一种可读油卡的OBD系统的制作方法

一种可读油卡的obd系统
技术领域
1.本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种可读油卡的obd系统。


背景技术：

2.车辆管理系统通过对油耗与里程两个数据进行统计分析，再结合油卡的数据来判断是否存在偷油或者公车私用等问题。
3.车辆管理的主要两个难点就是油耗和里程数据的管理。因为车型众多不同车型的车辆协议也可能不同，因此直接读取车辆数据存在适配困难等问题，因此很多产品这两个数据都是通过一些数据算法计算出来的，而不是直接读取原车的，所以这个数据就存在很大的误差。
4.除此之外，车辆上没有油卡的读取设备，因此油卡管理部分大多采用单独的设备读取油卡数据，然后再上报平台与数据算法计算出来的油耗和里程数据进行分析管理。因此现有的车辆管理系统采用多个设备分别获取油耗里程数据和油卡数据，系统复杂。
5.综上所述，现有的车辆管理系统由于油耗里程计算不精准，因此存在无法达到准确的油卡管理，容易导致偷油或者公车私用等漏判误判的问题；以及车辆管理系统设备多，架构复杂。


技术实现要素：

6.基于此，有必要针对上述指出的车辆管理系统不能准确获取油耗里程和组成设备多架构复杂的问题，提供一种直接读取车辆油耗里程且集油卡读取功能为一体的可读油卡的obd系统。
7.第一方面，本实用新型实施例提供了一种可读油卡的obd系统，包括obd模块、油卡读取模块以及控制器模块；所述obd模块与油卡读取模块均与控制器模块连接；
8.所述obd模块用于读取车辆数据；
9.所述油卡读取模块用于读取油卡数据；
10.所述控制器模块用于采集obd模块与油卡读取模块读取的车辆数据和油卡数据，并统计分析采集的车辆数据和油卡数据。
11.在其中一个实施例中，所述obd模块包括通信协议电路组件，所述通信协议电路组件包括基于多个通信协议的通信协议电路。
12.在其中一个实施例中，所述通信协议电路组件包括k线通信协议电路。
13.在其中一个实施例中，所述通信协议电路组件包括高速can通信协议电路以及低速can通信协议电路。
14.在其中一个实施例中，所述控制器模块包括第一控制芯片与第二控制芯片，所述第一控制芯片用于采集obd模块与油卡读取模块读取的数据；所述第二控制芯片用于统计分析采集的车辆数据和油卡数据。
15.在其中一个实施例中，所述控制器模块包括油卡检测模块，所述油卡检测模块用
于读取存储油卡的属性信息。
16.在其中一个实施例中，所述k线通信协议电路包括：第一芯片；
17.所述第一芯片的第二引脚分别与第一电阻和第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与k线第一电源端连接，所述第二电阻的另一端接地；所述第一芯片的第三引脚分别与第三电阻和第五电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与k线第一电源端连接，所述第五电阻的另一端接地；所述第一芯片的第四引脚接地；所述第一芯片的第五引脚分别与第二npn三极管的集电极和k总线端口连接；所述第一芯片的第五引脚经第二电容接地；所述第一芯片的第五引脚经第八电阻和第一二极管后与k线第一电源端连接；第二npn三极管的发射级接地；第二npn三极管的基极经第七电阻与第二电源端连接；第二npn三极管的基极与第一npn三极管的集电极连接，第一npn三极管的发射级接地；第一npn三极管的基极经第九电阻接地；第一npn三极管的基极经第六电阻与串口输出端连接；所述第一芯片的第六引脚与第二电阻的一端连接；所述第一芯片的第七引脚与串口接收端连接，所述第一芯片的第七引脚经第四电阻与第二电源端连接；所述第一芯片的第八引脚与第一电容的一端和k线第一电源端连接；所述第一电容的另一端接地。
18.在其中一个实施例中，所述高速can通信协议电路包括高速can通信芯片和高速can开关电路；所述高速can开关电路用于在接收高速can启动信号时，为高速can通信芯片提供电能。
19.在其中一个实施例中，所述低速can通信协议电路包括低速can通信芯片和低速can开关电路；所述can开关电路用于在接收低速can启动信号时，为低速can通信芯片提供电能。
20.在其中一个实施例中，所述油卡读取模块包括油卡接入电路与油卡数据采集电路，所述油卡接入电路与油卡数据采集电路连接。
21.实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：
