一种新能源汽车的远程监控系统和远程监控方法
【专利摘要】本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车的远程监控系统和远程监控方法。所述远程监控系统包括：GPS卫星装置、时钟模块、行车记录仪、车载终端控制器、通信基站和服务器；所述车载终端控制器通过互联网与GPS卫星装置通信；所述车载终端控制器分别与时钟模块和行车记录仪有线连接，当新能源汽车位于信号屏蔽区域时，无法获取到GPS卫星装置传输的数据，启动时钟模块获取时间数据以及行车记录仪获取位置数据来替代GPS卫星装置的功能，确保实时获取和记录新能源汽车的车辆信息，提高车辆的行车安全性；车载终端控制器自动将获取到的数据上传至服务器，可供外接设备通过互联网方式从服务器上获取数据，实现实时监控。
【专利说明】
一种新能源汽车的远程监控系统和远程监控方法
技术领域
[0001]本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车的远程监控系统和远程监控方法。
【背景技术】
[0002]近年来，新能源汽车以其能实现交通清洁化，减少细颗粒物排放等优点而获得国家的大力支持，从而得以快速发展。新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车，包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。由于新能源汽车的废气排放量比较低，对环境污染相对较少，因此，新能源汽车正在迅速发展，就目前而言，新能源汽车在技术上还不完善。所以新能源汽车在道路匹配试验及小批量示范运营过程中，汽车厂商需要实时监控车辆故障状态，记录故障信息，采集和标定技术参数等以逐步完成对新能源汽车的改进。
[0003]然而传统的技术支持方式难以满足要求，不能够及时地检测到新能源汽车的车辆故障状态，也不能够及时地做到对新能源汽车反馈维修服务，导致新能源汽车存在的很多问题不能够很快地得到解决。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种实时获取新能源汽车的车辆信息的远程监控系统和远程监控方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
[0006]—种新能源汽车的远程监控系统，包括:GPS卫星装置、时钟模块、行车记录仪、车载终端控制器、通信基站和服务器；
[0007]所述时钟模块、行车记录仪和车载终端控制器安装在新能源汽车上;所述车载终端控制器用于获取新能源汽车的整车及各部件状态数据;所述车载终端控制器与GPS卫星装置通过互联网通信，用于获取新能源汽车的第一时间数据和第一位置数据；
[0008]所述时钟模块和行车记录仪分别与车载终端控制器有线连接，所述时钟模块用于获取第二时间数据，所述行车记录仪用于获取第二位置数据；
[0009]所述车载终端控制器与通信基站无线连接，所述车载终端控制器通过通信基站与服务器通信。
[0010]本发明还采用的另一技术方案为:
[0011 ] 一种新能源汽车的远程监控系统的远程监控方法，包括:
[0012]GPS卫星装置获取第一时间数据和第一位置数据，通过互联网将第一时间数据和第一位置数据发送至车载终端控制器；
[0013]车载终端控制器将获取的第一时间数据、第一位置数据和新能源汽车的第一整车及各部件状态数据相关联后，通过无线连接的通信基站上传至服务器；
[0014]当新能源汽车位于GPS信号屏蔽区域时，启动时钟模块获取第二时间数据，启动行车记录仪获取第二位置数据;车载终端控制器将获取的第二时间数据、第二位置数据和新能源汽车的第二整车及各部件状态数据相关联后，通过无线连接的通信基站上传至服务器。
