基于车载诊断系统数据的油耗测算方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于车载诊断系统数据的油耗测算方法和装置，包括：以预设时间间隔连续采集OBD数据，并记录采集OBD数据的时点为若干个采集时间点；确定出若干加油时间段和若干个加油时间点，确定出若干段无效数据；计算每个所述用油段的剩余油量变化趋势并将计算结果相应的替代所述无效数据；计算每个所述行程段的剩余油量变化趋势；将每个所述行程段进行拼接优化，并进一步得到每个所述行程段中任意采集时间点的优化剩余油量；根据所述优化剩余油量计算生成瞬时油耗、累积油耗、加油油量和油耗统计并向用户显示；本发明能够为用户提供更加准确、实用的油耗数据，帮助用户改善用户的驾驶习惯、进而节省燃油费用。
【专利说明】
基于车载诊断系统数据的油耗测算方法和装置
技术领域
[0001] 本发明涉及车辆数据处理技术领域，特别是指一种基于车载诊断系统数据的油耗 测算方法和装置。
【背景技术】
[0002] 0BD作为一个专有名词的缩写，其全称为On Board Diagnostics，中文的意思是： 车载诊断系统。这套系统能在汽车运行过程中实时监测发动机电控系统及车辆的其它功能 模块的工作状况，如有发现工况异常，则根据特定的算法判断出具体的故障，并以诊断故障 代码的形式存储在系统内的存储器上。系统自诊断后得到的有用信息可以为车辆的维修和 保养提供帮助，维修人员可以利用汽车原厂专用仪器读取故障码，从而可以对故障进行快 速定位，以便于对车辆的修理，减少人工诊断的时间。
[0003] 现有的0BD-般只能向用户提供简单的里程表里程、剩余油量、车速、发动机转速 等车况数据，但这些数据对于改善用户的驾驶习惯、进而节省用户的燃油费用所能起到的 作用十分有限。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于车载诊断系统数据的油耗测算方法和 装置，能够为用户提供更加准确、实用的油耗数据，帮助用户改善用户的驾驶习惯、进而节 省燃油费用。
[0005] 基于上述目的本发明提供的一种基于车载诊断系统数据的油耗测算方法包括：
[0006] 以预设时间间隔连续采集0BD数据，并记录采集0BD数据的时点为若干个采集时间 占.
[0007] 根据每个所述采集时间点前后的平均剩余油量差值，确定出若干加油时间段，将 每个所述加油时间段内油量增量最大的采集时间点确定为若干个加油时间点;根据若干个 所述加油时间点，将采集的所有0BD数据切分为若干用油段，对于每个所述用油段，通过统 计每个采集时间点前后的0BD数据中剩余油量最大值的出现频次，确定出若干段无效数据； 计算每个所述用油段的剩余油量变化趋势并将计算结果相应的替代所述无效数据；
[0008] 根据0BD数据中的点火时间点，将采集的所有0BD数据切分为若干行程段，计算每 个所述行程段的剩余油量变化趋势;将每个所述行程段进行拼接优化，并进一步得到每个 所述行程段中任意采集时间点的优化剩余油量；
[0009] 根据所述优化剩余油量计算生成瞬时油耗、累积油耗、加油油量和油耗统计并向 用户显示。
[0010] 优选的，所述方法还包括:基于所述0BD数据中的GPS定位信息，计算任意两个所述 采集时间点间的行驶里程A St，计算公式为：
[0011]
[0012] 其中，1^*-1、1^*、1〇11*-1、1〇11*分别是连续两个时间点卜1和七的炜度和经度，八3* 为时间点t_l至时间点t之间行驶的GPS距离，R为地球半径。
[0013]优选的，所述预设时间间隔为10s;
[0014]所述根据每个所述采集时间点前后的平均剩余油量差值，确定出若干加油时间段 的步骤包括：
[0015]比较每个所述采集时间点前后各2分钟的平均剩余油量差值，若所述平均剩余油 量差值大于阈值A Fm，则判定该采集时间点前后共4分钟的时段为加油时间段。
[0016]优选的，所述对于每个所述用油段，通过统计每个采集时间点前后的0BD数据中剩 余油量最大值的出现频次，确定出若干段无效数据的步骤包括：
[0017]计算一个所述用油段内每个采集时间点前后共20个采集时间点中剩余油量最大 值的出现频次，若存在出现频次等于20次的情况，则判定该用油段存在无效数据；
[0018] 将判定为存在无效数据的用油段的前75%的数据认定为无效数据。
[0019] 优选的，所述计算每个所述用油段的剩余油量变化趋势并将计算结果相应的替代 所述无效数据的步骤包括：
[0020] 将所述用油段中每个采集时间点的累计里程减去上次加油时累积里程，得到加油 行驶里程：
[0021] Akt = wife. -
[0022] 其中，表不第k次加油后米集时间点t时的累积里程，Wfco表不第k次加油时的累 积里程，At表示第k次加油后采集时间点t时的加油行驶里程；
[0023] 将所述用油段内的剩余油量对加油行驶里程做线性回归，得到方程：
[0024] fkt - /fe〇 + AFk x dkt + (ik[
[0025]其中，瓜表示第k次加油后采集时间点t时的剩余油量，/fc&表示第k次加油后的剩 余油量，麻k表示平均每公里所消耗的油量，表示回归拟合的残差；
[0026] 得到此次加油后的平均油耗水平以及各加油行驶里程的剩余油量拟合值：
[0027] fkt - fk〇 + AFk x dkt - fki - fikt
[0028] 用计算得到的所述各加油行驶里程的剩余油量拟合值相对应的代替所述无效数 据。
[0029]优选的，所述根据OBD数据中的点火时间点，将采集的所有OBD数据切分为若干行 程段的步骤之后，还包括：
[0030]计算每个行程段的行驶里程，将所有行驶里程小于30km的行程段与其相邻的行程 段合并，直至所有行程段的行驶里程均大于30km。
[0031]优选的，所述计算每个所述行程段的剩余油量变化趋势的步骤包括：
[0032]计算行程行驶里程：
[0033] =
[0034] 其中，《%?表示第n个行程段中采集时间点t时的累积里程，表示第n个行程段 开始时的累积里程，屯?表示第n个行程段中的采集时间点t时的行程行驶里程；
[0035] 将所述行程段内的剩余油量对行程行驶里程做线性回归，得到方程：
[0036] fn't ~ fn0 + AFn x + fint
[0037] 其中，表示第n个行程段内采集时间点t时的剩余油量，表示第n个行程段开 始时的剩余油量，崩^表示平均每公里所消耗的油量，表示回归拟合的残差；
[0038] 则行程段结束时的剩余油量拟合值为：
[0039] /f? = /"* + AFn x dt?
