专利名称：一种通过无线网络实时监测汽车油量及统计汽车油耗的方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车油量监控的方法，特别是涉及一种通过无线网络实时监 测汽车油量及统计汽车油耗的方法。
背景技术：
随着全球能源危机的加剧，油价也不断地升高，这使得车辆的运营成本也在 不断增加，如何计算汽车的准确油耗，从中找出影响油耗的各种因素，更好地降 低油耗、节省费用，已经成为汽车物流企业所不得不面对的重要问题。长期以来 由于受各种客观条件限制，车辆的油耗检测一般是通过车辆上仪表盘检测当前油 量，这种方法采集的油量有如下不足 一是油箱都设有安全油量的上限和下限， 当油箱油量低于安全下限时，游标都是显示油量为空油箱，而当油箱油量高于安 全上限时，游标都是显示油量为满油箱，由于安全下限、安全上限对真正物理意 义上的空油箱和满油箱差值比较大，仪表盘检测无法真实反映出油箱的油量；二 是仪表盘检测所采集的油量值精度不高，仪表盘只是反映出一个范围值，无法准 确知道油箱的油量；三是车辆管理者无法实时获取车辆的油箱油量数据，因而也 就无法实时取得车辆的油耗数据，难以实现对汽车的用油进行实时管理和有效调 配。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种通过无线网络实时监测汽 车油量及统计汽车油耗的方法，是集GPS全球定位技术、微电子技术以及无线通 讯和计算机应用技术于一体，可对车辆的实时运行状态、油耗进行实时有效的监 测，并通过油耗统计，便于车辆管理者找出影响油耗的因素，达到对汽车的用油 进行实时管理和有效调配的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种通过无线网络实时监测汽
4车油量及统计汽车油耗的方法，包括标定和实时检测、统计处理两个过程 在标定过程，它包括如下步骤-
a. 在指定车辆的油箱中加入已知油量值的油，用车辆自有的油位传感器对
已知油量值的油箱进行检测，油位传感器将检测值输出给车载终端，由车载终端
的微处理器系统处理成与所述车辆油箱的已知油量值成对应关系的油量数据；
b. 不断改变所述车辆的油箱中的己知油量值，重复步骤a,得到若干与所述 车辆油箱的不同已知油量值成一一对应关系的油量数据；
c. 车载终端的微处理器系统进一步将步骤b所获得的若干组成对应关系的 己知油量值与传感器输出油量值的数据处理成对应的连续关系；其中，在油量值 与油量数据的对应连续关系中，相邻的由所述油量值和油量数据所确定的离散点 的之间假定为线性关系；
在实时检测、统计处理过程，它包括如下步骤
d. 车台注册车载终端的微处理器系统通过GPRS/CDMA无线通信网络向管 理中心的计算机处理系统发送注册请求，管理中心的计算机处理系统接受注册请 求后，在其数据库中建立所述车载终端的数据存储区，并将赋予该车载终端的身 份标识ID发送给所述车载终端以供数据上传时使用；
e. 车载终端将步骤c所建立的油量值与油量数据之间相对应的关系数据通 过GPRS/CDMA无线通信网络发送给管理中心的计算机处理系统，管理中心的计算 机处理系统予以保存；
f. 管理中心的计算机处理系统通过GPRS/CDMA无线通信网络向所述车载终 端发送油量上报周期的设定值；
g. 车辆自有的油位传感器实时检测油箱的油量，油位传感器将检测值输出 给车载终端，由车载终端的微处理器系统处理成对应的油量数据；
h. 车载终端的微处理器系统再根据管理中心的计算机处理系统所设定的周 期，将周期内由油位传感器实时检测所取得的若干油量数据进行数字滤波算法处 理，从而取得一个可有效上报的油量数据；i.车载终端的微处理器系统通过GPRS/CDMA无线通信网络向管理中心的计 算机处理系统周期发送有效油量数据；