[0015]本发明的有益效果在于:当新能源汽车位于信号屏蔽区域时，无法获取到GPS卫星装置传输的数据，启动时钟模块获取时间数据以及行车记录仪获取位置数据来替代GPS卫星装置的功能，确保实时获取和记录新能源汽车的车辆信息，提高车辆的行车安全性;车载终端控制器自动将获取到的数据上传至服务器，可供外接设备通过互联网方式从服务器上获取数据，实现实时监控。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的一种新能源汽车的远程监控系统的结构示意图；
[0017]图2为本发明的一种新能源汽车的远程监控系统的远程监控方法的步骤流程图；
[0018]标号说明:
[0019]10、GPS卫星装置;20、时钟模块;30、行车记录仪;40、车载终端控制器;50、通信基站;60、服务器。
【具体实施方式】
[0020]为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0021]本发明最关键的构思在于:当新能源汽车位于信号屏蔽区域时，无法获取到GPS卫星装置传输的数据，启动时钟模块获取时间数据以及行车记录仪获取位置数据来替代GPS卫星装置的功能，确保实时获取和记录新能源汽车的车辆信息，提高车辆的行车安全性。
[0022]请参照图1，本发明提供的一种新能源汽车的远程监控系统，包括:GPS卫星装置
1、时钟模块20、行车记录仪30、车载终端控制器40、通信基站50和服务器60;
[0023]所述时钟模块20、行车记录仪30和车载终端控制器40安装在新能源汽车上;所述车载终端控制器40用于获取新能源汽车的整车及各部件状态数据;所述车载终端控制器40与GPS卫星装置10通过互联网通信，用于获取新能源汽车的第一时间数据和第一位置数据；
[0024]所述时钟模块20和行车记录仪30分别与车载终端控制器40有线连接，所述时钟模块20用于获取第二时间数据，所述行车记录仪30用于获取第二位置数据；
[0025]所述车载终端控制器40与通信基站50无线连接，所述车载终端控制器40通过通信基站50与服务器60通信。
[0026]从上述描述可知，本发明的有益效果在于:当新能源汽车位于信号屏蔽区域时，无法获取到GPS卫星装置传输的数据，启动时钟模块获取时间数据以及行车记录仪获取位置数据来替代GPS卫星装置的功能，确保实时获取和记录新能源汽车的车辆信息，提高车辆的行车安全性;车载终端控制器自动将获取到的数据上传至服务器，可供外接设备通过互联网方式从服务器上获取数据，实现实时监控。
[0027]进一步的，还包括数据中心;所述服务器包括校验模块;所述服务器与数据中心无线连接，所述服务器将采集到的新能源汽车的整车及各部件状态数据通过校验模块校验后分发至数据中心存储。
[0028]由上述描述可知，通过校验模块对获取到的整车及各部件状态数据进行校验，确保数据的可靠性，然后将数据分发至数据中心存储。
[0029]进一步的，还包括监控终端;所述监控终端通过互联网与数据中心通信，用于获取新能源汽车的整车及各部件状态数据。
[0030]由上述描述可知，监控终端可以为手机或者平板电脑等具有联网功能的设备，通过互联网可以与数据中心通信，获取存储在数据中心里的新能源汽车的整车及各部件状态数据，进而对车辆进行监控。
[0031]进一步的，所述服务器通过UDP协议将数据中心存储的整车及各部件状态数据实时发送给监控终端。
[0032]进一步的，所述车载终端控制器包括GPS芯片、主控芯片和辅控芯片；
[0033]所述GPS芯片分别与主控芯片和辅控芯片连接;所述GPS芯片通过RS422串行通讯方式与主控芯片和辅控芯片通信；
[0034]所述主控芯片与辅控芯片之间采用RS232通讯方式;所述辅控芯片为主控芯片的备用芯片。
[0035]由上述描述可知，车载终端控制器采用双MCU(主控芯片和辅控芯片)设计，以降低主控芯片的负荷，提高运行速度，保证数据传输的实时性。当检测到主控芯片运行出现故障时，辅控芯片可以自动接管主控芯片的任务。针对双MCU冗余设计，GPS芯片需具备以串行通讯的方式与主控、辅控芯片进行数据通讯的硬件条件，用于在辅控芯片接管主控芯片时，车载终端仍然能够采集到GPS信息。因此需要对GPS芯片、主控、辅控芯片进行串行通讯方式定义，现采用RS422通讯协议，并定义GPS芯片为主机，主控、辅控芯片为两个从机。
