本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng)。
背景技術(shù):
智能車載終端,又稱衛(wèi)星定位智能車載終端,其融合了衛(wèi)星定位技術(shù)、里程定位技術(shù)及汽車黑匣技術(shù),能用于對運輸車輛的現(xiàn)代化管理,包括:行車安全監(jiān)控管理、運營管理、服務(wù)質(zhì)量管理、智能集中調(diào)度管理、電子站牌控制管理等。目前,隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和車輛數(shù)量的迅速增加,各種智能車載終端被使用,而常規(guī)的智能車載終端如上述,以gps導(dǎo)航以及娛樂應(yīng)用為主,例如車載dvd、影視、音效等,對于公路物流運輸車輛無法實現(xiàn)可視化管理。我國現(xiàn)今的公路物流業(yè)存在的突出問題是“小、散、亂、差”,在車輛的管理中,車輛參數(shù)信息也是其中很重要的一項。當(dāng)車輛在使用過程中,車輛的一些重要參數(shù)需要讀取出來,給駕駛員必要的、及時的提醒。在公路物流運輸中,車輛和貨物的安全非常重要,車輛的位置和行車路線需要實時監(jiān)測,并且不同種類的車輛需要監(jiān)測的參數(shù)和所實現(xiàn)的功能也有所差別,這就需要將車輛的位置信息、行駛狀態(tài)信息、周邊環(huán)境信息甚至駕駛員自身狀態(tài)信息準(zhǔn)確的傳送至一個平臺,在平臺上生成行車軌跡,以求能達(dá)到車輛的可視化管理,便于改善公路物流業(yè)的混亂現(xiàn)狀。另一方面,伴隨著交通法規(guī)的日益完善,駕駛員在行車過程中的駕駛行為也成為衡量公路物流水平的核心標(biāo)準(zhǔn),如何將其融合進(jìn)對車輛整體的可視化管理成為亟待解決的問題。為改善上述現(xiàn)狀的不足以及實現(xiàn)上述所提出的功能,迫切需要一種功能更加齊全的、兼容性更高的、系統(tǒng)更開放的基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng)。
專利一種智能車載終端,申請?zhí)?cn201611176832.4),包括普通手機(jī)及其組件、智能車載終端組件和車載接口,所述的普通手機(jī)組件通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線與智能車載終端組件相連,所述的智能車載終端組件的另一端通過數(shù)據(jù)線與車載接口相連,所述智能車載終端組件包括通訊模塊,實現(xiàn)與中心平臺之間的通訊,短信配置查詢的功能;gps模塊,實現(xiàn)接收并處理gps數(shù)據(jù);串口模塊,實現(xiàn)與外接設(shè)備的通訊;gpio模塊,實現(xiàn)io口的報警觸發(fā)判斷;定時器模塊,實現(xiàn)定時器中斷后的處理。但是該智能車載終端功能單一,系統(tǒng)兼容性差,無法同時做到前端和后端的匹配提醒,穩(wěn)定性欠佳。
專利一種智能車載終端,申請?zhí)?cn201620676124.6),包括智能車載終端主體、控制模塊、gps模塊、無線通信模塊、存儲模塊,智能車載終端主體的外壁設(shè)置有顯示屏和按鈕板,控制模塊分別與gps模塊、無線通信模塊、存儲模塊、顯示屏和按鈕板電性連接,無線通信模塊與車主的智能手機(jī)通信連接,智能車載終端還包括多個分布在車體內(nèi)的檢測終端,檢測終端包括外殼、紅外線傳感器,外殼內(nèi)設(shè)置有單片機(jī)、zigbee無線發(fā)射模塊,智能車載終端主體內(nèi)設(shè)置有與控制模塊電性連接的zigbee無線接收模塊,zigbee無線發(fā)射模塊與zigbee無線接收模塊通信連接;智能車載終端主體的頂部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)裝置,旋轉(zhuǎn)裝置的頂部設(shè)置有與控制模塊電性連接的攝像頭。但該終端通過zigbee發(fā)射無線信號,成本較高,且通訊距離受限,無法做到遠(yuǎn)程平臺化的監(jiān)控。
因此急需要一種檢測范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單、兼容性強(qiáng)、監(jiān)測精度高、受環(huán)境影響小的基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)檢測范圍單一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性欠佳、無法遠(yuǎn)程平臺化監(jiān)控、受環(huán)境影響大的問題。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