[0040] 其中，dt；l为行程段结束时的行驶里程。
[0041]优选的，所述将每个所述行程段进行拼接优化，并进一步得到每个所述行程段中 任意采集时间点的优化剩余油量的步骤包括：
[0042] 将相邻两个所述行程段的连接点处的剩余油量按所述两个行程段的行驶里程做 加权处理，使所述两个行程段的剩余油量平滑连接，即第n-1个行程段结束时剩余油量/ 和第n个行程段开始时的剩余油量为：
[0043] = {dt;x x Li + x /t；t_J/{dt；x + dt；i i)
[0044] 其中，％<i分别为第n-1和n个行程段的行驶里程，/t"为第n-1个行程段结束 时的剩余油量拟合值，/#为第n个行程段开始时的剩余油量拟合值；
[0045] 对于每一个拼接优化后的行程段，根据采集时间点的行驶里程计算优化剩余油 量，第n个行程段中的采集时间点#的优化剩余油量/；：f为：
[0047] 其中，为第n个行程段开始时的剩余油量，为第n个行程段结束时的剩余油 量，％为第n个行程段的行驶里程，心为第n个行程段内采集时间点的行程行驶里程。
[0048] 优选的，在得到每个所述行程段中任意采集时间点的优化剩余油量之后，还包括 步骤：
[0049] 将一个行程段内的累积里程nu，将消耗的油量根据各个采集时间点的转速分配到 各个采集时间点内，即：
[0051] 其中，$、n谦示累积里程为nu时的第j个时间点的优化剩余油量和转速，n是累 积里程为mi的采集时间点个数，/严、力巧表示里程为mi、m1+1时按里程计算的剩余油量。
[0052] 优选的，所述根据所述优化剩余油量计算生成瞬时油耗、累积油耗、加油油量和油 耗统计的步骤中：
[0053]所述瞬时油耗为：用采所述相邻的两个优化剩余油量做差即可得到本时段内的油 耗，即1 〇s内的瞬时油耗，即采集时间点t的瞬时油耗为：
[0054] Aft=ft°+\~ft^
[0055] 所述累积油耗为:将每一采集时间点之前的瞬时油耗做累加，即可得到该时刻的 累计油耗：
[0057 ]所述加油油量为:将到加油时间点的前后优化剩余油量做差即得到加油油量； [0058]所述油耗统计为:根据0BD数据中的时间数据，提取每日记录的数据，统计每日的 行驶里程、耗油量，并计算出其当日平均百公里油耗。
[0059] 另一方面，本发明还提供了一种基于车载诊断系统数据的油耗测算装置，包括：
[0060] 采集模块，用于以预设时间间隔连续采集0BD数据，并记录采集0BD数据的时点为 若干个采集时间点；
[0061] 优化模块，用于根据每个所述采集时间点前后的平均剩余油量差值，确定出若干 加油时间段，将每个所述加油时间段内油量增量最大的采集时间点确定为若干个加油时间 点；根据若干个所述加油时间点，将采集的所有0BD数据切分为若干用油段，对于每个所述 用油段，通过统计每个采集时间点前后的0BD数据中剩余油量最大值的出现频次，确定出若 干段无效数据;计算每个所述用油段的剩余油量变化趋势并将计算结果相应的替代所述无 效数据；
[0062]计算模块，用于根据0BD数据中的点火时间点，将采集的所有0BD数据切分为若干 行程段，计算每个所述行程段的剩余油量变化趋势;将每个所述行程段进行拼接优化，并进 一步得到每个所述行程段中任意采集时间点的优化剩余油量；
[0063]生成模块，用于根据所述优化剩余油量计算生成瞬时油耗、累积油耗、加油油量和 油耗统计并向用户显示。
[0064]优选的，所述优化模块和计算模块均进一步用于：基于所述0BD数据中的GPS定位 信息，计算任意两个所述采集时间点间的行驶里程A St，计算公式为：
L0066」其中，Latt-i、Latt、Lont-i、Lont分别是连续两个时间点t_l和t的玮度和经度，A St 为时间点t-1至时间点t之间行驶的GPS距离，R为地球半径。
[0067] 优选的，所述预设时间间隔为10s;所述优化模块进一步用于：比较每个所述采集 时间点前后各2分钟的平均剩余油量差值，若所述平均剩余油量差值大于阈值A Fm，则判定 该采集时间点前后共4分钟的时段为加油时间段。
[0068] 优选的，所述优化模块进一步用于:计算一个所述用油段内每个采集时间点前后 共20个采集时间点中剩余油量最大值的出现频次，若存在出现频次大于等于20次的情况， 则判定该用油段存在无效数据;将判定为存在无效数据的用油段的前75%的数据认定为无 效数据。
[0069] 优选的，所述优化模块进一步用于:将所述用油段中每个采集时间点的累计里程 减去上次加油时累积里程，得到加油行驶里程：
[0070] dk：t = mk：t - mk〇
[0071 ] 其中，表示第k次加油后采集时间点t时的累积里程，mfc。表示第k次加油时的累 积里程，表示第k次加油后采集时间点t时的加油行驶里程；
[0072] 将所述用油段内的剩余油量对加油行驶里程做线性回归，得到方程：
[0073] fkt = fk〇 + AFk X dkt + pkt
[0074] 其中，&表示第k次加油后采集时间点t时的剩余油量，/fc()表示第k次加油后的剩 余油量，崩表示平均每公里所消耗的油量，/W表示回归拟合的残差；
[0075] 得到此次加油后的平均油耗水平以及各加油行驶里程的剩余油量拟合值：
[0076] f；iit = /fc0 X dkt - ftt "
[0077] 用计算得到的所述各加油行驶里程的剩余油量拟合值相对应的代替所述无效数 据。
[0078] 优选的，所述计算模块进一步用于:计算每个行程段的行驶里程，将所有行驶里程 小于30km的行程段与其相邻的行程段合并，直至所有行程段的行驶里程均大于30km。
[0079] 优选的，所述计算模块进一步用于:计算行程行驶里程：
[0080] dnl = mn[ - mtn_x
[0081] 其中表示第n个行程段中采集时间点t时的累积里程表示第n个行程段 开始时的累积里程，表示第n个行程段中的采集时间点t时的行程行驶里程；
[0082] 将所述行程段内的剩余油量对行程行驶里程做线性回归，得到方程：
[0083] Zn| ^ fnl+ APn x + fint
[0084] 其中，A!表示第n个行程段内采集时间点t时的剩余油量，/rtS表示第n个行程段开 始时的剩余油量，風表示平均每公里所消耗的油量，Act表示回归拟合的残差；
[0085] 则行程段结束时的剩余油量拟合值为：
[0086] fj- = /n* + AFn x dt?