[0036]进一步的，所述车载终端控制器还包括GPRS芯片；所述GPRS芯片分别与主控芯片和辅控芯片连接;所述GPRS芯片通过RS422串行通讯方式与主控芯片和辅控芯片通信。
[0037]由上述描述可知，GPRS芯片定义为主机，主控芯片、辅控芯片定义为两个从机。
[0038]进一步的，所述车载终端控制器还包括存储器;所述主控芯片用于根据采集到的新能源汽车的整车及各部件状态数据和GPRS芯片的GPRS信号状态确定新能源汽车的车辆运行安全等级，根据所述车辆运行安全等级所对应存储速率将整车及各部件状态数据存储至存储器。
[0039]由上述描述可知，在具体实践过程中，可将上述主控芯片工作内容交由辅控芯片来执行，辅控芯片根据主控芯片的指令，按照不同存储速率将车辆运行参数存储到存储器(SD卡)中，可提升芯片的工作效率和使用寿命。例如当新能源汽车的整车及各部件状态数据和GPRS芯片的GPRS信号状态确定出该车辆正处于危险或异常情况(例如高速行驶、设备故障等)，此时的车辆运行安全等级就降低，所对应的存储速率就快，由于事故发生总是在一瞬之间，在事故发生前的车辆参数对于事故原因的解析是至关重要的，因此加快存储速率有助于后续解析。当车辆安全驾驶时，可采用适当的存储速率，可提升芯片的工作效率和使用寿命。
[0040]本发明还提供了一种新能源汽车的远程监控系统的远程监控方法，包括:
[0041]GPS卫星装置获取第一时间数据和第一位置数据，通过互联网将第一时间数据和第一位置数据发送至车载终端控制器；
[0042]车载终端控制器将获取的第一时间数据、第一位置数据和新能源汽车的第一整车及各部件状态数据相关联后，通过无线连接的通信基站上传至服务器；
[0043]当新能源汽车位于GPS信号屏蔽区域时，启动时钟模块获取第二时间数据，启动行车记录仪获取第二位置数据;车载终端控制器将获取的第二时间数据、第二位置数据和新能源汽车的第二整车及各部件状态数据相关联后，通过无线连接的通信基站上传至服务器。
[0044]请参照图1，本发明的实施例一为:
[0045]本发明提供的一种新能源汽车的远程监控系统，包括:GPS卫星装置、时钟模块、行车记录仪、车载终端控制器、通信基站和服务器；
[0046]所述时钟模块、行车记录仪和车载终端控制器安装在新能源汽车上;所述车载终端控制器用于获取新能源汽车的整车及各部件状态数据;所述车载终端控制器与GPS卫星装置通过互联网通信，用于获取新能源汽车的第一时间数据和第一位置数据；
[0047]所述时钟模块和行车记录仪分别与车载终端控制器有线连接，所述时钟模块用于获取第二时间数据，所述行车记录仪用于获取第二位置数据；
[0048]所述车载终端控制器与通信基站无线连接，所述车载终端控制器通过通信基站与服务器通信。其中通信基站可根据指令将接收到的数据通过Internet发送到指定的服务器。其中整车及各部件状态数据包括新能源汽车的车速、电机转速、电机转矩、绝缘等级、行驶里程、电池温度、电机温度、电机控制器温度等等参数。
[0049]其中GPS卫星装置也可以为北斗导航卫星；
[0050]所述远程监控系统还包括数据中心;所述服务器包括校验模块;所述服务器与数据中心无线连接，所述服务器将采集到的新能源汽车的整车及各部件状态数据通过校验模块校验后分发至数据中心存储。通过校验模块对获取到的整车及各部件状态数据进行校验，确保数据的可靠性，然后将数据分发至数据中心存储。
