專利名稱：基于can總線和gprs通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車信息采集檢測(cè)技術(shù)，尤其是涉及一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的對(duì)汽車信息采集和故障檢測(cè)都是到汽車4S店及專業(yè)維修店，通過維修人員利用專業(yè)的檢測(cè)儀器，在OBD (On-Board Diagnost i cs)接口上讀取ECU (E1 ectroni c Control Unit)電子控制單元的故障代碼與信息，此類檢測(cè)都是在汽車出現(xiàn)故障以后才進(jìn)行的，對(duì)于使用汽車的車主并不能夠提前預(yù)知和預(yù)防故障，有些故障一旦出現(xiàn)就會(huì)造成不能挽回的經(jīng)濟(jì)損失甚至危及人身安全。這種事后處理的方式最大的缺點(diǎn)就是不能預(yù)知和預(yù)防事件的發(fā)生，不能把故障消滅于萌芽狀態(tài)，更無法挽回由此造成的經(jīng)濟(jì)損失甚至人身傷害。目前大部分家用商用轎車，都配備有OBD車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)的接口，OBD是一個(gè)非常復(fù)雜的自我診斷系統(tǒng)，OBD系統(tǒng)不僅有的我診斷(自動(dòng)探測(cè)傳惑器的故障)功能，而且能夠判斷影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能一類問題的故障，如在碳?xì)浠衔锱欧艡z測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)、輪胎氣壓安全檢測(cè)、儀表盤故障檢測(cè)等都有突出表現(xiàn)。根據(jù)空燃比下降(空氣泵供應(yīng)的空氣缺乏或類似問題造成的)和發(fā)動(dòng)機(jī)缺火的信息，能夠幫助車主判斷汽車健康狀況和環(huán)保性能的好壞。綜上所述，現(xiàn)有的技術(shù)使用了 OBD在線診斷系統(tǒng)，缺點(diǎn)是只有在車子停下來送到專業(yè)的4S店才能診斷，往往車主會(huì)忽略一些安全隱患，直到“出事”以后才去維修，給個(gè)人和社會(huì)都帶來不安全因素。對(duì)于排放和環(huán)保相關(guān)的參數(shù)，車主更加不注意，任其擴(kuò)大，對(duì)空氣環(huán)境造成很大危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置及方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)—種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括車載監(jiān)測(cè)器、GPRS網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、用戶終端、數(shù)據(jù)庫(kù)，所述的車載監(jiān)測(cè)器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接，所述的服務(wù)器通過hternet與用戶終端連接，所述的服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)連接。所述的車載監(jiān)測(cè)器包括E⑶、CAN總線、CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器、SPI總線、故障檢測(cè)模塊、GPRS模塊、碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊、GPS模塊，所述的ECU通過CAN總線與CAN總線與 SPI轉(zhuǎn)換器連接，所述的CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器通過SPI總線與故障檢測(cè)模塊連接，所述的故障檢測(cè)模塊分別與碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊、GPS模塊、GPRS模塊連接，所述的GPRS模塊通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接。
4
所述的用戶終端與服務(wù)器之間采用客戶端/服務(wù)器模式。所述的用戶終端與服務(wù)器之間采用瀏覽器/服務(wù)器模式。所述的CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器包括CAN轉(zhuǎn)SPI芯片、光電隔離芯片、電源轉(zhuǎn)換芯片、 電源，所述的CAN轉(zhuǎn)SPI芯片分別與光電隔離芯片、電源轉(zhuǎn)換芯片、SPI總線連接，所述的光電隔離芯片分別與電源轉(zhuǎn)換芯片、CAN總線連接，所述的電源分別電源轉(zhuǎn)換芯片、CAN總線連接。所述的CAN轉(zhuǎn)SPI芯片可以為MICROCHIP公司的MCP2515，也可以為PHILIPS半導(dǎo)體公司的TJA1050。所述的碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊包括碰撞傳感器、震動(dòng)傳感器、處理器，所述的處理器分別與碰撞傳感器、震動(dòng)傳感器、故障檢測(cè)模塊連接。