22.1、将车辆数据的读取和油卡数据的读取集合为一体，通过一个设备实现车辆数据和油卡数据的管理；
23.2、采集真实的车辆数据进行数据的统计分析，提高数据统计分析的准确性；
24.3、可以采用多个通信协议来读取车辆数据，提高了可读油卡的obd系统的适用性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
26.其中：
27.图1为一个实施例中一种可读油卡的obd系统的系统框图；
28.图2为一个实施例中一种k线通信协议电路的电路图；
29.图3为一个实施例中一种高速can通信协议电路的电路图；
30.图4为一个实施例中一种低速can通信协议电路的电路图；
31.图5为一个实施例中一种油卡数据采集电路的电路图；
32.图6为一个实施例中一种油卡接入电路的电路图。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.如图1所示，本实施例提出了一种可读油卡的obd系统，。
35.一种可读油卡的obd系统，包括obd模块、油卡读取模块以及控制器模块；所述obd模块与油卡读取模块均与控制器模块连接；
36.所述obd模块用于读取车辆数据；
37.所述油卡读取模块用于读取油卡数据；
38.所述控制器模块用于采集obd模块与油卡读取模块读取的车辆数据和油卡数据，并统计分析采集的车辆数据和油卡数据。
39.本实施例采用obd模块直接读取车辆数据，获得准确的油耗和里程等车辆数据。汽车大多具有obd系统(on-board diagnostic，车载诊断系统)，所述obd系统用于监测发动机的运行状况，可以采集得到油耗和里程等车辆数据。因此本技术通过obd模块读取汽车具有的obd系统的车辆数据以获得准确的油耗和里程等数据，提高数据统计分析的准确性。除此之外，本技术还集成了油卡读取模块，将车辆数据和油卡数据的数据通过一个设备实现，使得车辆数据和油卡数据的统计分析更便捷。
40.在其中一个实施例中，所述obd模块包括通信协议电路组件，所述通信协议电路组件包括基于多个通信协议的通信协议电路。
41.本实施采用了多个基于不同通信协议的通信协议电路构成的通信协议电路组件来读取车辆数据，提高本实施例的可读油卡的obd系统的适用性，使其适应于不同型号的汽车。汽车采用的通信协议较多，常见的应用于汽车领域的通信协议包括k线、can总线以及lin总线等通信协议。其中k线多用于诊断，can总线和lin总线的区别在于速度不一样；其中can总线也分高速can总线和低速can总线；lin总线的传输速度较低主要用于照明设备。由于不同的通信协议所需要的收发器，ecu也不相同，因此若采用单一的收发器和ecu则不能适用于所有车型。因此本实施例采用了多个基于不同通信协议的通信协议电路构成的通信协议电路组件来读取车辆数据，以提高可读油卡的obd系统的适用性。
42.在其中一个实施例中，所述通信协议电路组件包括k线通信协议电路。
43.其中，k线通信协议多用于obd系统，因此本实施所述的通信协议电路组件包括k线通信协议电路。
44.在其中一个实施例中，所述通信协议电路组件包括高速can通信协议电路以及低速can通信协议电路。
45.其中，can通信协议为汽车领域应用较为广泛的通信协议，多用于传输车辆数据与控制数据，因此本实施所述的通信协议电路包括高速can通信协议电路以及低速can通信协议电路。
46.在其中一个实施例中，所述控制器模块包括第一控制芯片与第二控制芯片，所述
第一控制芯片用于采集obd模块与油卡读取模块读取的数据；所述第二控制芯片用于统计分析采集的车辆数据和油卡数据。
47.其中，控制模块可以采用现有的数据处理方法统计分析车辆数据和油卡数据。若数据采集频率高，用于统计分析的数据量大，采用简单的控制芯片设计控制模块则会降低处理效率，而且采用单芯片设计控制模块则不能实现硬件的功能模块化。因此本实施采用第一控制芯片与第二控制芯片来设计控制器模块，将数据采集与数据的统计分析区分开，采用不同的控制芯片来实现相应功能。数据采集对芯片的处理能力要求较低，因此可以采用性能一般的芯片。例如采用车规级芯片kf32a150作为第一控制芯片来设计mcu，实现数据采集功能。数据统计分析对芯片的处理能力要求较高，因此可以采用性能较好的芯片。例如采用采用广和通4g通讯模块ec20作为第二控制芯片来设计mpu系统，实现数据统计分析功能。除此之外，第二芯片还可用于实现与远程服务器的通讯，实现平台交互；还可以实现更多的外设对接功能。