[0051]所述远程监控系统还包括监控终端;所述监控终端通过互联网与数据中心通信，用于获取新能源汽车的整车及各部件状态数据。监控终端可以为手机或者平板电脑等具有联网功能的设备，通过互联网可以与数据中心通信，获取存储在数据中心里的新能源汽车的整车及各部件状态数据，进而对车辆进行监控。监控终端根据用户的需求对数据进行提取，通过人机交互界面形象直观地显示车辆的位置与状态信息。也可以通过与数据中心通信查看车辆的历史信息。远程实时监控过程中，如果观测到车辆状态异常，可以通过用户监控终端对车辆进行逆向预警提示。
[0052]所述服务器通过UDP协议将数据中心存储的整车及各部件状态数据实时发送给监控终端。
[0053]所述车载终端控制器包括GPS芯片、主控芯片和辅控芯片；所述GPS芯片分别与主控芯片和辅控芯片连接;所述GPS芯片通过RS422串行通讯方式与主控芯片和辅控芯片通信;所述主控芯片与辅控芯片之间采用RS232通讯方式;所述辅控芯片为主控芯片的备用芯片。车载终端控制器采用双MCU(主控芯片和辅控芯片)设计，以降低主控芯片的负荷，提高运行速度，保证数据传输的实时性。当检测到主控芯片运行出现故障时，辅控芯片可以自动接管主控芯片的任务。针对双M⑶冗余设计，GPS芯片需具备以串行通讯的方式与主控、辅控芯片进行数据通讯的硬件条件，用于在辅控芯片接管主控芯片时，车载终端仍然能够采集至IjGPS信息。因此需要对GPS芯片、主控、辅控芯片进行串行通讯方式定义，现采用RS422通讯协议，并定义GPS芯片为主机，主控、辅控芯片为两个从机。
[0054]所述车载终端控制器还包括GPRS芯片;所述GPRS芯片分别与主控芯片和辅控芯片连接;所述GPRS芯片通过RS422串行通讯方式与主控芯片和辅控芯片通信。GPRS芯片定义为主机，主控芯片、辅控芯片定义为两个从机。
[0055]所述车载终端控制器还包括存储器;所述主控芯片用于根据采集到的新能源汽车的整车及各部件状态数据和GPRS芯片的GPRS信号状态确定新能源汽车的车辆运行安全等级，根据所述车辆运行安全等级所对应存储速率将整车及各部件状态数据存储至存储器。在具体实践过程中，可将上述主控芯片工作内容交由辅控芯片来执行，辅控芯片根据主控芯片的指令，按照不同存储速率将车辆运行参数存储到存储器(SD卡)中，可提升芯片的工作效率和使用寿命。将数据存储到SD卡中，类似“黑匣子”功能。当车辆出现异常时，停车后可将SD卡取出，通过专用软件对数据进行解析，为故障诊断提供数据支持。
[0056]此外，可选配的司机助手可为驾驶员提供车辆信息显示，故障报警，远程控制指令显示、语音提示等帮助。
[0057]服务器负责车辆运行信息的收取、融合、分发，需要有较强的数据处理能力、稳定性和安全性。数据库中心根据不同车辆的ID将数据分类进行存储到数据库中，便于后期的数据挖掘和特征提取。
[0058]服务器的主要功能如下:
[0059]1、接收车载终端控制器传输过来的车辆信息；
[0060]2、对车辆信息进行解码，按照时间、车辆ID重新打包发送给预先定义的数据库；
[0061]3、响应用户的监控请求，并实时发送用户指定的车辆监控信息。
[0062]数据中心的主要功能如下:
[0063]1、将服务器发送过来的数据，按照时间、车辆ID分类存储到数据页中；
[0064]2、响应用户的历史数据调用请求，根据用户的级别，定时发送指定车辆的部分或者全部历史监控信息。
[0065]如图2，本发明还提供了一种新能源汽车的远程监控系统的远程监控方法，包括:
[0066]GPS卫星装置获取第一时间数据和第一位置数据，通过互联网将第一时间数据和第一位置数据发送至车载终端控制器；
[0067]车载终端控制器将获取的第一时间数据、第一位置数据和新能源汽车的第一整车及各部件状态数据相关联后，通过无线连接的通信基站上传至服务器；
[0068]当新能源汽车位于GPS信号屏蔽区域时，启动时钟模块获取第二时间数据，启动行车记录仪获取第二位置数据;车载终端控制器将获取的第二时间数据、第二位置数据和新能源汽车的第二整车及各部件状态数据相关联后，通过无线连接的通信基站上传至服务器。
