專利名稱：一種基于obd-ⅱ系統(tǒng)的汽車尾氣排放遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車尾氣監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是一種基于OBD-1I系統(tǒng)的汽車尾氣排放遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
2013年I月9日開始，我國中東部地區(qū)陷入嚴重的霧霾和污染天中，北京、石家莊等城市被薄霧籠罩。京津冀、東北三省、中部陜西、河南、湖北、湖南、安徽，以及東部沿海部分城市，出現(xiàn)了一條深褐色的“污染帶”。2013年I月13日霧霾仍盤踞 京城，北京連續(xù)3天空氣質(zhì)量六級污染。當日9時空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，除定陵、八達嶺、密云水庫外，其余區(qū)域空氣質(zhì)量指數(shù)AQI均達極值500，為六級嚴重污染中的“最高級”。霧霾天氣形成的主要污染物是汽車尾氣和灰塵。近年來城市的汽車越來越多，排放的汽車尾氣是霧霾的一個因素。近年來，我國道路機動車輛平均年增長15%，如此快速的增長造成了日益嚴重的尾氣排放污染，成為威脅公眾健康的“無形殺手”。汽車發(fā)動機排放的主要污染物包括N0x、HC和CO，他們對人類危害都不小，其中NOx經(jīng)陽光照射在大氣中形成光化學(xué)煙霧，它對人的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生極大危害，另外還會形成地球溫室效應(yīng)和阻隔植物的光合作用；C0在大氣中可產(chǎn)生酸雨效應(yīng)，導(dǎo)致人類的酸雨病癥等。據(jù)大氣污染指數(shù)(APL)測定表明，我國目前的大氣污染程度是非常嚴重。目前汽車尾氣的檢測方法主要采用發(fā)動機尾氣分析儀進行檢測，檢測前要求系統(tǒng)無故障碼，待發(fā)動機水溫正常后，加速發(fā)動機使其轉(zhuǎn)速達到3000轉(zhuǎn)/分，并維持30秒后，然后怠速，等怠速30秒后，讀取各尾氣排放值。目前所使用的發(fā)動機尾氣分析儀主要有兩氣分析儀、四氣分析儀和五氣分析儀三種類型。這種檢測方法可操作性較差，成本高，儀器攜帶不便，費時，而且不能進行全天候?qū)崟r遠程監(jiān)測，也不能準確給車主超際提示，數(shù)據(jù)也無法長期保存查看。隨著我國實行國III汽車排放標準，OBD-1I系統(tǒng)被強制實施。OBD車載自診斷系統(tǒng)(即On-Board Diagnostics的縮寫)。該系統(tǒng)在三元催化轉(zhuǎn)化器的進、出口上都有氧傳感器。在汽車運行全程中不斷監(jiān)視尾氣的排放質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)汽車在運行過程中與控制尾氣排放的相關(guān)元件出現(xiàn)故障，就會立刻報警，從而提醒駕駛員立即對車進行檢修，以確保汽車時刻處于綠色環(huán)保狀態(tài)，本系統(tǒng)正是基于OBD-1I診斷系統(tǒng)上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)存儲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種基于OBD-1I系統(tǒng)監(jiān)測汽車尾氣排放數(shù)據(jù)，并實時報告給車輛監(jiān)控平臺及車主的遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。本發(fā)明一種基于OBD-1I系統(tǒng)的汽車尾氣排放遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)，包括CPU、CAN總線收發(fā)器、SD卡、GPS模塊、GSM模塊、藍牙模塊，CAN總線收發(fā)器一端與汽車的OBD-1I接口連接，另一端與CPU電連接，SD卡存儲器、GPS模塊、GSM模塊、藍牙模塊分別與CPU電連接，PCB板做為連接載體。一種基于OBD-1I系統(tǒng)的汽車尾氣排放遠程實時監(jiān)測方法，a.汽車OBD-1I監(jiān)測到的尾氣排放數(shù)據(jù)信息和氧傳感器電壓通過CAN總線收發(fā)器實時發(fā)送給CPU ；b.CPU對讀取到的數(shù)據(jù)與基準數(shù)據(jù)進行對比分析，判斷尾氣排放數(shù)據(jù)是否在正常值范圍內(nèi)；C.