48.在其中一个实施例中，所述控制器模块包括油卡检测模块，所述油卡检测模块用于读取存储油卡的属性信息。
49.其中车辆管理系统大多情况下车辆与油卡存在对应关系，因此本实施例通过油卡检测模块读取存储油卡的属性信息，在油卡取下再次接入时，采集油卡的属性信息与以前插入使用的油卡的属性信息进行对比，判断油卡是否插入错误，油卡插入错误时，可以报警提示，以进行相应的处理。
50.如图2所示，在其中一个实施例中，所述k线通信协议电路包括：第一芯片；
51.所述第一芯片的第二引脚in1-分别与第一电阻r1和第二电阻r2的一端连接，所述第一电阻r1的另一端与k线第一电源端+12v_a连接，所述第二电阻r2的另一端接地；所述第一芯片的第三引脚in1+分别与第三电阻r3和第五电阻r5的一端连接，所述第三电阻r3的另一端与k线第一电源端+12v_a连接，所述第五电阻r5的另一端接地；所述第一芯片的第四引脚gnd接地；所述第一芯片的第五引脚in2+分别与第二npn三极管q2的集电极和k总线端口k_line连接；所述第一芯片的第五引脚in2+经第二电容c2接地；所述第一芯片的第五引脚in2+经第八电阻r8和第一二极管d1后与k线第一电源端+12v_a连接；第二npn三极管q2的发射级接地；第二npn三极管q2的基极经第七电阻r7与第二电源端vdd33连接；第二npn三极管q2的基极与第一npn三极管q1的集电极连接，第一npn三极管q1的发射级接地；第一npn三极管q1的基极经第九电阻r9接地；第一npn三极管q1的基极经第六电阻r6与串口输出端uart1_tx连接；所述第一芯片的第六引脚in2-与第二电阻r2的一端连接；所述第一芯片的第七引脚out2与串口接收端uart1_rx连接，所述第一芯片的第七引脚out2经第四电阻r4与第二电源端vdd33连接；所述第一芯片的第八引脚vdd与第一电容c1的一端和k线第一电源端+12v_a连接；所述第一电容c1的另一端接地。
52.本实施例第一芯片实现与k线通信协议的车辆进行通信，以读取准确的油耗和里程等车辆数据。所述第一芯片可以为运算放大器芯片。
53.在其中一个实施例中，所述高速can通信协议电路包括高速can通信芯片和高速can开关电路；所述can开关电路用于在接收高速can启动信号时，为高速can通信芯片提供电能。
54.本实施例，通过高速can开关电路实现了高速can通信协议电路的选择，可以与采
用高速can总线通信协议的车辆进行通信，以读取准确的油耗和里程等车辆数据。
55.具体的，如图3所示，高速can通信芯片u2的第一引脚txd与高速can总线数据发送端can0_tx连接；高速can通信芯片的第二引脚gnd接地；高速can通信芯片的第三引脚vcc分别与高速can通信芯片电源端vdd50_can0、第四电容c4的一端和第五电容c5的一端连接，第四电容c4和第五电容c5的另一端接地；高速can通信芯片的第四引脚rxd与高速can总线数据接收端can0_rx连接；高速can通信芯片的第五引脚vid分别与第十电阻r10和第三电容c3的一端连接，第十电阻r10的另一端与第二电源端vdd33连接，第三电容c3的另一端接地；高速can通信芯片的第六引脚canl与第一滤波器lb1输入端的一端连接，高速can通信芯片的第七引脚canh与第一滤波器lb1输入端的另一端连接，第十三电阻r13并联于第一滤波器lb1输出端的两端，第一滤波器lb1输出端的一端经第三稳压二极管d3接地，第一滤波器lb1输出端的另一端经第二稳压二极管d2接地，第一滤波器lb1输出端的两端分别与高速can高端can0_h与高速can低端can0_l连接；第十一电阻r11并联于第一滤波器lb1输入端的一端与第一滤波器lb1输出端的一端两端；第十二电阻r12并联于第一滤波器lb1输入端的另一端与第一滤波器lb1输出端的另一端两端；高速can通信芯片的第八引脚stb与高速can的stb端can0_stb连接。
56.高速can开关电路的高速can开关端can0_pen经第十四电阻r14后分别与第十五电阻r15的一端和第三npn三极管q3的基极连接，第十五电阻r15的另一端接地，第三npn三极管q3的发射极接地，第三npn三极管q3的集电极与第十六电阻r16的一端连接，第十六电阻r16的另一端分别与第十七电阻r17的一端和第四p沟增强型mos管q4的栅极连接，第十七电阻r17的另一端分别与can总线电源端vdd50和第四p沟增强型mos管q4的源极连接；第四p沟增强型mos管q4的漏极分别与第十八电阻r18的一端、高速can通信芯片电源端vdd50_can0和第四稳压二极管d4的负极连接，第十八电阻r18的另一端和第四稳压二极管d4的正极均接地。
