应用于车联网的OBD终端的制作方法

本实用新型涉及车载终端领域，尤其涉及一种应用于车联网的OBD终端。
背景技术：
：OBD是英文On-BoardDiagnostic的缩写，中文翻译为“车载诊断系统”。这个系统随时监控发动机的运行状况和尾气后处理系统的工作状态，一旦发现有可能引起排放超标的情况，会马上发出警示。当系统出现故障时，故障灯(MIL)或检查发动机(CheckEngine)警告灯亮，同时OBD系统会将故障信息存入存储器，通过标准的诊断仪器和诊断接口可以以故障码的形式读取相关信息。根据故障码的提示，维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。而车载诊断系统OBD作为互联网大背景下诞生的一个产物，不管是车辆的接入、服务内容的选择还是服务的精准性，都离不开大数据。截止2018年6月，国家机动车保有量到达3.19亿辆。随着车联网的兴起，汽车上出现了越来越多的电子设备。目前，市场上已经开始研究如何通过应用于车联网的OBD终端来快速获取车辆数据，分析车辆老化和磨损趋势以及分析驾驶人员的习惯。然而，目前应用于车联网的OBD终端仍然存在很多不足，比如如何解决车辆在隧道、地下室中以及其它GNSS信号弱或无法接收到信号的情况下，对定位系统进行修正以及在信号盲区进行轨迹分析；如何降低终端的功耗，确保车辆蓄电池电压充足，防止车辆馈电，不影响驾驶人员的下次驾驶；如何进行驾驶行为分析，精细化保险行业的保险定位，约束驾驶人员保持良好的驾驶习惯，减少交通意外的发生等等。技术实现要素：本实用新型的主要目的在于提供一种应用于车联网的OBD终端，该OBD终端旨在解决现有技术中无法对车辆定位系统进行修正以及在信号盲区进行轨迹分析处理的技术问题。为了实现上述目的，本实用新型提供一种应用于车联网的OBD终端，包括处理器，以及与所述处理器并行连接的GNSS模块、运动传感器以及OBD接头，所述OBD接头还与OBD模块连接；所述OBD模块用于采集车辆的运动数据和状态数据，并通过所述OBD接头传输至所述处理器；所述运动传感器用于采集车辆的加速度数据和角速度数据，并传输至所述处理器；在无法接收到GNSS信号的区域，所述处理器结合所述OBD模块和运动传感器采集的数据进行数据建模分析，进行所述车辆在无法接收到GNSS信号的信号盲区的轨迹定位。优选地，所述应用于车联网的OBD终端还包括通信模块，所述处理器还用于对所述OBD模块采集的数据进行处理和分析，形成统计报告并通过所述通讯模块传输至云服务端。优选地，所述处理器还用于结合所述OBD模块采集的数据和运动传感器采集的数据进行数据建模分析，得出驾驶员的驾驶行为；所述驾驶行为包括急加速、急减速、急转弯和侧翻。优选地，所述运动传感器包括分别与所述处理器连接的加速度传感器和陀螺仪传感器，所述加速度传感器用于获取车辆的加速度数据，所述陀螺仪传感器用于获取车辆的角速度数据。优选地，所述处理器还用于结合所述GNSS模块、OBD模块和运动传感器采集的数据进行数据建模分析，推导车辆的海拔信息。优选地，所述处理器还用于基于得到的轨迹定位和高度信息，推导车辆的立体行驶轨迹。优选地，所述应用于车联网的OBD终端还包括电压检测模块和电源模块；所述电压检测模块分别连接所述处理器和所述OBD接头，所述电源模块连接所述OBD接头。优选地，所述应用于车联网的OBD终端还包括WIFI模块，所述处理器还用于基于所述WIFI模块实现WIFI上网功能。优选地，所述应用于车联网的OBD终端还包括数据存储模块，所述数据存储模块用于对数据进行存储和读取操作。优选地，所述应用于车联网的OBD终端还包括蓝牙模块或ZIGBEE模块。本申请的方案中，由于OBD终端包括处理器以及与所述处理器并行连接的通讯模块、GNSS模块、运动传感器以及OBD接头，所述OBD接头还与OBD模块连接；在能够接收到GNSS信号的区域，所述处理器可以基于所述GNSS模块获取的位置信息进行轨迹定位；在无法接收到GNSS信号的区域，所述处理器可以结合所述OBD模块采集和运动传感器采集数据进行数据建模分析，进行车子在信号盲区的轨迹定位。具体为当车辆处于无GNSS信号或GNSS信号很弱的环境下时，基于车辆在GNSS信号范围内时获取的地图信息定位车辆的起点(进行盲区轨迹定位的出发点)，并基于OBD模块和运动传感器采集的数据结合时间轴分析得出车辆在信号盲区内的行驶路径，将地图信息、起点以及推导出来的盲区内行驶路径相结合即可完成所述车辆在信号盲区内的轨迹定位。本申请的方案解决了车辆在定位盲区的轨迹问题，可完美的解决在高楼、密林区的轨迹偏移及隧道和地下停车场的轨迹定位问题，对车辆定位系统进行修正，也可满足终端用户在地下停车场等信号盲区定位找车的问题。