一種基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng),包括智能車載終端,還包括設(shè)于所述智能車載終端內(nèi)的中央處理器、與所述中央處理器分別電性連接的電源管理模塊、故障檢測分析模塊以及與所述智能車載終端無線連接的云平臺;所述電源管理模塊,用于切換選擇汽車外部電源和內(nèi)部電源,以及轉(zhuǎn)換汽車外部電源電壓以適配所述中央處理器;所述故障檢測分析模塊,用于采集汽車行駛狀態(tài)信息和汽車駕駛員駕駛行為信息,并將所述行駛狀態(tài)信息和所述駕駛行為信息通過所述中央處理器處理后傳輸至所述云平臺;所述云平臺,用于接收和監(jiān)控所述智能車載終端對外部網(wǎng)絡(luò)的交互信息,并形成和記憶汽車的行車軌跡。
優(yōu)選的,所述故障檢測分析模塊包括陀螺儀傳感器,所述陀螺儀傳感器用于檢測車輛急加速、急減速和急轉(zhuǎn)彎信息。
優(yōu)選的,所述故障檢測分析模塊還包括診斷系統(tǒng)通信模塊,所述診斷系統(tǒng)通信模塊包括一can收發(fā)器芯片,所述診斷系統(tǒng)通信模塊通過所述can收發(fā)器芯片與所述中央處理器通信,并實時獲取汽車行駛狀態(tài)信息。
優(yōu)選的,所述故障檢測分析模塊還包括一胎壓數(shù)據(jù)接收模塊,所述胎壓數(shù)據(jù)接收模塊用于接收汽車胎壓射頻數(shù)據(jù)并傳輸至所述中央處理器。
優(yōu)選的,所述胎壓數(shù)據(jù)接收模塊包括分別與所述故障檢測分析模塊電性連接的內(nèi)置式胎壓傳感器和外置式胎壓傳感器。
優(yōu)選的,所述中央處理器還電性連接有一無線通信模塊,所述無線通信模塊用于通過tts解析將文字信息轉(zhuǎn)換為語音信息并播報。
優(yōu)選的,所述無線通信模塊還通過藍(lán)牙無線連接有人體健康信息采集裝置。
優(yōu)選的,所述電源管理模塊還電性連接有鋰電池備電。
優(yōu)選的,所述智能車載終端還設(shè)有定位模塊。
優(yōu)選的,所述云平臺還無線連接有用戶終端。
本發(fā)明的有益效果是:
1、采用診斷系統(tǒng)通信模塊,能夠診斷多種信息狀態(tài),例如汽車速度、轉(zhuǎn)速、里程、油耗和發(fā)動機(jī)溫度等,也可通過obd接口讀取汽車故障碼,便于司機(jī)排除潛在安全隱患,整體功能全面,運行穩(wěn)定;
2、采用六軸陀螺儀配合中央處理器,通過內(nèi)部算法檢測急加速、急減速和急轉(zhuǎn)彎等不良駕駛行為,從而提醒規(guī)范司機(jī)駕駛,保障貨物和司機(jī)的安全,且能降低油耗;
3、采用云平臺配合用戶終端,有利于遠(yuǎn)程平臺化實時觀測車輛信息,受車輛運行環(huán)境影響小;
4、本系統(tǒng)整體安全穩(wěn)定,體積小,結(jié)構(gòu)簡單,檢測功能全面,兼容性強(qiáng),易于推廣。
附圖說明
附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是第一電壓調(diào)節(jié)電路;
圖3是第二電壓調(diào)節(jié)電路;
圖4是陀螺儀傳感器內(nèi)部代碼算法流程圖。
圖中:1.中央處理器,2.電源管理模塊,3.診斷系統(tǒng)通信模塊,4.胎壓數(shù)據(jù)接收模塊,5.陀螺儀傳感器,6.鋰電池備電,7.定位模塊,8.人體健康信息采集裝置,9.無線通信模塊,10.故障檢測分析模塊,11.云平臺,12.用戶終端,13.溫度探頭。
具體實施方式
實施例一
如圖1至圖3所示,一種基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng),包括智能車載終端,還包括設(shè)于智能車載終端內(nèi)的中央處理器1、與中央處理器1分別電性連接的電源管理模塊2、故障檢測分析模塊10以及與智能車載終端無線連接的云平臺11;電源管理模塊2,用于切換選擇汽車外部電源和內(nèi)部電源,以及轉(zhuǎn)換汽車外部電源電壓以適配中央處理器1;故障檢測分析模塊10,用于采集汽車行駛狀態(tài)信息和汽車駕駛員駕駛行為信息,并將行駛狀態(tài)信息和駕駛行為信息通過中央處理器1處理后傳輸至云平臺11;云平臺11,用于接收和監(jiān)控智能車載終端對外部網(wǎng)絡(luò)的交互信息,并形成和記憶汽車的行車軌跡。故障檢測分析模塊10包括陀螺儀傳感器5,陀螺儀傳感器5用于檢測車輛急加速、急減速和急轉(zhuǎn)彎信息。故障檢測分析模塊10還包括診斷系統(tǒng)通信模塊3,診斷系統(tǒng)通信模塊3包括一can收發(fā)器芯片,診斷系統(tǒng)通信模塊3通過can收發(fā)器芯片與中央處理器1通信,并實時獲取汽車行駛狀態(tài)信息。故障檢測分析模塊10還包括一胎壓數(shù)據(jù)接收模塊4,胎壓數(shù)據(jù)接收模塊4用于接收汽車胎壓射頻數(shù)據(jù)并傳輸至中央處理器1。胎壓數(shù)據(jù)接收模塊4包括分別與故障檢測分析模塊10電性連接的內(nèi)置式胎壓傳感器和外置式胎壓傳感器。中央處理器1還電性連接有一無線通信模塊9,無線通信模塊9用于通過tts解析將文字信息轉(zhuǎn)換為語音信息并播報。無線通信模塊9還通過藍(lán)牙無線連接有人體健康信息采集裝置8。電源管理模塊2還電性連接有鋰電池備電6。智能車載終端還設(shè)有定位模塊7。云平臺11還無線連接有用戶終端12。