j.管理中心的计算机处理系统根据接收的有效油量数据，从所述的油量值 与油量数据之间相对应的连续关系中计算获得计算实际油量值；
k.管理中心的计算机处理系统将所述计算油量数据以及从前一次加油开始 所获得的所有计算油量数据进行滤波拟合算法处理，从而获得一个以时间/里程单 位为横轴，以实际油量值为纵横的关系曲线；
1.管理中心的计算机处理系统根据所输入的时间/里程或时间段/里程段条 件，由上述以时间为横轴，油量值为纵横的关系曲线中计算获得所述车辆的油耗 数据。
本发明的一种通过无线网络实时监测汽车油量及统计汽车油耗的方法，是通 过标定的方法，取得车辆油箱的油量与油位传感器输出值之间的对应关系，在实 测中，则通过读取油位传感器输出值，并利用油箱的油量与油位传感器输出值之 间的对应关系来获得油箱的实际油量，其中，标定的油量值与油量数据的关系曲 线中，相邻的由所述油量值和油量数据所确定的离散点的之间假定为线性关系。 由于终端检测到油位传感器的变化随主电源电压线性变化，因此，可以加入主电 压对油量的校正。由于油箱油量并不是不断变化，而且变化比较缓慢，因此可采 用车载终端定时上报的方式进行处理，这样，首先就要由管理中心的计算机处理 系统向车载终端配置需要上报油量数据的周期，车载终端根据管理中心的计算机 处理系统所设置的上报周期定时上报车辆油位数据，通过这个方式上报可以实时 地监控车辆的油量数据，并进而对油耗进行统计。对油箱的油位信号进行采集时， 应充分考虑油量数据的稳定，车辆根据运行状态的不同其采集的方式也应有所不 同，比如车辆启动状态下的信号采集，启动过程中，车辆往往会产生颠簸，由于 颠簸干扰，此时，油位传感器所感应的油量数据是不准确的，为了保证采集的油 量数据是平稳的，所以应尽量减少启动状态的采集时间，降低颠簸干扰进入的可 能性，尽可能采集到有效、稳定的启动状态油量值；车辆运行状态下的信号采集时，可以通过滤波算法处理，来获得稳定的油量数据；车辆在停止状态时， 一种 是车辆电气没有上电，另一种是车辆电气有上电，前者情况，由于无电，油位传 感器不工作，车载终端不进行油量数据采集，后种情况，由于有电，油位传感器 工作，车载终端仍可进行油量数据采集，其数据的采集方式与车辆运行状态时相 同。数据采集上报时，车载终端利用无线通信网络将油量值以及相关数据发送到 管理中心的计算机处理系统，管理中心的计算机处理系统经过一定的算法再进行 滤波，从上次加油起，用所有历史油量点拟合成一条光滑的曲线，把油量相关信 息通过图形和报表的形式表达出来；车载终端可以根据不同油量采集状态改变采 集油量周期， 一般来说启动状态采集周期比较短，其它状态采集周期比较长，这 与硬件滤波电路的参数和实时上报中心周期有关；定时上报的周期由管理中心的 计算机处理系统进行配置，车载终端根据中心设置的周期定时地上报油量数据， 采用这个方式上报可以实时地监控车辆地油耗数据，有效地管理车辆运营。
本发明的有益效果是，由于采用了标定的方法来取得车辆油箱的油量与油位 传感器输出值之间的对应关系，然后基于这种油箱的油量值与油位传感器输出值 之间的对应标定关系，并采用实时采集数据且对数据加以滤波算法处理来获得实 测值，可实时、准确、可靠的上报当前油量到车辆管理中心，并根据历史数据显 示输出各种应用的油量相关统计报表，具有成本低的特点，车辆管理者可对车辆 的实时运行状态、油耗进行实时有效的监测，并通过油耗统计，找出影响油耗的 因素，达到对汽车的用油进行实时管理和有效调配的目的。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种通过无线网络 实时监测汽车油量及统计汽车油耗的方法不局限于实施例。