[0087] 其中，，为行程段结束时的行驶里程。
[0088] 优选的，所述计算模块进一步用于:将相邻两个所述行程段的连接点处的剩余油 量按所述两个行程段的行驶里程做加权处理，使所述两个行程段的剩余油量平滑连接，即 第n-1个行程段结束时剩余油量和第n个行程段开始时的剩余油量g为：
[0089] fn? = = (rft; x /nj + x fi^J/(dt-n + J
[0090]其中，分别为第n-l和n个行程段的行驶里程，为第n-l个行程段结束 时的剩余油量拟合值，为第n个行程段开始时的剩余油量拟合值；
[0091]对于每一个拼接优化后的行程段，根据采集时间点的行驶里程计算优化剩余油 量，第n个行程段中的采集时间点4的优化剩余油量为：
[0093]其中，從为第n个行程段开始时的剩余油量，If为第n个行程段结束时的剩余油 量，为第n个行程段的行驶里程，c^为第n个行程段内米集时间点《〖的行程行驶里程。
[0094]优选的，所述计算模块进一步用于:将一个行程段内的累积里程nu，将消耗的油量 根据各个采集时间点的转速分配到各个采集时间点内，BP :
[0096] 其中，谦示累积里程为nu时的第j个时间点的优化剩余油量和转速，n是累 积里程为mi的采集时间点个数，/严、表示里程为mi、m1+1时按里程计算的剩余油量。
[0097] 优选的，所述生成模块生成的所述瞬时油耗为：用采所述相邻的两个优化剩余油 量做差即可得到本时段内的油耗，即l〇s内的瞬时油耗，即采集时间点t的瞬时油耗为：
[0098]
[0099] 所述生成模块生成的所述累积油耗为：将每一采集时间点之前的瞬时油耗做累 加，即可得到该时刻的累计油耗： t
[0100] 朽=^邱 1=1
[0101] 所述生成模块生成的所述加油油量为:将到加油时间点的前后优化剩余油量做差 即得到加油油量；
[0102] 所述生成模块生成的所述油耗统计为:根据0BD数据中的时间数据，提取每日记录 的数据，统计每日的行驶里程、耗油量，并计算出其当日平均百公里油耗。
[0103]从上面所述可以看出，本发明提供的基于车载诊断系统数据的油耗测算方法和装 置，基于采集的0BD数据，首先通过用油段的切分，确定并替换无效数据，然后通过行程段的 切分，计算出剩余油量变化趋势和优化剩余油量，进而根据优化剩余油量计算生成瞬时油 耗、累积油耗、加油油量和油耗统计并向用户显示。通过上述过程，本发明能够为用户提供 更加准确、实用的油耗数据，帮助用户改善用户的驾驶习惯、进而节省燃油费用。
【附图说明】
[0104] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0105] 图1为本发明优选实施例的基于车载诊断系统数据的油耗测算方法流程图；
[0106] 图2为本发明实施例的基于车载诊断系统数据的油耗测算装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0107] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明进一步详细说明。
[0108] 本发明实施例提供了一种基于车载诊断系统数据的油耗测算方法，包括以下步 骤：
[0109] 以预设时间间隔连续采集0BD数据，并记录采集0BD数据的时点为若干个采集时间 占.