57.本实施例所述的可读油卡的obd系统通过高速can通讯芯片与高速can总线通讯。本实施所述的高速can开关电路用于使can总线电源端vdd50为高速can通信芯片电源端vdd50_can0供电，使高速can通信芯片稳定工作。同时也实现了选择高速can总线进行通讯。高速can开关端can0_pen接收到高电平信号，使第三npn三极管q3导通，此时第四p沟增强型mos管q4导通，can总线电源端vdd50为高速can通信芯片电源端vdd50_can0供电。
58.在其中一个实施例中，所述低速can通信协议电路包括低速can通信芯片和低速can开关电路；所述can开关电路用于在接收低速can启动信号时，为低速can通信芯片提供电能。
59.本实施例，通过低速can开关电路实现了低速can通信协议电路的选择，可以与采用低速can总线通信协议的车辆进行通信，以读取准确的油耗和里程等车辆数据。
60.具体的，如图4所示，低速can通信芯片u3的第一引脚txd与低速can总线数据发送端can1_tx连接；低速can通信芯片的第二引脚gnd接地；低速can通信芯片的第三引脚vcc分别与低速can通信芯片电源端vdd50_can1、第七电容c7的一端和第八电容c8的一端连接，第七电容c7和第八电容c8的另一端接地；低速can通信芯片的第四引脚rxd与低速can总线数据接收端can1_rx连接；低速can通信芯片的第五引脚vid分别与第十九电阻r19和第六电容c6的一端连接，第十九电阻r19的另一端与第二电源端vdd33连接，第六电容c6的另一端接
地；低速can通信芯片的第六引脚canl与第二滤波器lb2输入端的一端连接，低速can通信芯片的第七引脚canh与第二滤波器lb2输入端的另一端连接，第二十二电阻r22并联于第二滤波器lb2输出端的两端，第二滤波器lb2输出端的一端经第六稳压二极管d6接地，第二滤波器lb2输出端的另一端经第五稳压二极管d5接地，第二滤波器lb2输出端的两端分别与低速can高端can1_h与低速can低端can1_l连接；第二十一电阻r21并联于第二滤波器lb2输入端的一端与第二滤波器lb2输出端的一端两端；第二十电阻r20并联于第二滤波器lb2输入端的另一端与第二滤波器lb2输出端的另一端两端；低速can通信芯片的第八引脚stb与低速can的stb端can1_stb连接。
61.低速can开关电路的低速can开关端can1_pen经第二十三电阻r23后分别与第二十四电阻r24的一端和第五npn三极管q5的基极连接，第二十四电阻r24的另一端接地，第五npn三极管q5的发射极接地，第五npn三极管q5的集电极与第二十五电阻r25的一端连接，第二十五电阻r25的另一端分别与第二十六电阻r26的一端和第六p沟增强型mos管q6的栅极连接，第二十六电阻r26的另一端分别与can总线电源端vdd50和第六p沟增强型mos管q6的源极连接；第六p沟增强型mos管q6的漏极分别与第二十七电阻r27的一端、低速can通信芯片电源端vdd50_can1和第七稳压二极管d7的负极连接，第二十七电阻r27的另一端和第七稳压二极管d7的正极均接地。
62.本实施例所述的可读油卡的obd系统通过低速can通讯芯片与低速can总线通讯。本实施所述的低速can开关电路用于使can总线电源端vdd50为低速can通信芯片电源端vdd50_can1供电，使低速can通信芯片稳定工作。同时也实现了选择低速can总线进行通讯。低速can开关端can1_pen接收到高电平信号，使第五npn三极管q5导通，此时第六p沟增强型mos管q6导通，can总线电源端vdd50为低速can通信芯片电源端vdd50_can1供电。
63.在其中一个实施例中，所述油卡读取模块包括油卡接入电路与油卡数据采集电路，所述油卡接入电路与油卡数据采集电路连接。
64.如图5所示，油卡数据采集电路包括第四芯片u4：