具体实施例方式
本发明的一种通过无线网络实时监测汽车油量及统计汽车油耗的方法，包括 标定和实时检测、统计处理两个过程 在标定过程，它包括如下步骤
a.在指定车辆的油箱中加入己知油量值的油，用车辆自有的油位传感器对已知油量值的油箱进行检测，油位传感器将检测值输出给车载终端，由车载终端 的微处理器系统处理成与所述车辆油箱的已知油量值成对应关系的油量数据；标 定时，最好将汽车停放有水平的位置，以避免各种干扰；先将油箱加到满，这样, 可以得到满油箱的油量与一个油量数据之间的对应关系；
b. 不断改变所述车辆的油箱中的己知油量值，重复步骤a,得到若干与所述 车辆油箱的不同已知油暈值成一一对应关系的油量数据可以采取从油箱中逐步 放出定量油的方式来取得其它数据，通过从油箱中放出定量的油，可以获得若干 不同的已知油量与油量数据之间的一一对应关系，直到把油箱的油全部放完，这 样就得到一系列油量数据与已知油量成一一对应的数据，
c. 车载终端的微处理器系统进一步将步骤b所获得的若干组成对应关系的 已知油量值与传感器输出油量值的数据处理成对应的连续关系；其中，在油量值 与油量数据的对应连续关系中，相邻的由所述油量值和油量数据所确定的离散点 的之间假定为线性关系； 一般测试十二组这样的数据就够了，包括满油箱和空油 箱的二组对应数据，由此，可以获得十一个局部线性的直线；如果，需要更加准 确地取得油量值，可以多标定几组，以获得更多的局部线性的直线；
如果，，需要考虑主电压的影响，首先加满油箱，然后，通过定量放油，记录 不同油位代表的油量数据和当时的主电压数据，油量数据通过和主电压拟合，将 所有油量数据校正在同一主电压下，绘制成局部呈线性的曲线图
在实时检测、统计处理过程，它包括如下步骤
d. 车台注册车载终端的微处理器系统通过GPRS/CDMA无线通信网络向管 理中心的计算机处理系统发送注册请求，管理中心的计算机处理系统接受注册请 求后，在其数据库中建立所述车载终端的数据存储区，并将赋予该车载终端的身 份标识ID发送给所述车载终端以供数据上传时使用；
e. 车载终端将步骤c所建立的油量值与油量数据之间相对应的关系数据通 过GPRS/CDMA无线通信网络发送给管理中心的计算机处理系统，管理中心的计算 机处理系统予以保存；
8f. 管理中心的计算机处理系统通过GPRS/CDMA无线通信网络向所述车载终 端发送油量上报周期的设定值；
g. 车辆自有的油位传感器实时检测油箱的油量，油位传感器将检测值输出 给车载终端，由车载终端的微处理器系统处理成对应的油量数据；
h. 车载终端的微处理器系统再根据管理中心的计算机处理系统所设定的周 期，将周期内由油位传感器实时检测所取得的若干油量数据进行数字滤波算法处 理，从而取得一个可有效上报的油量数据；
以运行状态数据采集为例，运行状态采集前提是在GPS速度大于O;根据获 得油量数据，以10个数据为一组，进行一次数据处理，首先对这一组数据进行极 值滤波，对剩下的数据求均值记为Vl,然后以V1为基值，对滤波后的数据进行 间隔滤波(把剩余的数据各个与VI相差大于II的值去除)，然后对剩下的数据求 均值作为一个二次数据处理基值;通过这种算法将原始的油量数据得到10个二次 数据处理基值，然后再进行二次处理，将10个二次处理基值进行极值滤波，对剩 下的数据求均值记为V2，然后以V2为基值，对滤波后的数据进行间隔滤波，最 后对剩下的数据求均值作为最终一个有效运行状态数据。
i. 车载终端的微处理器系统通过GPRS/CDMA无线通信网络向管理中心的计 算机处理系统周期发送有效油量数据；