[0110]根据每个所述采集时间点前后的平均剩余油量差值，确定出若干加油时间段;将 每个所述加油时间段内油量增量最大的采集时间点确定为若干个加油时间点;根据若干个 所述加油时间点，将采集的所有0BD数据切分为若干用油段;对于每个所述用油段，通过统 计每个采集时间点前后的0BD数据中剩余油量最大值的出现频次，确定出若干段无效数据； 计算每个所述用油段的剩余油量变化趋势并将计算结果相应的替代所述无效数据；
[0111]根据0BD数据中的点火时间点，将采集的所有0BD数据切分为若干行程段，计算每 个所述行程段的剩余油量变化趋势;将每个所述行程段进行拼接优化，并进一步得到每个 所述行程段中任意采集时间点的优化剩余油量；
[0112] 根据所述优化剩余油量计算生成瞬时油耗、累积油耗、加油油量和油耗统计并向 用户显示。
[0113] 由上述实施例可见，本发明的基于车载诊断系统数据的油耗测算方法，基于采集 的0BD数据，首先通过用油段的切分，确定并替换无效数据，将原始的0BD数据进行优化，使 0BD数据更加符合汽车燃油的实际使用情况;然后基于优化后的0BD数据，通过行程段的切 分，根据行程段对应的实际行程计算出剩余油量变化趋势和优化剩余油量，进而根据优化 剩余油量计算生成瞬时油耗、累积油耗、加油油量和油耗统计并向用户显示，为用户提供了 更加准确、有用的油耗数据，用户根据据此可以调整自己的驾驶习惯，节省日常驾车过程中 的燃油费用的支出。
[0114] 参考图1，为本发明优选实施例的基于车载诊断系统数据的油耗测算方法流程图。
[0115] 作为优选实施例，所述基于车载诊断系统数据的油耗测算方法，包括以下步骤： [0116]步骤101、以预设时间间隔连续采集0BD数据，并记录采集0BD数据的时点为若干个 采集时间点。
[0117] 本步骤中，以10s的预设间隔连续从车载的0BD系统(车载诊断系统)采集0BD数据， 0BD数据一般包括:里程表里程、剩余油量、车速、发动机转速、GPS数据、行程开始时间等等。 记录采集0BD数据的时点为采集时间点，在以1 Os为间隔连续采集的过程中，将会记录有若 干个连续的采集时间点。
[0118] 步骤102、根据每个所述采集时间点前后的平均剩余油量差值，确定出若干加油时 间段，将每个所述加油时间段内油量增量最大的采集时间点确定为若干个加油时间点。
[0119] 比较每个所述采集时间点前后各2分钟的平均剩余油量差值;对于一个采集时间 点来说，计算其前后各12个采集时间点采集的0BD数据中的剩余油量数据，做平均值然后得 其到差值，即平均剩余油量差值。若所述平均剩余油量差值大于阈值A Fm，则判定在这4分 钟之内有加油事件发生，将该采集时间点前后共4分钟的时段判断为加油时间段。在这四分 钟内的加油时间段内，采集时间点t的剩余油量数据ft满足条件：
[0121] 对于确定出的若干加油时间段，对于每一个加油时间段均进一步的确定该加油时 间段内的加油时间点，即找出油量增量最大的时间点，作为加油时间点。即加油时间点T时 的剩余油量满足条件：
[0122] fT+i-fT-i | =max( | ft+i~ft-i | )
[0123] 其中油量ft是判断有加油事件的4分钟内各采集时间点的剩余油量。
[0124] 由以上步骤可以得到车辆一系列的若干个加油时间点，按时间顺序分别记为{To = 0，Tl，T2，T3,......} 〇
[0125] 步骤103、根据若干个所述加油时间点，将采集的所有0BD数据切分为若干用油段， 对于每个所述用油段，通过统计每个采集时间点前后的0BD数据中剩余油量最大值的出现 频次，确定出若干段无效数据。
[0126] 由于车辆油量测量系统存在的固有问题，其能够采集到的剩余油量的最大值一般 会小于车辆油箱的最大容积，所以采集到的0BD数据中的剩余油量数据会存在一个阈值，也 就对于加油过程和加满油后的行驶过程，0BD数据中加油时间点附近的剩余油量数据会持 续的显示为上述的阈值，但这与实际油耗数据存在差异，这部分与际油耗数据存在差异的 数据即本发明实施例中所述的无效数据，在处理数据之前必须要对该无效数据进行修正。
[0127] 本步骤中，首先根据前述步骤确定的若干个加油时间点，将采集的所有0BD数据切 分为若干用油段，该用油段即为将采集的所有0BD数据以加油时间点为节点划分出的多个 小段的0BD数据。对于每一个用油段，计算该用油段内每个采集时间点前后共20个采集时间 点中剩余油量最大值的出现频次，若存在出现频次等于20次的情况，则判定该用油段存在 无效数据，然后将判定为存在无效数据的用油段的前75%的数据认定为无效数据。
[0128] 步骤104、所述计算每个所述用油段的剩余油量变化趋势并将计算结果相应的替 代所述无效数据。
[0129] 本步骤及后续步骤中，会计算一系列行驶里程，计算行驶里程时，可以直接从0BD 系统中直接获取两个点之间的行驶里程;此外，也可以基于采集的0BD数据中的GPS数据，通 过计算的方式获得，具体的为:计算任意两个所述采集时间点间的行驶里程A St，计算公式 为：
[0131 ] 其中，Latt-i、Latt、Lont-i、Lont分别是连续两个时间点t_l和t的炜度和经度，A St 为时间点t-1至时间点t之间行驶的GPS距离，R为地球半径。
[0132] 对于每个用油段，基于0BD数据计算剩余油量变化趋势，具体的包括：
[0133] 首先，将所述用油段中每个采集时间点的累计里程减去上次加油时累积里程，得 到加油行驶里程：
[0134] dk：t = mkt-mk〇
[0135] 其中严h表示第k次加油后采集时间点t时的累积里程，fc。表示第k次加油时的累 积里程，表示第 k次加油后采集时间点t时的加油行驶里程。
[0136] 然后，将所述用油段内的剩余油量对加油行驶里程做线性回归，得到方程：
[0137] fkt^fk〇+AFkXdkt+ftkt
[0138] 其中，表示第k次加油后采集时间点t时的剩余油量，/k。表示第k次加油后的剩 余油量，雄c表示平均每公里所消耗的油量，Act表示回归拟合的残差。
[0139] 最后，得到此次加油后的平均油耗水平以及各加油行驶里程的剩余油量拟合值：
[0140] /fct = /s；。+ /SFfc x 。
[0141] 基于上述得到的剩余油量拟合值，将之前确定的无效数据相对应的数据替换到原 始的0BD数据中，原始的0BD数据中的无效数据会被直接删除。