當CPU監(jiān)測到汽車CAN總線上尾氣排放數(shù)據(jù)有異常，則向GPS模塊發(fā)出指令，GPS模塊采集尾氣排放超標車輛的具體經(jīng)緯度、時間的定位信息；d.CPU與GSM模塊通信，將汽車尾氣排放數(shù)據(jù)、故障代碼及車輛定位信息由GSM模塊發(fā)送到車輛監(jiān)控平臺， 并發(fā)送報警短信通知環(huán)保部門，同時將有效信息長期存儲在SD卡中；e.CPU與藍牙模塊通信，將故障代碼通過藍牙方式發(fā)送到車主手機上。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明介紹一種汽車尾氣遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)，通過OBD-1I系統(tǒng)接口的CANBUS總線上讀取尾氣數(shù)據(jù)，CPU讀取到數(shù)據(jù)后進行數(shù)據(jù)處理，同時采集GPS定位尾氣排放超標車輛的具體經(jīng)緯度時間等信息，并存儲到SD卡上，然后CPU與GSM模塊通信，將相關(guān)數(shù)據(jù)由GSM模塊發(fā)送到車輛監(jiān)控平臺及環(huán)保部門平臺上，與此同時，CPU與藍牙模塊通信發(fā)送相應(yīng)故障碼到車主智能手機平臺上通知車主汽車狀況，以便及時到4S店檢修，具有操作性強，方便快捷，實時高效，全天候監(jiān)測等特點。


圖1是本發(fā)明具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1進一步說明如下:本發(fā)明一種基于OBD-1I系統(tǒng)的汽車尾氣排放遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)，是針對根據(jù)國III汽車排放標準而安裝OBD-1I車載自診斷系統(tǒng)的汽車，進行尾氣排放遠程實時監(jiān)測的系統(tǒng)。包括CPUUCAN總線收發(fā)器2、SD卡3、GPS模塊4、GSM模塊5、藍牙模塊6。CAN總線收發(fā)器2 —端與汽車OBD-1I接口連接，另一端與CPUl電連接，SD卡3、GPS模塊4、GSM模塊
5、藍牙模塊6分別與CPUl電連接，PCB板做為連接載體。CAN總線收發(fā)器2設(shè)有OBD-1I接口，與汽車OBD-1I接口對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣。本監(jiān)測系統(tǒng)的CPUl使用STM32F103VBT6ARM處理器；GPS模塊4采用EB-3631模塊，GSM模塊5采用SIM900A。本監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法是:汽車OBD-1I監(jiān)測到的尾氣排放數(shù)據(jù)信息和氧傳感器電壓通過CAN總線收發(fā)器實時發(fā)送給CPU5CPU對讀取到的數(shù)據(jù)與基準數(shù)據(jù)進行對比分析，判斷尾氣排放數(shù)據(jù)是否在正常值范圍內(nèi)；當CPU監(jiān)測到汽車CAN總線上尾氣排放數(shù)據(jù)有異常，則向GPS模塊發(fā)出指令，GPS模塊采集尾氣排放超標車輛的具體經(jīng)緯度、時間的定位信息。
然后，CPU與GSM模塊通信，將汽車尾氣排放數(shù)據(jù)(排放尾氣的濃度、排放時間及排氣所處的具體經(jīng)緯度等)、故障代碼及車輛定位信息，由GSM模塊發(fā)送到車輛監(jiān)控平臺，并發(fā)送報警短信通知環(huán)保部門，同時將有效信息長期存儲在SD卡中。車輛監(jiān)控平臺得到系統(tǒng)發(fā)送的尾氣超標的信息后，讀取汽車故障代碼的通訊指令就可以判斷是哪個部件出現(xiàn)問題造成尾氣超標了，同時，CPU與藍牙模塊通信，將故障代碼通過藍牙方式發(fā)送到車主手機上，通知車主故障點以便及時到4S店檢測維修處理，充分克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。采用藍牙模塊傳輸方式的優(yōu)勢:藍牙技術(shù)擁有各種抗干擾功能。藍牙技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的第一道防線是跳頻，要求接收器和發(fā)射器按照預(yù)先確定的模式，將79個不同信道中的每秒調(diào)整1600次。這種方式在很大程度上提高了抗干擾水平，很大程度上提高了系統(tǒng)的可靠性。利用藍牙技術(shù)的設(shè)備可以和其他七個以內(nèi)的設(shè)備構(gòu)成所謂的藍牙微網(wǎng)(Piconet)，共享IMbps的頻寬，而一個藍牙設(shè)備可以同時加入8個不同的微網(wǎng)，每個子網(wǎng)分別有IMbps的傳輸頻寬。