关部门及时、有效的掌握相关数据，采取挽救措施。因此，如何能够在车辆行驶过程中对其实施全面监控，了解它的各种状态，并且在其出现故障的时候能够做出快速，全面地诊断，是我们现在所要急需解决的问题。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型的目的在于提供一种可以远程掌握汽车各种运行状态，并且能对汽车故障进行远程分析的装置。\n[0004] 为实现本实用新型的上述目的，本实用新型采用以下技术方案：\n[0005] 一种基于OBDII的汽车状态远程诊断装置，由车载部分和远程数据服务中心两部分组成，包括中央控制单元(1)、位置参数采集模块(2)、车辆加速度参数采集模块(3)、车辆状态OBDII参数采集模块(4)、油路控制节点模块(5)、与远程数据服务中心服务器交互的传输模块(6)、适应汽车电瓶的电源管理模块(7)、无线数据通信模块(8)、故障分析单元(9)组成；\n[0006] 所述的车载部分包括中央控制单元(1)、位置参数采集模块(2)、车辆加速度参数采集模块(3)、车辆状态OBDII参数采集模块(4)、油路控制节点模块(5)、与远程数据服务中心服务器交互的传输模块(6)、适应汽车电瓶的电源管理模块(7)；\n[0007] 所述的远程数据服务中心包括无线数据通信模块(8)、故障分析单元(9)；\n[0008] 所述的车载部分与远程数据服务中心服务器的信息交互是通过车载部分的传输模块(6)和远程数据服务中心的无线数据通信模块(8)的交互实现；\n[0009] 所述的故障分析单元(9)是在远程数据服务中心建立的一个汽车故障信息数据库，用于查询汽车故障代码，从而判断汽车故障问题所在。\n[0010] 优选的，所述的中央控制单元(1)是具有不少于两个USART、不少于一个AD转换器、不少于一个外部中断触发器、RTC(实时时钟模块)、看门狗定时器、在线应用编程功能的单片机。\n[0011] 优选的，所述的位置参数采集模块(2)是由GPS模块或者GPS和北斗双模定位模块组成。\n[0012] 优选的，车辆加速度参数采集模块(3)检测是否发生车辆碰撞、翻车的车辆的状态信息。\n[0013] 优选的，车辆状态参数采集模块(4)是通过OBDII采集模块实现的。\n[0014] 优选的，油路控制节点模块(5)是通过控制一个继电器来控制汽车油路状态的，并检测到汽车的点火信号。\n[0015] 优选的，车载部分与远程数据服务中心服务器交互的传输模块(6)是由GSM、CDMA、WCDMA或者TD-SCDMA无线通信模块组成。\n[0016] 优选的，适应汽车电瓶的电源管理模块(7)需要适应12V/24V汽车电瓶，并为其他模块提供电源。\n[0017] 优选的，当带有安全气囊时车辆加速度参数采集模块(3)可以为安全气囊接口。\n[0018] 该装置可以通过位置参数采集模块来获取汽车的位置、行驶速度等状态信息，通过车辆加速度参数采集模块，车辆状态参数采集模块自动判断汽车是否发生交通事故，并自动上报事故车辆的位置及相关信息，为交管、急救等相关部门提供及时、准确、有效的数据，为挽救人民的生命财产提供一种辅助手段。同时，相对现有技术，本发明可以及时、直观、全面地反映汽车故障信息，提高汽车安全性能，且结构简单，易于实施。\n附图说明\n[0019] 图1示出了根据本实用新型的实施例的示意图；\n[0020] 图2是电路原理总框架\n[0021] 图3是中央控制单元的电路原理图\n[0022] 图4是电源管理模块的电路原理图\n[0023] 图5是实例位置参数采集模块的电路原理图\n[0024] 图6是实例车辆加速度参数采集及车辆状态参数采集模块的电路原理图[0025] 图7是实例与系统服务器交互的传输模块TD-SCDMA网络的SIM4100的电路连接图\n具体实施方式\n[0026] 图1为本实用新型的一个实例，车载部分由中央控制单元(1)、位置参数采集模块(2)、车辆加速度参数采集模块(3)、车辆状态OBDII参数采集模块(4)、油路控制节点模块(5)、与远程数据服务中心服务器交互的传输模块(6)、适应汽车电瓶的电源管理模块(7)组成；远程数据服务中心由无线数据通信模块(8)、故障分析单元(9)组成。