具體的,在使用過程中,電源管理模塊2功能完善,如圖2和圖3所示,在基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng)開始工作時,汽車發(fā)動,電源管理模塊2中的電源選擇模塊啟動,喚醒車載電瓶,車載電瓶通過如圖2所示的第一電壓調(diào)節(jié)電路從24v電壓轉(zhuǎn)為5v電壓,給整體系統(tǒng)供電,此時中央處理器1的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集電壓參數(shù),而圖3所示的第二電壓調(diào)節(jié)電路將5v電壓轉(zhuǎn)換成3.3v電壓,為中央處理器1等芯片供電;當(dāng)汽車熄火后,中央處理器1檢測到電源管理模塊2的電壓降低,其通過預(yù)設(shè)程序,經(jīng)過5分鐘后進(jìn)入休眠狀態(tài),此時若拆除智能車載終端,則電源管理模塊2將選擇鋰電池備電6供電,并發(fā)送狀態(tài)信息至云平臺11。
駕駛過程中,診斷系統(tǒng)通信模塊3與中央處理器1連接通信,且可以和汽車上的obd接口相連接,實時獲取汽車的狀態(tài)信息;汽車整體通過無線通信模塊9與云平臺11無線連接,進(jìn)行信息交互,使用戶終端實時觀測車輛狀態(tài);當(dāng)汽車采用不同型號的輪胎時,匹配使用內(nèi)置式胎壓傳感器或外置式胎壓傳感器,其發(fā)送胎壓射頻數(shù)據(jù)給胎壓數(shù)據(jù)接收模塊4,進(jìn)一步反饋至中央處理器1,上傳至云平臺11,以便工作人員記錄和觀察胎壓情況,確保汽車行程安全。整體上,該基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng)可以將中央處理器1從診斷系統(tǒng)通信模塊3獲取的車輛信息、定位模塊7獲取的位置信息、無線通信模塊9藍(lán)牙連接的人體健康信息采集裝置8獲取的司機(jī)身體狀態(tài)、胎壓數(shù)據(jù)接收模塊4獲取的胎壓數(shù)據(jù)和六軸陀螺儀獲取的駕駛行為信息發(fā)送至云平臺11;當(dāng)云平臺11發(fā)現(xiàn)獲取的信息有異常時,可以通過無線通信模塊9發(fā)送語音實時提醒司機(jī)進(jìn)行必要的檢查和操作,實現(xiàn)后臺監(jiān)控與司機(jī)前端提醒一體化,使系統(tǒng)更為安全可靠。
實施例二
如圖1和圖4所示,陀螺儀傳感器5采用六軸陀螺儀,六軸陀螺儀將三軸加速度計和三軸陀螺儀互補(bǔ)采用,將其性能融合,在汽車行駛過程中,其計算得到各方向的加速度值,從而判斷急加速、急減速和急轉(zhuǎn)彎這三組不良駕駛行為,具體包括:
1)急加速判斷:當(dāng)車正常行駛時,會沿車的前進(jìn)方向產(chǎn)生一個加速度,若是勻速前進(jìn),加速度值也是趨于約為60-200mg之間一個較為穩(wěn)定的值。當(dāng)車加速時,加速度值會逐漸加大。急加速描述的就是加速度變化的范圍,是否在正常加速的范圍區(qū)間。此過程,車速上升,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化也會比較明顯。當(dāng)加速度值超過正常范圍,陀螺儀傳感器5會結(jié)合車速與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化量共同分析,駕駛員是否產(chǎn)生了急加速行為。
2)急減速判斷:同急加速判斷類似,當(dāng)車減速時,加速度值會逐漸減小,然后以前進(jìn)的反方向產(chǎn)生逐漸增大的加速度。急減速描述的就是這種加速度變化的模型,是否符合急減速的駕駛行為。此過程,車速下降,轉(zhuǎn)速下降會比較明顯。當(dāng)加速度值超過正常范圍,陀螺儀傳感器5會結(jié)合車速與轉(zhuǎn)速的變化量共同分析,判斷駕駛員是否產(chǎn)生了急減速行為。