一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟1)故障檢測(cè)模塊啟動(dòng)；2)初始化CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器，并判斷初始化是否成功，若為是，執(zhí)行步驟3)， 若為否，繼續(xù)執(zhí)行步驟2)；3)故障檢測(cè)模塊檢測(cè)E⑶的CAN總線通訊波特率；4)判斷通訊波特率是否為500K，若為是，執(zhí)行步驟7)，若為否，執(zhí)行步驟5)；5)將CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器的通訊波特率設(shè)定為20K ；6)檢測(cè)E⑶的CAN總線通訊波特率，判斷該通訊波特率是否為20K，若為是，執(zhí)行步驟7)，若為否，返回步驟2)；7)故障檢測(cè)模塊進(jìn)入檢測(cè)模式，并控制GPRS模塊與服務(wù)器進(jìn)行連接；8)判斷是否已經(jīng)連接上，若為是，執(zhí)行步驟10)，若為否，執(zhí)行步驟9)；9)判斷未連接上的次數(shù)是否小于設(shè)定的值，若為是，返回步驟7)，若為否，返回步驟2)；10)故障檢測(cè)模塊按照設(shè)定的檢測(cè)周期采集ECU與碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊中的數(shù)據(jù)，與其中標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較計(jì)算，判斷是否存在故障，若為是，執(zhí)行步驟11)，若為否，繼續(xù)執(zhí)行步驟10)；11)故障檢測(cè)模塊將故障信息進(jìn)行本地存儲(chǔ)后通過GPRS模塊發(fā)送到服務(wù)器中，并返回步驟10)。所述的步驟9)中的設(shè)定的值可以為10。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用CAN總線與GPRS通訊相結(jié)合的應(yīng)用方式，解決了實(shí)時(shí)本地?cái)?shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程傳輸?shù)碾y題，既能保證通訊質(zhì)量又能保證實(shí)時(shí)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)中對(duì)車輛各部分功能單元監(jiān)控的目的，更加及時(shí)準(zhǔn)確的提醒車主，防患于未然，因此意義重大。使用了本發(fā)明后，就會(huì)大大減少安全隱患和環(huán)境污染的發(fā)生。


圖1為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意5
圖3為本發(fā)明的碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖1所示，一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置，包括車載監(jiān)測(cè)器1、GPRS網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器2、用戶終端3、數(shù)據(jù)庫(kù)4，所述的車載監(jiān)測(cè)器1通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器2連接，所述的服務(wù)器2通過hternet與用戶終端3連接，所述的服務(wù)器2與數(shù)據(jù)庫(kù)4連接。所述的車載監(jiān)測(cè)器1包括E⑶11、CAN總線、CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器12、SPI總線、 故障檢測(cè)模塊13、GPRS模塊14、碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊16、GPS模塊15，所述的E⑶11通過 CAN總線與CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器12連接，所述的CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器12通過SPI總線與故障檢測(cè)模塊13連接，所述的故障檢測(cè)模塊13分別與碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊16、GPS模塊 15、GPRS模塊14連接，所述的GPRS模塊14通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器2連接。如圖2所示，所述的CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器12包括CAN轉(zhuǎn)SPI芯片121、光電隔離芯片122、電源轉(zhuǎn)換芯片123、電源，所述的CAN轉(zhuǎn)SPI芯片121分別與光電隔離芯片122、電源轉(zhuǎn)換芯片123、SPI總線連接，所述的光電隔離芯片122分別與電源轉(zhuǎn)換芯片123、CAN總線連接，所述的電源分別電源轉(zhuǎn)換芯片123、CAN總線連接。如圖3所示，所述的碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊16包括碰撞傳感器162、震動(dòng)傳感器 163、處理器161，所述的處理器161分別與碰撞傳感器162、震動(dòng)傳感器163、故障檢測(cè)模塊連接。