j.管理中心的计算机处理系统根据接收的有效油量数据，从所述的油量值 与油量数据之间相对应的连续关系中计算获得计算油量数据；
在有主电压校正的情况下，管理中心的计算机处理系统解析出车载终端传送 的油量数据和主电压数据，将油量数据、主电压数据调整到标定时主电压数据下 的油量，然后再从所述的油量值与油量数据之间相对应的关系曲线中计算获得计 算油量数据；
k.管理中心的计算机处理系统将所述计算油量数据以及从前一次加油开始 所获得的所有计算油量数据进行滤波拟合算法处理，从而获得一个以时间/里程单 位为横轴，以实际油量值为纵横的关系曲线；1.管理中心的计算机处理系统根据所输入的时间/里程或时间段/里程段条 件，由上述以时间为横轴，油量值为纵橫的关系曲线中计算获得所述车辆的油耗 数据。
这样，管理中心的管理人员可以随时获取车辆的油量值，以及根据油量时序 图或油量里程图来统计车辆的油耗，然后根据油耗表或油耗图来分析影响油耗的 因素，可以对汽车的用油进行实时管理和调配。
本发明的一种通过无线网络实时监测汽车油量及统计汽车油耗的方法，是通 过标定的方法，取得车辆油箱的油量与油位传感器输出值之间的对应关系，在实 测中，则通过读取油位传感器输出值，并利用油箱的油量与油位传感器输出值之 间的对应关系来取得油箱的实际油量，其中，标定的油量值与油量数据的关系曲 线中，相邻的由所述油量值和油量数据所确定的离散点的之间假定为线性关系。 由于终端检测到油位传感器的变化随主电源电压线性变化，因此，可以加入主电 压对油量的校正。由于油箱油量并不是不断变化，而且变化比较缓慢，因此可采 用车载终端定时上报的方式进行处理，这样，首先就要由管理中心的计算机处理 系统向车载终端配置需要上报油量数据的周期，车载终端根据管理中心的计算机 处理系统所设置的上报周期定时上报车辆油位数据，通过这个方式上报可以实时 地监控车辆的油量数据，并进而对油耗进行统计。对油箱的油位信号进行采集时， 应充分考虑油量数据的稳定，车辆根据运行状态的不同其采集的方式也应有所不 同，比如车辆启动状态下的信号采集，启动过程中，车辆往往会产生颠簸，由于 颠簸干扰，此时，油位传感器所感应的油量数据是不准确的，为了保证采集的油 量数据是平稳的，所以应尽量减少启动状态的采集时间，降低颠簸干扰进入的可 能性，尽可能采集到有效、稳定的启动状态油量值；车辆运行状态下的信号采集 时，可以通过滤波算法处理，来获得稳定的油量数据；车辆在停止状态时， 一种 是车辆电气没有上电，另一种是车辆电气有上电，前者情况，由于无电，油位传 感器不工作，车载终端不进行油量数据釆集，后种情况，由于有电，油位传感器 工作，车载终端仍可进行油量数据采集，其数据的采集方式与车辆运行状态时相同。数据采集上报时，车载终端利用无线通信网络将油量值以及相关数据发送到 管理中心的计算机处理系统，管理中心的计算机处理系统经过一定的算法再进行 滤波，从上次加油起，用所有历史油量点拟合成一条光滑的曲线，把油量相关信 息通过图形和报表的形式表达出来；车载终端可以根据不同油量采集状态改变采 集油量周期， 一般来说启动状态采集周期比较短，其它状态采集周期比较长，这 与硬件滤波电路的参数和实时上报中心周期有关；定时上报的周期由管理中心的 计算机处理系统进行配置，车载终端根据中心设置的周期定时地上报油量数据， 采用这个方式上报可以实时地监控车辆地油耗数据，有效地管理车辆运营。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种通过无线网络实时监测汽车油 量及统计汽车油耗的方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术 实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方 案的保护范围内。