\n[0027] 其中，中央控制单元(1)采用STM32F101VD、位置参数采集模块(2)是由GPS模块或者GPS和北斗双模定位模块组成、车辆加速度参数采集模块(3)、车辆状态OBDII参数采集模块(4)采用飞思卡尔半导体的MMA7455L，如有安全气囊，安全气囊信号也接连外部中断，油路控制节点模块(5)是用于紧急状态下控制汽车供油的，适应汽车电瓶的电源管理模块(7)由MP4560、XC6206P331PR等芯片以及相应的滤波电路构成；传输模块(6)采用SIMcom的TD-SCDMA模块SIM4100，故障分析单元(9)主要由判断汽车故障所在的数据库构成。\n[0028] 参见图3、图4，中央控制单元采用ARM构架的STM32F101VD。该处理器通过串\n2\n口与SIM4100、GPS、BMOS2-100交互；通过IC总线采集加速度传感器采集的信息；内部的实时时钟模块可提供不间断的实时时钟服务，为指令执行提供时间参考；看门狗定时器可解除死锁，提高系统的稳定性。中央控制单元还包括一个适应汽车电瓶的电源管理模块，MP2467实现12V～24V转为5V的功能，该芯片最大电流值2.5A，可提供整个装置的电源；XC6206P331P实现5V转为3.3V的功能，该芯片为LDO芯片，最大电流值500mA，可提供STM32F101VD和BMOS2-100所需的电源。此单元还带有一组继电器控制端子，该组端子是继电器两个开关的引脚，用于紧急情况下控制汽车油路，切断油路的条件是：汽车没有处于点火状态，也就是点火信号(ACC)为无效状态，所以还有一个光耦隔离输入，用来采集汽车的点火信号，如果汽车点火，点火开关一定会接通12V电源，就通过光耦传到单片机了。\n[0029] 参见图5，该图为BMOS2-100模块的电路连接图。本专利采用该模块实现车辆位置信息的采集。\n[0030] 参见图6，该图为车辆加速度参数采集及车辆状态(是否翻车等)的电路原理图。\n2\n采用MMA7455L加速度传感器构成加速度测量平台，使用IC总线和主机通信，预留了ISP接口。MMA7455L加速度传感器通过测量车辆加速度和倾斜角实现对车辆启动和碰撞的监测。\n[0031] 参见图7，该图为传输模块SIM4100的电路连接图。SIM4100通过串口以及控制线与STM32F101VE进行交互，通过天线与基站进行交互，进而与远程数据服务中心进行交互数据传输。\n[0032] 本系统还预留了RS232\RS485总线通信接口和丰富的I/O接口，便于外设扩展(如摄像头、打印机等)。\n[0033] 下面，对本实用新型的远程数据服务中心部分工作原理做以简单说明：\n[0034] 每种车型都有故障编号，终端只要能读出故障码上传服务器，远程数据服务中心就可以给出诊断报告。\n[0035] 将汽车的CAN总线与车载部分的中央控制单元(1)相连，位置参数采集模块(2)、车辆加速度参数采集模块(3)、车辆状态OBDII参数采集模块(4)、油路控制节点模块(5)采集到的车辆状态信息，通过与远程数据服务中心服务器交互的传输模块(6)和无线网络被传输到远程数据服务中心服务器。\n[0036] 所述远程数据服务中心中，故障分析单元(9)是通过无线数据通信模块(8)接受来自汽车内的远程数据服务中心服务器交互的传输模块(6)发送的状态信息代码，并分析所获得的汽车故障信息代码，并通过无线数据通信模块(8)返回汽车故障信息代码至汽车中央控制单元(1)。\n[0037] 所述故障分析单元(9)中设有数据库，数据库中存储汽车故障信息数据，故障分析单元接受来自汽车的故障信息，并与存储在数据库中的信息进行比对，从而判断汽车故障所在。