65.所述第四芯片u4的第一引脚ic_det、第二引脚ic_rst、第三引脚ic_io、第四引脚ic_clk、第五引脚ic_vcc分别与油卡接入电路连接；所述第四芯片u4的第六引脚mcu-rxd与第三十一电阻r31的一端连接，第三十一电阻r31的另一端经第二十九电阻r29接地，第三十一电阻r31的另一端与串口数据发送端utxd1连接；所述第四芯片u4的第七引脚mcu-txd与第三十电阻r30连接，第三十电阻r30的另一端经第二十八电阻r28接地，第三十电阻r30的另一端与串口数据接收端urxd1连接；所述第四芯片u4的第八引脚gnd接地；所述第四芯片u4的第十引脚vdd3v3与第三电源端ic_vdd5v0连接。
66.第一端口vio28经第三十二电阻r32与与串口数据接收端urxd1连接，第一端口vio28和第七n沟增强型mos管q7的栅极连接；串口数据接收端urxd1与第七n沟增强型mos管q7的源极连接；第七n沟增强型mos管q7的漏极与第四芯片u4的第七引脚mcu-txd(ic_txd)连接；第四芯片u4的第七引脚mcu-txd(ic_txd)经第三十三电阻r33与第三电源端ic_vdd5v0连接。
67.第一端口vio28经第三十四电阻r34与串口数据发送端utxd1连接，第一端口vio28和第八n沟增强型mos管q8的栅极连接；串口数据发送端utxd1与第八n沟增强型mos管q8的源极连接；第八n沟增强型mos管q8的漏极与第四芯片u4的第六引脚mcu-rxd(ic_rxd)；第四
芯片u4的第六引脚mcu-rxd(ic_rxd)经第三十五电阻r35与第三电源端ic_vdd5v0连接。
68.电源开关端ic_pwr_en经第三十八电阻r38后分别与第三十七电阻r37的一端和第九npn三极管q9的基极连接，第三十七电阻r37的另一端接地，第九npn三极管q9的发射极接地，第九npn三极管q9的集电极分别与第三十九电阻r39的一端和第十p沟增强型mos管q10的栅极连接，第三十九电阻r39的另一端分别与第四电源端vdd5v、第四十电阻r40的一端和第十p沟增强型mos管q10的源极连接；第四电源端vdd5v经第九电容c9接地；第四十电阻r40的另一端分别与第十p沟增强型mos管q10的漏极、第三十六电阻的r36一端、第十电容c10的一端和第三电源端ic_vdd5v0连接；第三十六电阻r36和第十电容c10的另一端均接地。
69.所述第四芯片u4的第五引脚ic_vcc_en经第四十一电阻r41后分别与第四十二电阻r42的一端和第十一npn三极管q11的基极连接，第四十二电阻r42的另一端接地，第十一npn三极管q11的发射极接地，第十一npn三极管q11的集电极分别与第四十三电阻r43的一端和第十二p沟增强型mos管q12的栅极连接，第四十三电阻r43的另一端分别与第三电源端ic_vdd5v0和第十二p沟增强型mos管q12的源极连接；第三电源端ic_vdd5v0经第十一电容c11接地；第十二p沟增强型mos管q12的漏极分别与第四十四电阻r44的一端、第十二电容c12的一端和第四芯片u4的第五引脚ic_vcc连接；第四十四电阻r44和第十二电容c12的另一端均接地。
70.如图6所示，油卡接入电路包括第五芯片：第五芯片的第一引脚vcc分别与第四芯片u4的第五引脚ic_vcc、第四双向tvs二极管t4的一端和第四十九电阻r49的一端连接；第四十九电阻r49的另一端与第五芯片的第六引脚vpp连接；第五芯片的第二引脚ret经第四十六电阻r46与所述第四芯片u4的第二引脚ic_rst连接，第五芯片的第二引脚rst分别与第十四电容和第五双向tvs二极管t5的一端连接，第十四电容的另一端接地；第五芯片的第三引脚分别与第四十五电阻r45和第六双向tvs二极管t6的一端连接，第四十五电阻r45的另一端与第四芯片u4的第四引脚ic_clk连接；第五芯片的第五引脚gnd接地；第五芯片的第七引脚io分别与第三双向tvs二极管t3和第四十七电阻r47的一端连接，第四十七电阻r47的另一端与所述第四芯片u4的第三引脚ic_io连接；第五芯片的第九引脚cd1接地；第五芯片的第十引脚cd2分别与第四十八电阻r48的一端、第十三电容c13的一端、第二双向tvs二极管t2的一端和第四芯片u4的第一引脚ic_det连接，第四十八电阻r48的另一端与第三电源端ic_vdd5v0连接，第十三电容c13的另一端接地；第二双向tvs二极管t2、第三双向tvs二极管t3、第四双向tvs二极管t4、第五双向tvs二极管t5和第六双向tvs二极管t6的另一端均接地。
71.油卡插入后，第五芯片的第九引脚cd1与第十引脚cd2相连，油卡接入电路读取油卡的数据，然后传递至油卡数据采集电路。
72.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。