一种基于物联网的车辆状态预测系统的制作方法

本实用新型属于状态监测技术领域，具体是一种基于物联网的车辆状态预测系统。

背景技术：

随着汽车技术的发展，汽车电子的应用和汽车构造都越来越复杂，给人们使用汽车带来便利的同时，对汽车快速检修带来了不少难题。尤其是正在高速行驶的状态下的汽车，一旦发生故障，会造成严重的后果。

目前大部分车辆状态检测都是发生故障后才被车载诊断系统(OBD)检测到，假如是在高速行车时突发故障，或者汽车发生故障时周围没有救援，即使检测到了故障也很难解决问题。

互联网大数据时代，我们所使用的大部分物体都可以通过互联网联系起来。这就可以获得不同种类的海量的数据，将这些海量的数据统计归纳好，我们就可以从中找出某些规律来。进而可以依据这些数据做出一些预测和预判断。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种基于物联网的车辆状态预测系统。该系统不仅可以监测汽车的电子故障和机械故障问题，还能对监测数据分类并通过网络处理保存，绘制被测车辆各部件使用曲线，采集汽车数据，对照大数据下该品牌车型的各部件使用曲线，可预测汽车各零部件在多种工况下使用状态和使用寿命，提前提醒用户检修汽车，更换相关配件，提前做出防范，提高行车安全。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种基于物联网的车辆状态预测系统，其特征在于该系统包括车载信号采集系统、通信模块、车载警示系统、网络云服务器和网络云数据库；所述车载信号采集系统包括传感器、信号调理器、OBD信号读取模块和信号采集微控制器；所述车载警示系统包括警示微控制器、显示屏和扬声器；所述传感器和信号调理器连接；所述信号调理器的输出端和OBD信号读取模块的输出端分别与信号采集微控制器连接；所述信号采集微控制器与通信模块的接收端连接；通信模块的发送端与警示微控制器连接，警示微控制器分别与显示屏和扬声器连接；所述通信模块与网络云服务器无线连接；所述网络云服务器和网络云数据库无线连接。

OBD信号读取模块的芯片型号是ET7190。

信号采集微控制器和警示微控制器均采用MSP430F5438A型号的单片机。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

(1)把汽车机械故障监测与OBD故障监测结合起来，全面监测汽车故障，如对ABS故障监测中，OBD系统只能检测ABS电路系统有无故障，而机械故障监测可以监测ABS驱动发出的故障状态，两者结合起来故障监测效果更高，提高乘车安全性；

(2)把汽车故障监测与物联网结合起来，用物联网大数据平台构建车辆状态预测系统，提前预防故障；通过网络在网络云服务器处理故障数据，与车载故障检测并发送故障码的方式相比较，该系统数据处理能力更快速、更准确，节省车内硬件资源；

(3)通过网络云数据库收集各种品牌和型号的汽车各部件使用状态并绘制各品牌车型的整体车辆故障状态时间曲线，统计分析汽车不同部位和不同驾驶环境下的性能，实时根据用户使用环境预测零部件使用寿命，既提升了汽车驾驶的安全性，又提高了零部件的利用率。

附图说明

图1是本实用新型基于物联网的车辆状态预测系统一种实施例的整体结构框图；

图2是本实用新型基于物联网的车辆状态预测系统一种实施例的车载信号采集系统结构框图；

图3是本实用新型基于物联网的车辆状态预测系统一种实施例的车载警示系统结构框图；(图中：1、车载信号采集系统；2、通信模块；3、车载警示系统；4、网络云服务器；5、网络云数据库；101、传感器；102、信号调理器；103、OBD信号读取模块；104、信号采集微控制器；301、警示微控制器；302、显示屏；303、扬声器)

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。

本实用新型提供了一种基于物联网的车辆状态预测系统(参见图1-3)，包括车载信号采集系统1、通信模块2、车载警示系统3、网络云服务器4和网络云数据库5；所述车载信号采集系统1，包括传感器101、信号调理器102、OBD信号读取模块103和信号采集微控制器104；所述车载警示系统3包括警示微控制器301、显示屏302和扬声器303；

所述车载信号采集系统1用来直接采集汽车故障状态信号；传感器101和信号调理器102连接，能够对汽车的机械状态进行监测，例如利用信号调理电路102采集ABS驱动阀的机械故障信号；所述OBD信号读取模块103以ET7190芯片为核心，能够读取OBD系统的信息，对汽车的OBD状态进行监测；信号调理器102的输出端和OBD信号读取模块103的信号输出端分别与信号采集微控制器104连接，信号采集微控制器104用于采集汽车的机械状态和OBD状态的信号，并把采集到的信号传输给通信模块2，信号采集微控制器104与通信模块2的接收端连接；

所述通信模块2采用USR-G402tf-LCC全网通4G无线通讯技术，通信模块2与网络云服务器4无线连接，来实现采集信号数据上传、诊断与预测数据的接收；通信模块2接收网络云服务器4处理后的汽车状态预测信息，发送给警示微控制器301，警示微控制器301通过串口发送到显示屏302，通过普通IO口连接扬声器303，以发出声音警报；

网络云服务器4和网络云数据库5通过高速无线连接技术无线连接，网络云服务器4从通信模块2接收汽车状态信息，解码后进行分析计算，获得当前车辆故障状态时间曲线，把当前车辆故障状态信息存入网络云数据库5，并导出大数据统计出的该车型整体车辆故障状态时间曲线，经DTW算法拟合与当前汽车故障状态时间曲线比对，预测故障发生时间。

所述信号采集微控制器104和警示微控制器301均采用MSP430F5438A单片机。该单片机除了具有超低功耗的特性外，配置模块还有：多达四个通用串行通信接口(USCI)、三个16位定时器、一个高性能12位ADC、一个硬件乘法器、DMA、具有报警功能的RTC模块和多达87个I/O引脚，可以满足本实用新型的设计的要求。

本实用新型基于物联网的车辆状态预测系统的工作原理和工作流程是：传感器101和信号调理器102对汽车的机械状态进行监测；由OBD信号读取模块103对汽车的OBD状态进行监测。机械状态监测和OBD状态监测信号经不同串口把采集的数据传送给信号采集微控制器104；信号采集微控制器104给两种数据加不同的帧头，然后从另一个串口发送给通讯模块2；数据通过通讯模块2实时传送到网络云服务器4；网络云服务器4和网络云数据库5通过高速无线连接技术无线连接，网络云服务器4从通信模块2接收汽车状态信息，解码后进行分析计算，获得当前车辆故障状态时间曲线，把当前车辆故障状态信息存入网络云数据库，并导出大数据统计出的该车型整体车辆故障状态时间曲线，经DTW算法拟合与当前汽车故障状态时间曲线比对，预测故障发生时间。若预测出故障，网络云服务器4不仅可以把将要出现故障的部位或功能区域、预推断被损坏零部件、预测发生时间等信息发送到汽车的通信模块2上，还会以短信提醒的方式发送到汽车预留手机号，也可通过手机app查看；通信模块2接收到网络云服务器4故障预测信息后，触发车载警示系统3开始工作，警示微控制器301把接收的通信模块2的信息显示在显示屏302，同时触发扬声器303提醒车主及时检修汽车。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。