权利要求
1. 一种通过无线网络实时监测汽车油量及统计汽车油耗的方法，其特征在于包括标定和实时检测、统计处理两个过程在标定过程，它包括如下步骤a. 在指定车辆的油箱中加入已知油量值的油，用车辆自有的油位传感器对已知油量值的油箱进行检测，油位传感器将检测值输出给车载终端，由车载终端的微处理器系统处理成与所述车辆油箱的已知油量值成对应关系的油量数据；b. 不断改变所述车辆的油箱中的已知油量值，重复步骤a，得到若干与所述车辆油箱的不同已知油量值成一一对应关系的油量数据；c. 车载终端的微处理器系统进一步将步骤b所获得的若干组成对应关系的已知油量值与传感器输出油量值的数据处理成对应的连续关系；其中，在油量值与油量数据的对应连续关系中，相邻的由所述油量值和油量数据所确定的离散点的之间假定为线性关系；在实时检测、统计处理过程，它包括如下步骤d. 车台注册车载终端的微处理器系统通过GPRS/CDMA无线通信网络向管理中心的计算机处理系统发送注册请求，管理中心的计算机处理系统接受注册请求后，在其数据库中建立所述车载终端的数据存储区，并将赋予该车载终端的身份标识ID发送给所述车载终端以供数据上传时使用；e. 车载终端将步骤c所建立的油量值与油量数据之间相对应的关系数据通过GPRS/CDMA无线通信网络发送给管理中心的计算机处理系统，管理中心的计算机处理系统予以保存；f. 管理中心的计算机处理系统通过GPRS/CDMA无线通信网络向所述车载终端发送油量上报周期的设定值；g. 车辆自有的油位传感器实时检测油箱的油量，油位传感器将检测值输出给车载终端，由车载终端的微处理器系统处理成对应的油量数据；h. 车载终端的微处理器系统再根据管理中心的计算机处理系统所设定的周期，将周期内由油位传感器实时检测所取得的若干油量数据进行数字滤波算法处理，从而获得一个可有效上报的油量数据；i. 车载终端的微处理器系统通过GPRS/CDMA无线通信网络向管理中心的计算机处理系统周期发送有效油量数据；j. 管理中心的计算机处理系统根据接收的有效油量数据，从所述的油量值与油量数据之间相对应的连续关系中计算获得计算实际油量值；k. 管理中心的计算机处理系统将所述计算油量数据以及从前一次加油开始所获得的所有计算油量数据进行滤波拟合算法处理，从而获得一个以时间/里程单位为横轴，以实际油量值为纵横的关系曲线；l. 管理中心的计算机处理系统根据所输入的时间/里程或时间段/里程段条件，由上述以时间为横轴，油量值为纵横的关系曲线中计算获得所述车辆的油耗数据。
全文摘要
本发明公开了一种通过无线网络实时监测汽车油量及统计汽车油耗的方法，是用标定的方法来取得车辆油箱的油量与油位传感器输出值之间的对应关系，车载终端采用实时采集数据且对数据加以滤波算法处理来获得实测值，可实时、准确、可靠的上报当前油量到车辆管理中心。管理中心基于这种油箱的油量值与油位传感器输出值之间的对应标定关系，将车载终端上传的当前油量数据转换成实际油量，并根据历史数据显示输出各种应用的油量相关统计报表，具有成本低的特点，车辆管理者可对车辆的实时运行状态、油耗进行实时有效的监测，并通过油耗统计，找出影响油耗的因素，达到对汽车的用油进行实时管理和有效调配的目的。
文档编号G01F22/00GK101470017SQ20081007040
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者磊 杨, 汤益明, 伟 王, 陈从华, 韦昌荣, 黄运峰 申请人:厦门雅迅网络股份有限公司