運作時，二個以上的裝置共享一個頻道即構(gòu)成一個微網(wǎng)，并由其中一個裝置主導(dǎo)傳輸量。由于同一時間每個裝置還可以分別隸屬于不同的微網(wǎng)，因此，各個藍牙裝置就可通過網(wǎng)網(wǎng)互連，互相傳遞資訊。還可以通過藍牙來連接車輛上的多個系統(tǒng)，比如電源管理系統(tǒng)，制動系統(tǒng)，減震系統(tǒng)和后座娛樂系統(tǒng)等，從而減輕車輛重量和車內(nèi)布線的復(fù)雜度，實現(xiàn)汽車的智能化。CPU對CAN總線的工作過程:由于CAN總線數(shù)據(jù)傳輸速率較高，而CPU運算速度慢且任務(wù)繁重。為確保數(shù)據(jù)采集過程中數(shù)據(jù)不丟失，CPU外部擴展數(shù)據(jù)存儲器。當CAN收發(fā)器接收到汽車CAN總線上一幀數(shù)據(jù)引起CPU中斷時，中斷服務(wù)程序?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)存儲到外部數(shù)據(jù)存儲器后馬上中斷返回，對于數(shù)據(jù)的處理及顯示等繁瑣的工作在主程序中完成。這樣，確保了 CAN總線數(shù)據(jù)接收的完整性和實時性。以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施方式，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍，但凡在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)所做的等效變·化及修飾，皆應(yīng)認為落入了本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于OBD- II系統(tǒng)的汽車尾氣排放遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括CPU、CAN總線收發(fā)器、SD卡、GPS模塊、GSM模塊、藍牙模塊，CAN總線收發(fā)器一端與汽車的OBD - II接口連接，另一端與CPU電連接，SD卡存儲器、GPS模塊、GSM模塊、藍牙模塊分別與CPU電連接，PCB板做為連接載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于OBD- II系統(tǒng)的汽車尾氣排放遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于 a.汽車OBD-II監(jiān)測到的尾氣排放數(shù)據(jù)信息和氧傳感器電壓通過CAN總線收發(fā)器實時發(fā)送給CPU ； b.CPU對讀取到的數(shù)據(jù)與基準數(shù)據(jù)進行對比分析，判斷尾氣排放數(shù)據(jù)是否在正常值范圍內(nèi)； c.當CPU監(jiān)測到汽車CAN總線上尾氣排放數(shù)據(jù)有異常，則向GPS模塊發(fā)出指令，GPS模塊采集尾氣排放超標車輛的具體經(jīng)緯度、時間的定位信息； d.CPU與GSM模塊通信，將汽車尾氣排放數(shù)據(jù)、故障代碼及車輛定位信息由GSM模塊發(fā)送到車輛監(jiān)控平臺，并發(fā)送報警短信通知環(huán)保部門，同時將有效信息長期存儲在SD卡中； e.CPU與藍牙模塊通信，將故障代碼通過藍牙方式發(fā)送到車主手機上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于OBD-Ⅱ系統(tǒng)的汽車尾氣排放遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，包括CPU、CAN總線收發(fā)器、SD卡、GPS模塊、GSM模塊、藍牙模塊，通過與汽車OBD-Ⅱ系統(tǒng)連接的CANBUS總線收發(fā)器讀取尾氣數(shù)據(jù)，CPU讀取到數(shù)據(jù)后進行數(shù)據(jù)處理，同時采集GPS定位尾氣排放超標車輛的具體經(jīng)緯度時間等信息，并存儲到SD卡上，然后CPU與GSM模塊通信，將相關(guān)數(shù)據(jù)由GSM模塊發(fā)送到車輛監(jiān)控平臺及環(huán)保部門平臺上，與此同時，CPU與藍牙模塊通信發(fā)送相應(yīng)故障碼到車主智能手機平臺上通知車主汽車狀況，以便及時到4S店檢修，具有操作性強，方便快捷，實時高效，全天候監(jiān)測等特點。
文檔編號F01N11/00GK103256109SQ20131021113
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月30日
發(fā)明者葛志龍 申請人:深圳市龍橋科技發(fā)展有限公司