[0069]通过行车记录仪获取位置数据的具体方法为:通过行车记录仪可获取图像或视频数据，根据图像或视频识别技术，可分析出具体的位置，例如图像中出现具有标志性建筑物或者景物等，可结合大型数据库分析识别。该行车记录仪可采用前后双录的摄像头，识别精度更高。
[0070]综上所述，本发明提供的一种新能源汽车的远程监控系统和远程监控方法，当新能源汽车位于信号屏蔽区域时，无法获取到GPS卫星装置传输的数据，启动时钟模块获取时间数据以及行车记录仪获取位置数据来替代GPS卫星装置的功能，确保实时获取和记录新能源汽车的车辆信息，提高车辆的行车安全性;车载终端控制器自动将获取到的数据上传至服务器，可供外接设备通过互联网方式从服务器上获取数据，实现实时监控。
[0071]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种新能源汽车的远程监控系统，其特征在于，包括:GPS卫星装置、时钟模块、行车记录仪、车载终端控制器、通信基站和服务器； 所述时钟模块、行车记录仪和车载终端控制器安装在新能源汽车上;所述车载终端控制器用于获取新能源汽车的整车及各部件状态数据;所述车载终端控制器与GPS卫星装置通过互联网通信，用于获取新能源汽车的第一时间数据和第一位置数据； 所述时钟模块和行车记录仪分别与车载终端控制器有线连接，所述时钟模块用于获取第二时间数据，所述行车记录仪用于获取第二位置数据； 所述车载终端控制器与通信基站无线连接，所述车载终端控制器通过通信基站与服务器通信。2.根据权利要求1所述的新能源汽车的远程监控系统，其特征在于，还包括数据中心；所述服务器包括校验模块;所述服务器与数据中心无线连接，所述服务器将采集到的新能源汽车的整车及各部件状态数据通过校验模块校验后分发至数据中心存储。3.根据权利要求1所述的新能源汽车的远程监控系统，其特征在于，还包括监控终端；所述监控终端通过互联网与数据中心通信，用于获取新能源汽车的整车及各部件状态数据。4.根据权利要求3所述的新能源汽车的远程监控系统，其特征在于，所述服务器通过UDP协议将数据中心存储的整车及各部件状态数据实时发送给监控终端。5.根据权利要求1所述的新能源汽车的远程监控系统，其特征在于，所述车载终端控制器包括GPS芯片、主控芯片和辅控芯片； 所述GPS芯片分别与主控芯片和辅控芯片连接;所述GPS芯片通过RS422串行通讯方式与主控芯片和辅控芯片通信； 所述主控芯片与辅控芯片之间采用RS232通讯方式;所述辅控芯片为主控芯片的备用芯片。6.根据权利要求5所述的新能源汽车的远程监控系统，其特征在于，所述车载终端控制器还包括GPRS芯片；所述GPRS芯片分别与主控芯片和辅控芯片连接;所述GPRS芯片通过RS422串行通讯方式与主控芯片和辅控芯片通信。7.根据权利要求6所述的新能源汽车的远程监控系统，其特征在于，所述车载终端控制器还包括存储器;所述主控芯片用于根据采集到的新能源汽车的整车及各部件状态数据和GPRS芯片的GPRS信号状态确定新能源汽车的车辆运行安全等级，根据所述车辆运行安全等级所对应存储速率将整车及各部件状态数据存储至存储器。8.—种基于权利要求1所述的新能源汽车的远程监控系统的远程监控方法，其特征在于，包括: GPS卫星装置获取第一时间数据和第一位置数据，通过互联网将第一时间数据和第一位置数据发送至车载终端控制器； 车载终端控制器将获取的第一时间数据、第一位置数据和新能源汽车的第一整车及各部件状态数据相关联后，通过无线连接的通信基站上传至服务器； 当新能源汽车位于GPS信号屏蔽区域时，启动时钟模块获取第二时间数据，启动行车记录仪获取第二位置数据;车载终端控制器将获取的第二时间数据、第二位置数据和新能源汽车的第二整车及各部件状态数据相关联后，通过无线连接的通信基站上传至服务器。
【文档编号】H04L29/08GK105933440SQ201610446601
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】孙秋林, 王焕华, 吕志榕
【申请人】福建省福工动力技术有限公司