如圖4所示，一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟1)故障檢測(cè)模塊13啟動(dòng)；2)初始化CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器12，并判斷初始化是否成功，若為是，執(zhí)行步驟 3)，若為否，繼續(xù)執(zhí)行步驟2)；3)故障檢測(cè)模塊13檢測(cè)E⑶11的CAN總線通訊波特率；4)判斷通訊波特率是否為500K，若為是，執(zhí)行步驟7)，若為否，執(zhí)行步驟5)；5)將CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器的通訊波特率設(shè)定為20K ；6)檢測(cè)E⑶11的CAN總線通訊波特率，判斷該通訊波特率是否為20K，若為是，執(zhí)行步驟7)，若為否，返回步驟2)；7)故障檢測(cè)模塊13進(jìn)入檢測(cè)模式，并控制GPRS模塊14與服務(wù)器2進(jìn)行連接；8)判斷是否已經(jīng)連接上，若為是，執(zhí)行步驟10)，若為否，執(zhí)行步驟9)；9)判斷未連接上的次數(shù)是否小于10，若為是，返回步驟7)，若為否，返回步驟2)；10)故障檢測(cè)模塊13按照設(shè)定的檢測(cè)周期采集ECU 11與碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊16 中的數(shù)據(jù)，與其中標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較計(jì)算，判斷是否存在故障，若為是，執(zhí)行步驟11)，若為否，繼續(xù)執(zhí)行步驟10)；11)故障檢測(cè)模塊13將故障信息進(jìn)行本地存儲(chǔ)后通過GPRS模塊14發(fā)送到服務(wù)器
62中，并返回步驟10)。 CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器12的主要功能負(fù)責(zé)建立OBD接口的CANbus-SPI信號(hào)與故障檢測(cè)模塊13主機(jī)間的通信連接，本轉(zhuǎn)換器與故障檢測(cè)模塊間的數(shù)據(jù)傳輸采用 SPKSerial Peripheral interface)的方式，既串行外設(shè)接口 ；本轉(zhuǎn)換器是連接E⑶11與故障檢測(cè)模塊13的關(guān)鍵部分。故障檢測(cè)模塊13 故障檢測(cè)模塊13與ECUll的通訊協(xié)議符合排放相關(guān)的協(xié)議 IS011765，同時(shí)負(fù)責(zé)協(xié)議解析，信息分類，信息存儲(chǔ)及控制GPRS通訊傳輸?shù)裙ぷ?。GPRS模塊14 此模塊提供GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊功能，使用此模塊可以將數(shù)據(jù)以GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊的形式發(fā)送到遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)中心，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障監(jiān)控的基礎(chǔ)模塊；碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊16 此模塊在車輛發(fā)生碰撞和劇烈震動(dòng)時(shí)，可以提供信號(hào)供故障檢測(cè)模塊檢測(cè)，是判斷碰撞和震動(dòng)的傳感器電路模塊。GPS模塊15 使用此模塊，能夠?qū)④囕v的實(shí)時(shí)位置信息GPS (Global PositioningSystem)通過故障檢測(cè)模塊13和GPRS模塊14傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，為車輛提供定位服務(wù)，此數(shù)據(jù)結(jié)合GIS地圖既可以獲取實(shí)時(shí)位置信息，提供找車、導(dǎo)航等服務(wù)；數(shù)據(jù)庫(kù)4 保存對(duì)應(yīng)車輛的基本信息和故障數(shù)據(jù)，查詢和統(tǒng)計(jì)、打印輸出功能等；用戶終端3 實(shí)時(shí)顯示車輛基本信息。服務(wù)器2 添加和修改用戶信息、分組、權(quán)限等功能；相關(guān)服務(wù)支持軟件，根據(jù)故障提供相應(yīng)的短信提示、電話告知提醒、客戶檢修記錄查詢、維修預(yù)約等功能，為車主及維修部分提供單據(jù)工作。本發(fā)明采用客戶端/服務(wù)器(Client/Server)和瀏覽器/服務(wù)器(Browser/ Server)相結(jié)合的模式，用戶可以靈活使用系統(tǒng)信息。用戶通過客戶端軟件與服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)連接，通過C/S模式實(shí)現(xiàn)本地實(shí)時(shí)查看車輛故障等基本信息，通過B/S模式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄系統(tǒng)，通過WEB界面進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)等操作；這兩種模式可以滿足用戶的不同需求，同時(shí)提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，降低了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理對(duì)網(wǎng)絡(luò)的壓力。
權(quán)利要求