[0142] 步骤105、根据0BD数据中的点火时间点，将采集的所有0BD数据切分为若干行程 段，计算每个行程段的行驶里程，将所有行驶里程小于30km的行程段与其相邻的行程段合 并，直至所有行程段的行驶里程均大于30km。
[0143] 本步骤中，首先根据0BD数据中的点火时间点，将采集的所有0BD数据切分为若干 行程段，即按照行程开始时间……}，把原始数据切分成以行程为单位的矩 阵。第n次行程的数据J n满足：
[0144] tn-l<t^tn,tGjn
[0145] 然后按照长度合并较短的行程段。通过计算研究发现，行驶里程在30km以上的行 程在进行拟合后得到的油耗水平数据基本可信。且行程的行驶里程越长，拟合得到的油耗 水平越接近车辆全部历史数据计算得到的平均油耗。而长度在30km以下的行程计算出的油 耗等参数可信度不太高。因此，出于数据准确性的考虑，对长度较短的行程段进行拼接。首 先，按时间顺序依次判断行程段的行驶里程，将行驶里程小于30km的行程段并标记为短行 程。然后，将短行程与其后一个行程段拼接，形成一个新的行程段，并重复上一步骤，直到所 有行程段的行驶里程均大于30km。最后考察最后一段行程，若长度小于30km，将其合并到前 一行程段中；若长度大于30km，则算作独立行程段。
[0146] 按照上述步骤，可将车辆行程数据拼接成为长度均大于30km的行程段，拼接后的 每个行程段开始时间为{to't^，t/，t 3'……}。
[0147] 步骤106、计算每个所述行程段的剩余油量变化趋势。
[0148] 首先，计算行程行驶里程：
[0149] ~二饥ni-mt"
[0150] 其中，~时表示第n个行程段中采集时间点t时的累积里程，表示第n个行程段 开始时的累积里程，表示第n个行程段中的采集时间点t时的行程行驶里程。
[0151] 然后，将所述行程段内的剩余油量对行程行驶里程做线性回归，得到方程：
[0152 ] & =心 + 税...X + A.t
[0153] 其中，表示第n个行程段内采集时间点t时的剩余油量，表示第n个行程段开 始时的剩余油量，职t表示平均每公里所消耗的油量，/^表示回归拟合的残差；
[0154] 基于上述方程，则行程段结束时的剩余油量拟合值杂^为：
[0155] 爲;=/<+税 xdt；;
[0156] 其中，为行程段结束时的行驶里程，即该行程段中的最大值。
[0157] 步骤107、将每个所述行程段进行拼接优化，并进一步得到每个所述行程段中任意 采集时间点的优化剩余油量。
[0158] 相邻两个行程段中上一次行程的结束时的剩余油量和下一次行程的开始时的剩 余油量之间会有一定偏差。所以，将相邻两个所述行程段的连接点处的剩余油量按所述两 个行程段的行驶里程做加权处理，使所述两个行程段的剩余油量平滑连接，即第n-1个行程 段结束时剩余油量/iL和第n个行程段开始时的剩余油量为：
[01 59] 4? = fZ, = X h + X k-,)/(dtn + dta-J
[0160]其中，Au、％分别为第11-1和11个行程段的行驶里程，为第n-i个行程段结束 时的剩余油量拟合值，为第n个行程段开始时的剩余油量拟合值。
[0161 ]经过上述拼接优化，接下来进一步的计算优化剩余油量，具体包括：
[0162]对于每一个拼接优化后的行程段，根据采集时间点的行驶里程计算优化剩余油 量，第n个行程段中的采集时间点罐的优化剩余油量/；：f为：
[0164] 其中，为第n个行程段开始时的剩余油量，/;f为第n个行程段结束时的剩余油 量，为第n个行程段的行驶里程，<4丨为第n个行程段内采集时间点坞的行程行驶里程。
[0165] 由于行驶里程数据都是整数，经常会出现连续多个采集时间点的行驶里程相同的 情况，按照以上方法计算出来的剩余油量也会相等，这样会导致剩余油量随时间变化不连 续，则本步骤中进一步对其进行优化:将一个行程段内的累积里程nu，将消耗的油量根据各 个采集时间点的转速分配到各个采集时间点内，BP :
[0167] 其中，表示累积里程为nu时的第j个时间点的优化剩余油量和转速，n是累 积里程为mi的采集时间点个数力巧表示里程为mi、m1+1时按里程计算的剩余油量。
[0168] 步骤108、根据所述优化剩余油量计算生成瞬时油耗、累积油耗、加油油量和油耗 统计并向用户显示。
[0169] 基于前述步骤中计算生成的优化剩余油量，可以进一步处理得到最终结果：
[0170] (1)、瞬时油耗
[0171] 用相邻两个优化后的剩余油量做差即可得到本时段内的油耗，即瞬时油耗（10s 内），即采集时间点t的瞬时油耗为：
[0172] A/t = fZ
[0173] (2)、累计油耗
[0174] 将每一时间点之前的瞬时油耗做累加，即可得到该时刻的累计油耗： t
[0175] Fl^\ A/, /---i ￡'：=1
[0176] (3)、加油油量
[0177] 找到加油时刻的前后两条车况数据，将二者优化后的剩余油量做差即可得到加油 油量。
[0178] (4)、每日数据
[0179]根据0BD数据中的时间数据，提取每日记录的数据，统计每日的行驶里程、耗油量， 并计算出其当日平均百公里油耗。
[0180]另一方面，本发明实施例还提供了一种基于车载诊断系统数据的油耗测算装置。 参考图2,为本发明实施例的基于车载诊断系统数据的油耗测算装置结构示意图。
[0181]所述基于车载诊断系统数据的油耗测算装置，包括：
[0182] 采集模块201，用于以预设时间间隔连续采集0BD数据，并记录采集0BD数据的时点 为若干个采集时间点；
[0183] 优化模块202,用于根据每个所述采集时间点前后的平均剩余油量差值，确定出若 干加油时间段，将每个所述加油时间段内油量增量最大的采集时间点确定为若干个加油时 间点;根据若干个所述加油时间点，将采集的所有0BD数据切分为若干用油段，对于每个所 述用油段，通过统计每个采集时间点前后的0BD数据中剩余油量最大值的出现频次，确定出 若干段无效数据;计算每个所述用油段的剩余油量变化趋势并将计算结果相应的替代所述 无效数据；
[0184] 计算模块203，用于根据0BD数据中的点火时间点，将采集的所有0BD数据切分为若 干行程段，计算每个所述行程段的剩余油量变化趋势;将每个所述行程段进行拼接优化，并 进一步得到每个所述行程段中任意采集时间点的优化剩余油量；