3)急轉(zhuǎn)彎判斷:車輛行駛時轉(zhuǎn)彎時,車身會與轉(zhuǎn)彎前的前進(jìn)方向形成一個夾角,并且持續(xù)變大,同時會在車轉(zhuǎn)彎的反方向形成一個加速度。夾角與加速度值通過關(guān)系計算,可以判斷轉(zhuǎn)彎是否在合理范圍內(nèi)。如果不合理,會以定位模塊7獲取的汽車角度與車輛車速為輔助印證,判定駕駛員是否產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎行為。
如圖4所示,所述三軸加速度計通過采集速度值和加速度值的差值代入三軸加速度計算法公式:q(t)=q(t-1)-μ△f(q,a)/||△f(q,a)||中,同時三軸陀螺儀采集數(shù)據(jù)代入陀螺儀算法公式:q(t)=q(t-1)+q`△tq`=0.5*q(t)θw中,再將三軸加速度計算法與陀螺儀算法融合,由陀螺儀計算出的四元數(shù)q(w,t)和由加速度計計算出的四元數(shù)q(a,t)進(jìn)行互補(bǔ)融合,得出計算結(jié)果:q(est,t)=q(est,t-1)+q(est,t)`*△t;
實施例三
在基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng)中,診斷系統(tǒng)通信模塊3通過can收發(fā)器芯片及其接口接入車輛數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò),直接監(jiān)聽數(shù)據(jù)報文,通過一過濾器提取所需系統(tǒng)的總線數(shù)據(jù),通過車輛規(guī)定的通訊規(guī)則解析出數(shù)據(jù)所代表的數(shù)據(jù)內(nèi)容和算法。如果需要讀取或設(shè)置車輛某項功能,則通過指令請求的方式發(fā)送報文,車輛自帶的ecu控制單元接收后,按照通訊規(guī)則解析,校驗成功后則會按照指令要求提供車輛信息或控制車輛參數(shù)。各車型的通訊規(guī)則不同,因此設(shè)備的通訊模塊會根據(jù)車輛信息進(jìn)行通訊鏈路切換,達(dá)到與車輛數(shù)據(jù)保持同一格式才可進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
實施例四
如圖1至圖4所示,一種基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng),包括智能車載終端,還包括設(shè)于智能車載終端內(nèi)的中央處理器1、與中央處理器1分別電性連接的電源管理模塊2、故障檢測分析模塊10以及與智能車載終端無線連接的云平臺11;電源管理模塊2,用于切換選擇汽車外部電源和內(nèi)部電源,以及轉(zhuǎn)換汽車外部電源電壓以適配中央處理器1;故障檢測分析模塊10,用于采集汽車行駛狀態(tài)信息和汽車駕駛員駕駛行為信息,并將行駛狀態(tài)信息和駕駛行為信息通過中央處理器1處理后傳輸至云平臺11;云平臺11,用于接收和監(jiān)控智能車載終端對外部網(wǎng)絡(luò)的交互信息,并形成和記憶汽車的行車軌跡。中央處理器1還電性連接有溫度探頭13,溫度探頭13通過rs485收發(fā)器與中央處理器1連接,以監(jiān)控和傳輸車內(nèi)溫度數(shù)據(jù),因此,基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng)可應(yīng)用在冷鏈車運輸、渣土車管理以及?;奋囕v監(jiān)管等領(lǐng)域,應(yīng)用范圍廣泛。
實施例五
如圖1所示,一種基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng),其中央處理器1還可適配激光測距儀和串行接口,所述串行接口包括rs-232或rs-485,所述中央處理器1可通過所述串行接口匹配車載空調(diào)、車載影音以及汽車座椅,使得該基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng)可遠(yuǎn)程監(jiān)控車輛行駛過程中的內(nèi)部情況,系統(tǒng)整體更為開放,可在駕駛員疲勞時接收司機(jī)健康狀態(tài)數(shù)據(jù),再經(jīng)由云平臺11遠(yuǎn)程控制車輛內(nèi)部的設(shè)備,例如控制車載影音工作,例如控制高檔汽車座椅開啟按摩、加熱等功能,實現(xiàn)后臺與司機(jī)同時反饋,進(jìn)一步保障司機(jī)的行車安全。采用激光測距儀,可將該基于遠(yuǎn)程平臺監(jiān)控的智能車載診斷系統(tǒng)匹配無人駕駛汽車,擴(kuò)大系統(tǒng)的使用范圍,實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)良兼容和開放性。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。