附图说明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示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型的应用于车联网的OBD终端的结构框架图。本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。附图标号说明：标号名称标号名称100处理器110指示灯210通讯天线200通讯模块300GNSS模块400运动传感器500OBD模块510OBD接头600电压检测模块座700电源模块800WIFI模块900数据存储模块具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。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的一部分实施例，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。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。请参照附图1，本实用新型提供的一种应用于车联网的OBD终端，包括处理器100，以及与处理器100并行连接的GNSS模块300、运动传感器400以及OBD接头510，OBD接头510还与OBD模块500连接；OBD模块500用于采集车辆的运动数据和状态数据，并通过OBD接头510传输至处理器100；运动传感器400用于采集车辆的加速度数据和角速度数据，并传输至处理器100；在无法接收到GNSS信号的区域，处理器100结合OBD模块500和运动传感器400采集的数据进行数据建模分析，进行车辆在信号盲区的轨迹定位。本申请的方案中，由于OBD终端包括处理器100以及与处理器100并行连接GNSS模块300、运动传感器400以及OBD接头510，OBD接头510还与OBD模块500连接；在能够接收到GNSS信号的区域，处理器100可以基于GNSS模块300获取的位置信息进行轨迹定位；在无法接收到GNSS信号的区域，处理器100可以结合OBD模块500和运动传感器400采集的数据进行数据建模分析，进行车子在信号盲区的轨迹定位。具体为当车辆处于无GNSS信号或GNSS信号很弱的环境下时，基于车辆在GNSS信号范围内时获取的地图信息定位车辆的起点(进行盲区轨迹定位的出发点)，并基于OBD模块500和运动传感器400采集的数据结合时间轴分析得出车辆在信号盲区内的行驶路径，将地图信息、起点以及推导出来的盲区内行驶路径相结合即可完成车辆在信号盲区内的轨迹定位。本申请的方案解决了车辆在定位盲区的轨迹问题，可完美的解决在高楼、密林区的轨迹偏移及隧道和地下停车场的轨迹定位问题，对车辆定位系统进行修正，也可满足终端用户在地下停车场定位找车的问题。其中，本申请的OBD接头符合J1962国际标准，满足所有OBDII车辆接口要求；OBD模块满足CAN、K/L线、VPW、PWM协议数据通讯要求；GNSS模块通过ublox芯片对定位数据进行处理，实现北斗卫星导航系统(BDS)、伽利略卫星导航系统(GALILEO)、GLONASS以及GPS系统的定位数据处理。GNSS模块连接有GNSS天线，以满足GNSS定位要求；需要说明的是，本申请的运动传感器可以利用BMI160/LSM6D系列，满足加速、角速度等数据的实时获取；运动传感器400包括分别与处理器100连接的加速度传感器和陀螺仪传感器，加速度传感器用于获取车辆的加速度数据，陀螺仪传感器用于获取车辆的角速度数据。其中，陀螺仪传感器测量车子的3轴(X，Y，Z)角速度，通过信号积分处理获得车子的姿态(倾角)信息，根据车子的姿态(倾角)信息可以判定上坡、下坡、翻车、侧翻等姿态。加速度传感器测量车子的3轴(X，Y，Z)加速度，根据车子的加速度信息可以判定车辆的急加速、急减速等驾驶行为。在进行盲区轨迹定位，基于OBD模块500对发动机转速的检测可以计算得到车辆的速度数据和加速度速度，以OBD模块500测量的速度参数为准，运动传感器400得到的计算值用于校正/修正其模型(修正系数)计算。根据修正后的速度信息，并结合角速度信息和时间轴，建模分析出车辆在该时间段内的运行轨迹。进一步地，应用于车联网的OBD终端还包括通讯模块200，处理器100还用于对OBD模块500采集的数据进行处理和分析，形成统计报告并通过通讯模块200传输至云服务端。本实施例的方案中，通讯模块200利用2G/3G/4G通讯模组(处理芯片为高通、MTK系列)实现无线通讯的数据传输要求；通讯模块200连接有通讯天线210和SIM卡模块220，通讯天线210满足通讯的射频要求，符合3GPP标准；SIM卡模块220支持3FF卡及4FF卡(使用卡套)，及兼容ESIM卡。