[0185] 生成模块204,用于根据所述优化剩余油量计算生成瞬时油耗、累积油耗、加油油 量和油耗统计并向用户显示。
[0186] 在优选实施例中，所述优化模块202和计算模块203均进一步用于:基于所述0BD数 据中的GPS定位信息，计算任意两个所述采集时间点间的行驶里程A St，计算公式为：
[0188] 其中，Latt-i、Latt、Lont-i、Lont分别是连续两个时间点t-1和t的炜度和经度，A St 为时间点t-1至时间点t之间行驶的GPS距离，R为地球半径。
[0189] 在优选实施例中，所述预设时间间隔为10s;所述优化模块202进一步用于：比较每 个所述采集时间点前后各2分钟的平均剩余油量差值，若所述平均剩余油量差值大于阈值 AFm，则判定该采集时间点前后共4分钟的时段为加油时间段。
[0190]在优选实施例中，所述优化模块202进一步用于:计算一个所述用油段内每个采集 时间点前后共20个采集时间点中剩余油量最大值的出现频次，若存在出现频次等于20次的 情况，则判定该用油段存在无效数据;将判定为存在无效数据的用油段的前75%的数据认 定为无效数据。
[0191]在优选实施例中，所述优化模块202进一步用于:将所述用油段中每个采集时间点 的累计里程减去上次加油时累积里程，得到加油行驶里程：
[0192] dkt = mkt - mk〇
[0193] 其中康示第k次加油后采集时间点t时的累积里程，~。表示第k次加油时的累 积里程，知t表示第k次加油后采集时间点t时的加油行驶里程；
[0194] 将所述用油段内的剩余油量对加油行驶里程做线性回归，得到方程：
[0195] fkt - fk〇 + APk ^ dkt + fikt
[0196] 其中，心表示第k次加油后采集时间点t时的剩余油量，&表示第k次加油后的剩 余油量，表示平均每公里所消耗的油量，/、表示回归拟合的残差；
[0197] 得到此次加油后的平均油耗水平以及各加油行驶里程的剩余油量拟合值：
[0198] /fct = fk〇 +AFkx dkt = fkt - fikt
[0199] 用计算得到的所述各加油行驶里程的剩余油量拟合值相对应的代替所述无效数 据。
[0200] 在优选实施例中，所述计算模块203进一步用于:计算每个行程段的行驶里程，将 所有行驶里程小于30km的行程段与其相邻的行程段合并，直至所有行程段的行驶里程均大 于30km。
[0201] 在优选实施例中，所述计算模块203进一步用于:计算行程行驶里程：
[0202] dni =
[0203] 其中，表示第n个行程段中采集时间点t时的累积里程，表示第n个行程段 开始时的累积里程，表示第n个行程段中的采集时间点t时的行程行驶里程；
[0204] 将所述行程段内的剩余油量对行程行驶里程做线性回归，得到方程：
[0205] = /n* + ^Hl X + P-nt
[0206] 其中，表示第n个行程段内采集时间点t时的剩余油量，表示第n个行程段开 始时的剩余油量，取表示平均每公里所消耗的油量，表示回归拟合的残差；
[0207] 则行程段结束时的剩余油量拟合值/炫为：
[0208]
[0209] 其中，dt;，为行程段结束时的行驶里程。
[0210] 在优选实施例中，所述计算模块203进一步用于:将相邻两个所述行程段的连接点 处的剩余油量按所述两个行程段的行驶里程做加权处理，使所述两个行程段的剩余油量平 滑连接，即第n_l个行程段结束时剩余油量和第n个行程段开始时的剩余油量为：
[0211] /nf3 = = (dtn x fn0 + X +
[0212] 其中，^分别为第n-_n个行程段的行驶里程，么u为第n-i个行程段结束 时的剩余油量拟合值，f nS为第n个行程段开始时的剩余油量拟合值；
[0213] 对于每一个拼接优化后的行程段，根据采集时间点的行驶里程计算优化剩余油 量，第n个行程段中的采集时间点< 的优化剩余油量g为：
[0215] 其中，为第n个行程段开始时的剩余油量，/tf为第n个行程段结束时的剩余油 量为第n个行程段的行驶里程，为第n个行程段内采集时间点 < 的行程行驶里程。
[0216] 在优选实施例中，所述计算模块203进一步用于:将一个行程段内的累积里程nu， 将消耗的油量根据各个采集时间点的转速分配到各个采集时间点内，BP :
[0218] 其中谦示累积里程为nu时的第j个时间点的优化剩余油量和转速，n是累 积里程为mi的采集时间点个数，/f' C表示里程为mi、m1+1时按里程计算的剩余油量。
[0219] 在优选实施例中，所述生成模块204生成的所述瞬时油耗为：用采所述相邻的两个 优化剩余油量做差即可得到本时段内的油耗，即l〇s内的瞬时油耗，即采集时间点t的瞬时 油耗为：
[0220] m 二 fH
[0221] 所述生成模块生成的所述累积油耗为：将每一采集时间点之前的瞬时油耗做累 加，即可得到该时刻的累计油耗： t
[0222] F, i=i
[0223] 所述生成模块生成的所述加油油量为:将到加油时间点的前后优化剩余油量做差 即得到加油油量；
[0224] 所述生成模块生成的所述油耗统计为:根据0BD数据中的时间数据，提取每日记录 的数据，统计每日的行驶里程、耗油量，并计算出其当日平均百公里油耗。
[0225] 上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施 例的有益效果，在此不再赘述。
[0226] 本发明的方法和装置可以直接作为扩展模块设置在车载的0BD系统中，也可以作 为单独的软件、APP安装与用户的智能终端上，通过与车载的0BD系统进行信息通信来完成 相应功能。