1.一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括車載監(jiān)測(cè)器、GPRS網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、用戶終端、數(shù)據(jù)庫(kù)，所述的車載監(jiān)測(cè)器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接，所述的服務(wù)器通過hternet與用戶終端連接，所述的服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的車載監(jiān)測(cè)器包括ECU、CAN總線、CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器、SPI總線、 故障檢測(cè)模塊、GPRS模塊、碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊、GPS模塊，所述的ECU通過CAN總線與CAN 總線與SPI轉(zhuǎn)換器連接，所述的CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器通過SPI總線與故障檢測(cè)模塊連接， 所述的故障檢測(cè)模塊分別與碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊、GPS模塊、GPRS模塊連接，所述的GPRS模塊通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的用戶終端與服務(wù)器之間采用客戶端/服務(wù)器模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的用戶終端與服務(wù)器之間采用瀏覽器/服務(wù)器模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器包括CAN轉(zhuǎn)SPI芯片、光電隔離芯片、電源轉(zhuǎn)換芯片、電源，所述的CAN轉(zhuǎn)SPI芯片分別與光電隔離芯片、電源轉(zhuǎn)換芯片、SPI總線連接， 所述的光電隔離芯片分別與電源轉(zhuǎn)換芯片、CAN總線連接，所述的電源分別電源轉(zhuǎn)換芯片、 CAN總線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的CAN轉(zhuǎn)SPI芯片可以為MICROCHIP公司的MCP2515，也可以為 PHILIPS半導(dǎo)體公司的TJA1050。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊包括碰撞傳感器、震動(dòng)傳感器、處理器，所述的處理器分別與碰撞傳感器、震動(dòng)傳感器、故障檢測(cè)模塊連接。
8.一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟1)故障檢測(cè)模塊啟動(dòng)；2)初始化CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器，并判斷初始化是否成功，若為是，執(zhí)行步驟3)，若為否，繼續(xù)執(zhí)行步驟2)；3)故障檢測(cè)模塊檢測(cè)E⑶的CAN總線通訊波特率；4)判斷通訊波特率是否為500K，若為是，執(zhí)行步驟7)，若為否，執(zhí)行步驟5)；5)將CAN總線與SPI轉(zhuǎn)換器的通訊波特率設(shè)定為20K；6)檢測(cè)E⑶的CAN總線通訊波特率，判斷該通訊波特率是否為20K，若為是，執(zhí)行步驟 7)，若為否，返回步驟2)；7)故障檢測(cè)模塊進(jìn)入檢測(cè)模式，并控制GPRS模塊與服務(wù)器進(jìn)行連接；8)判斷是否已經(jīng)連接上，若為是，執(zhí)行步驟10)，若為否，執(zhí)行步驟9)；9)判斷未連接上的次數(shù)是否小于設(shè)定的值，若為是，返回步驟7)，若為否，返回步驟2)；10)故障檢測(cè)模塊按照設(shè)定的檢測(cè)周期采集ECU與碰撞與震動(dòng)檢測(cè)模塊中的數(shù)據(jù)，與其中標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較計(jì)算，判斷是否存在故障，若為是，執(zhí)行步驟11)，若為否，繼續(xù)執(zhí)行步驟10)；11)故障檢測(cè)模塊將故障信息進(jìn)行本地存儲(chǔ)后通過GPRS模塊發(fā)送到服務(wù)器中，并返回步驟10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟9)中的設(shè)定的值可以為10。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于CAN總線和GPRS通訊的汽車信息在線采集監(jiān)測(cè)裝置，包括車載監(jiān)測(cè)器、GPRS網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、用戶終端、數(shù)據(jù)庫(kù)，所述的車載監(jiān)測(cè)器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接，所述的服務(wù)器通過Internet與用戶終端連接，所述的服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有解決了實(shí)時(shí)本地?cái)?shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程傳輸?shù)碾y題，既能保證通訊質(zhì)量又能保證實(shí)時(shí)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B23/02GK102402219SQ201010276658
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者崔利民, 董華 申請(qǐng)人:上海神瓏信息技術(shù)有限公司, 上海詹佛斯信息科技有限公司