OBD模块500可以通过其它传感器监测多个系统和部件，包括发动机、催化转化器、颗粒捕集器、氧传感器、排放控制系统、燃油系统、EGR等，OBD模块500采集的数据可以包括：车速、电瓶电压、发动机转速、里程、油门踏板位置、发动机转速时间等等。处理器100对每日的OBD数据进行处理和分析形成统计报告，驾驶员可以通过移动端连接OBD接头510获取统计报告。此外，处理器100通过通讯模块200将统计报告传输至云服务端，驾驶员也可以在云服务端查看所属车辆的日常统计报告。此外，基于通讯模块200，OBD终端可以以预设的时间周期采集2G/3G/4G信号强度参数，预设的时间周期可以是每1分钟、每2分钟或每5分钟等等，采集的信号强度参数即网络信号的强度，网络信号强度可以推送给驾驶员的移动端以便车主知道当前的网络信号覆盖状态。作为本实用新型的一种具体实施方式，处理器100还用于结合OBD模块500和运动传感器400采集的数据进行数据建模分析，得出驾驶员的驾驶行为；驾驶行为包括急加速、急减速、急转弯和侧翻。本实施例的方案中，急加速、急减速可以基于发动机转速和加速度传感器测量的速度信息进行计算，急转弯和侧翻可以基于陀螺仪传感器测量的角速度信息进行计算。通过车辆驾驶人员的驾驶行为分析，可精细化保险行业的保险定位，约束驾驶人员保持良好的驾驶习惯，减少交通意外的发生。作为本实用新型的一种可能实施方式，处理器100还用于结合GNSS模块300、OBD模块500和运动传感器400采集的数据进行数据建模分析，推导车辆的海拔信息。在能够接收到GNSS信号的区域，比如在空天(OpenSky)以及GNSS(GPS/北斗等)信号良好的情况下，采用GNSS的定位数据，处理器基于所述GNSS模块获取的位置信息进行轨迹定位，轨迹定位信息中包含有车辆的海拔信息，而运动传感器400的陀螺仪传感器可以采集到车子在上坡或下坡过程中的车身角度变化，进而计算出车辆在海拔上的高度变量，该变量可用于对GNSS检查到的高度变值进行一个修正。而在在无法接收到GNSS信号的区域，比如在隧道、地下室中以及其它GNSS信号弱的情况下，基于车辆在GNSS信号范围内时获取的地图信息定位车辆的起点(进行盲区轨迹定位的出发点)，以起点处的获取到的海拔值结合根据运动传感器400采集的数据计算得到的高度变值得到车辆在信号盲区内的高度变化。作为上述实施方式的进一步方案，处理器100还用于基于得到的轨迹定位和高度信息，推导车辆的立体行驶轨迹。根据前述处理器100基于GNSS模块300、OBD模块500和运动传感器400采集的数据建模分析得到的轨迹定位和高度信息，处理器100可以以此建立车辆在三维空间内的立体行驶轨迹。驾驶员可以通过移动端连接OBD接头510获取立体行驶轨迹报告。此外，处理器100也可以通过通讯模块200将立体行驶轨迹传输至云服务端，云服务端根据收集的大量的立体行驶轨迹报告可以判断出对应地点的实际地势与行驶环境。进一步地，应用于车联网的OBD终端还包括电压检测模块600和电源模块700；电压检测模块600分别连接处理器100和OBD接头510，电源模块700连接OBD接头510。本实施例中，电源模块700采用MP9457GF-Z，符合DC6～50V的供电要求，满足终端的工作要求，具有高转换效率。电压检测模块600采用纯硬件实现车辆电平变化(跳变)时，对终端进行工作状态唤醒。电压检测模块600分别连接处理器100和OBD接头510，基于电压检测模块的超低功耗休眠实现：MCU进入超低功耗状态后，其他外设进行电源切断或进行超低功耗休眠模式，电压检测模块自动检测车辆电平当车辆电平变化(发动机着车)时，产生特定信号唤醒处理器，实现唤醒功能。由此可以降低终端的功耗，确保车辆蓄电池电压充足，不影响驾驶人员的下次驾驶，解决了产品功耗问题，可更长时间待机，防止车辆馈电问题以减少车辆异常。优选地，应用于车联网的OBD终端还包括WIFI模块800，处理器100还用于基于WIFI模块800实现WIFI上网功能。WiFi模块800连接有Wifi天线810，Wifi天线810满足Wifi的射频要求，WiFi模块800可以利用Realtek的芯片，实现Wifi联网及无线上网功能优选地，应用于车联网的OBD终端还包括数据存储模块900，数据存储模块900用于对数据进行存储和读取操作，满足配置信息保存、无线盲区数据保存等要求。当通讯模块200或GNSS模块300处于信号盲区时，数据存储模块能够对数据进行存储。此外，本申请应用于车联网的OBD终端还可以包括指示灯110，指示灯110与处理器100连接，基于指示灯部分，可以对定位状态、无线状态、OBD运行状态等进行状态指示，从而通过对灯的状态进行控制，实现指示效果。此外，OBD终端还可以包括蓝牙模块或ZIGBEE模块，基于蓝牙模块或ZIGBEE模块进行短距离无线通讯。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3