[0227] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非 旨在暗示本公开的范围（包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下，以上实施例 或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如 上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在 本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于车载诊断系统数据的油耗测算方法，其特征在于，包括： W预设时间间隔连续采集O抓数据，并记录采集O抓数据的时点为若干个采集时间点； 根据每个所述采集时间点前后的平均剩余油量差值，确定出若干加油时间段，将每个 所述加油时间段内油量增量最大的采集时间点确定为若干个加油时间点;根据若干个所述 加油时间点，将采集的所有OBD数据切分为若干用油段，对于每个所述用油段，通过统计每 个采集时间点前后的OBD数据中剩余油量最大值的出现频次，确定出若干段无效数据;计算 每个所述用油段的剩余油量变化趋势并将计算结果相应的替代所述无效数据； 根据OBD数据中的点火时间点，将采集的所有OBD数据切分为若干行程段，计算每个所 述行程段的剩余油量变化趋势;将每个所述行程段进行拼接优化，并进一步得到每个所述 行程段中任意采集时间点的优化剩余油量； 根据所述优化剩余油量计算生成瞬时油耗、累积油耗、加油油量和油耗统计并向用户 显不。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括:基于所述0抓数据中的GPS定位信 JJ. 管件音兩个断冰要隹时巧占巧的行挪里趙A SU.管/A井责.其中，Latt-l、Latt、Lont-l、Lont分别是连续两个时间点t-l和t的缔度和经度，ASt为时 间点t-1至时间点t之间行驶的GI^距离，R为地球半径。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设时间间隔为IOs; 所述根据每个所述采集时间点前后的平均剩余油量差值，确定出若干加油时间段的步 骤包括： 比较每个所述采集时间点前后各2分钟的平均剩余油量差值，若所述平均剩余油量差 值大于阔值A Fm,则判定该采集时间点前后共4分钟的时段为加油时间段。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对于每个所述用油段，通过统计每个 采集时间点前后的OBD数据中剩余油量最大值的出现频次，确定出若干段无效数据的步骤 包括： 计算一个所述用油段内每个采集时间点前后共20个采集时间点中剩余油量最大值的 出现频次，若存在出现频次等于20次的情况，则判定该用油段存在无效数据； 将判定为存在无效数据的用油段的前75%的数据认定为无效数据。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算每个所述用油段的剩余油量变化 趋势并将计算结果相应的替代所述无效数据的步骤包括： 将所述用油段中每个采集时间点的累计里程减去上次加油时累积里程，得到加油行驶 里程：其中，Wfct表示第k次加油后采集时间点t时的累积里程，表示第k次加油时的累积里 程，如;表示第k次加油后采集时间点t时的加油行驶里程； 将所述用油段内的剩余油B心心W Ib得到方程： 其中，瓜表示第k次加油后采集时间点t时的剩余油量，怠。表示第k次加油后的剩余油 量，巧t表示平均每公里所消耗的油量，表示回归拟合的残差； 得到此次加油后的平均油耗水平W及各加油行驶里程的剩余油量拟合值：用计算得到的所述各加油行驶里程的剩余油量拟合值相对应的代替所述无效数据。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据OBD数据中的点火时间点，将采集 的所有0抓数据切分为若干行程段的步骤之后，还包括： 计算每个行程段的行驶里程，将所有行驶里程小于30km的行程段与其相邻的行程段合 并，直至所有行程段的行驶里程均大于30km。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算每个所述行程段的剩余油量变化 趋势的步骤包括： 计算行程行驶里程：其中，Wn;表示第n个行程段中采集时间点t时的累积里程，《设_1表示第n个行程段开始 时的累积里程，电I表示第n个行程段中的采集时间点t时的行程行驶里程； 将所述行程段内的剩余油富村巧加田巧做线化同I片，得到方程：其中，片凍示第n个行程段内采集时间点t时的剩余油量，義涛示第n个行程段开始时的 剩余油量，巧1表示平均每公里所消耗的油量，^&表示回归拟合的残差； 则行程段结束时的剩余油量拟合值鳥^为： 其中，d培为行程段结束时的行3义生王。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将每个所述行程段进行拼接优化，并 进一步得到每个所述行程段中任意采集时间点的优化剩余油量的步骤包括： 将相邻两个所述行程段的连接点处的剩余油量按所述两个行程段的行驶里程做加权 处理，使所述两个行程段的剩余油量平滑连接，即第n-1个行程段结束时剩余油量和第n 个行程段开始时的剩余油量/品^为：其中，^分别为第n-1和n个行程段的行驶里程，搞_1为第n-1个行程段结束时的 剩余油量拟合值，fn;为第n个行程段开始时的剩余油量拟合值； 对于每一个拼接优化后的行程段，根据采集时间点的行驶里程计算优化剩余油量，第n 个行程段中的采集时间点讀的优化剩余油量/?"为：其中，/Jf为第n个行程段开始时的剩余油量，/之> 为第n个行程段结束时的剩余油量，c% 为第n个行程段的行驶里程，屯!为第n个行程段内采集时间点难的行程行驶里程。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在得到每个所述行程段中任意采集时间点 的优化剩余油量之后，还包括步骤： 将一个行程段内的累积里程HU，将消耗的油量根据各个采集时间点的转速分配到各个 采集时间点内，即：其中，/?^^^表示累积里程为1111时的第^'个时间点的优化剩余油量和转速，11是累积里程 为化的采集时间点个数，/T、/;乃表示里程为mi、mw时按里程计算的剩余油量。10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述优化剩余油量计算生成瞬 时油耗、累积油耗、加油油量和油耗统计的步骤中：所述瞬时油耗为：用采所述相邻的两个优化剩余油量做差即可得到本时段内的油耗， 良P IOs内的瞬时油耗，即采集时间点16仙留材、化耗- 所述累积油耗为：将每一采集时 b耗做累加，即可得到该时刻的累计 油耗： 所述加油油量为:将到加油时间点的前后优化剩余油量做差即得到加油油量； 所述油耗统计为:根据OBD数据中的时间数据，提取每日记录的数据，统计每日的行驶 里程、耗油量，并计算出其当日平均百公里油耗。11. 一种基于车载诊断系统数据的油耗测算装置，其特征在于，包括： 采集模块，用于W预设时间间隔连续采集om)数据，并记录采集om)数据的时点为若干 个采集时间点； 优化模块，用于根据每个所述采集时间点前后的平均剩余油量差值，确定出若干加油 时间段，将每个所述加油时间段内油量增量最大的采集时间点确定为若干个加油时间点； 根据若干个所述加油时间点，将采集的所有OBD数据切分为若干用油段，对于每个所述用油 段，通过统计每个采集时间点前后的OBD数据中剩余油量最大值的出现频次，确定出若干段 无效数据;计算每个所述用油段的剩余油量变化趋势并将计算结果相应的替代所述无效数 据； 计算模块，用于根据OBD数据中的点火时间点，将采集的所有OBD数据切分为若干行程 段，计算每个所述行程段的剩余油量变化趋势;将每个所述行程段进行拼接优化，并进一步 得到每个所述行程段中任意采集时间点的优化剩余油量； 生成模块，用于根据所述优化剩余油量计算生成瞬时油耗、累积油耗、加油油量和油耗 统计并向用户显示。12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述优化模块和计算模块均进一步用 于:基于所述OBD数据中的GI^定位信息，计算任意两个所述采集时间点间的行驶里程A St， 计算公式为：其中，Latt-l、Latt、Lont-l、Lont分别是连续两个时间点t-l和t的缔度和经度，ASt为时 间点t-1至时间点t之间行驶的GI^距离，R为地球半径。13. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述预设时间间隔为IOs;所述优化模块 进一步用于:比较每个所述采集时间点前后各2分钟的平均剩余油量差值，若所述平均剩余 油量差值大于阔值A Fm,则判定该采集时间点前后共4分钟的时段为加油时间段。14. 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述优化模块进一步用于:计算一个所 述用油段内每个采集时间点前后共20个采集时间点中剩余油量最大值的出现频次，若存在 出现频次大于等于20次的情况，则判定该用油段存在无效数据;将判定为存在无效数据的 用油段的前75%的数据认定为无效数据。15. 根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述优化模块进一步用于:将所述用油 段中每个采集时间点的累计里程减去上次加油时累积里程，得到加油行驶里程： 其中戸如表示第k次加油后采集M W山程，W*。表示第k次加油时的累积里 程，电t表示第k次加油后采集时间点t时的加油行驶里程； 将所述用油段内的剩余油量对加油行驶里程做线性回归，得到方程：其中，成康示第k次加油后采集时间点t时的剩余油量，在。表示第k次加油后的剩余油 量，靖C表示平均每公里所消耗的油量，叛t表示回归拟合的残差； 得到此次加油后的平均油耗水平W及各加油行驶里程的剩余油量拟合值：用计算得到的所述各加油行驶里程的剩余油量拟合值相对应的代替所述无效数据。16. 根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步用于:计算每个行 程段的行驶里程，将所有行驶里程小于30km的行程段与其相邻的行程段合并，直至所有行 程段的行驶里程均大于30km。17. 根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步用于:计算行程行 驶里程： 其中，"1呜表示第n个行程段中W采W WW《巧里程，m心1表示第n个行程段开始 时的累积里程，dn;表示第n个行程段中的采集时间点t时的行程行驶里程； 将所述行程段内的剩余油量对行程行驶里程做线性回归，得到方程：其中，/n凍示第n个行程段巧乂集町间点t町的剩余畑量，焉表示第n个行程段开始时的 剩余油量，巧1表示平均每公里所消耗的油量，斯t表示回归拟合的残差； 则行程段结束时的剩余油量拟合值./?为：其中，d4为行程段结束时的行驶里程。18. 根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步用于:将相邻两个 所述行程段的连接点处的剩余油量按所述两个行程段的行驶里程做加权处理，使所述两个 行程段的剩余油量平滑连接，即第n-1个行程段结束时剩余油量和第n个行程段开始时 的剩余油量为：其中，^砖分别为第n-1和n个行程段的行驶里程，名心1为第n-1个行程段结束时的 剩余油量拟合值，魚g为第n个行程段开始时的剩余油量拟合值； 对于每一个拼接优化后的行程段，根据采集时间点的行驶里程计算优化剩余油量，第n 个行程段中的采集时间点的的化化泰Il余油畳为： 其中，ZnI为第n个行程段开頒W的米U巧細重，/t;刃巧rrr行程段结束时的剩余油量，4; 为第n个行程段的行驶里程，dft;为第n个行程段内采集时间点n?的行程行驶里程。19. 根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步用于:将一个行程 段内的累积里程HU，将消耗的油量根据各个采集时间点的转速分配到各个采集时间点内， 即：其中，宿"、。^表示累积里程为HH时的第j个时间点的优化剩余油量和转速，n是累积里程 为HU的采集时间点个数，矿P，總表示里程为HH、mw时按里程计算的剩余油量。20. 根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述生成模块生成的所述瞬时油耗为： 用采所述相邻的两个优化剩余油量做差即可得到本时段内的油耗，即IOs内的瞬时油耗，即 采集时间点t的瞬时油耗为： 所述生成模块生成的所述累积； 时间点之前的瞬时油耗做累加，即 可得到该时刻的累计油耗： 所述生成模块生成的所述加油油量为:将到加油时间点的前后优化剩余油量做差即得 到加油油量； 所述生成模块生成的所述油耗统计为:根据O抓数据中的时间数据，提取每日记录的数 据，统计每日的行驶里程、耗油量，并计算出其当日平均百公里油耗。
【文档编号】G01F9/00GK105910665SQ201610225575
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】何秋果, 李旭, 耿文童
【申请人】北京荣之联科技股份有限公司