| 专利名称： | 一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Method waking up OBD equipment through voltage fluctuation | ||
| 专利号： | CN201510810292.X | 申请时间： | 20151120 |
| 公开号： | CN105353681A | 公开时间： | 20160224 |
| 申请人： | 云南名网卫星通讯运用股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 650000 云南省昆明市经开区阿拉乡常村 | ||
| 发明人： | 汪晏名 | ||
| 分类号： | G05B19/042 | 主分类号： | G05B19/042 |
| 代理机构： | 北京细软智谷知识产权代理有限责任公司 11471 | 代理人： | 郭亚芳 |
| 摘要： | 本发明涉及一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，方法包括OBD设备通过单片机对车辆OBD接口上的常电电压进行测量；判定车辆是否处于启动状态，是则唤醒OBD设备；OBD设备唤醒后进入工作状态；OBD设备进入工作状态时，判断设备唤醒是否正常；无法读取车辆的发动机转速信息或读取发动机转速信息为0转/秒时，则本次OBD设备唤醒为误判，OBD设备在30秒钟后进入休眠状态；读取到车辆的发动机转速信息，并且读取的发动机转速信息不为0转/秒时，则OBD设备唤醒正常，设备持续进入工作状态。本发明利用汽车在启动过程中OBD接口的电压波动，通过OBD设备的单片机监测汽车OBD接口上常电排针上的电压波动，来实现OBD设备的休眠和唤醒，解决了困扰OBD设备设计的一大技术难题。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates to a method waking up OBD equipment through voltage fluctuation. The method comprises steps that, a constant electricity voltage on an OBD interface of a vehicle is measured by OBD equipment through a single-chip microcomputer; whether the vehicle is in a start state is determined, if yes, the OBD equipment is waken up; the waken-up OBD equipment enters a work state; when the OBD equipment enters the work state, whether equipment waking up is normal is determined; if engine rotating speed information can not be read or the read engine rotating speed information is 0 circle/second, equipment waking up is an error, and the OBD equipment enters a dormant state after 30 seconds; when the engine rotating speed information can be read and is not 0 circle/second, equipment waking up is normal, and the OBD equipment continuously enters the work state. According to the method, the voltage fluctuation at the OBD interface in a start process of the vehicle, voltage fluctuation of constant electricity row needles at the OBD interface of the vehicle is monitored through the single-chip microcomputer of the OBD equipment, dormancy and waking up of the OBD equipment are realized, and influence of a technical problem on design of the OBD equipment is avoided. | ||
1.一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特征在于：所述方法包括 OBD设备通过单片机对车辆OBD接口上的常电电压进行测量； 判定车辆是否处于启动状态，是则唤醒OBD设备； OBD设备唤醒后进入工作状态； OBD设备进入工作状态时，判断设备唤醒是否正常； 无法读取车辆的发动机转速信息或读取发动机转速信息为0转/秒时，则本 次OBD设备唤醒为误判，OBD设备在30秒钟后进入休眠状态； 读取到车辆的发动机转速信息，并且读取的发动机转速信息不为0转/秒时， 则OBD设备唤醒正常，设备持续进入工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述OBD设备通过单片机对车辆OBD接口上的常电电压进行测量包 括OBD设备休眠并进入低功耗状态时，通过OBD设备的单片机监测汽车OBD 接口上常电排针上的电压波动。
3.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述判定车辆是否处于启动状态，是则唤醒OBD设备包括当OBD设 备的单片机在20MS内监测到汽车OBD接口上常电排针上的电压波动，OBD 设备判定本次电压波动为汽车启动，OBD设备从休眠状态变成工作状态。
4.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述OBD设备唤醒后进入工作状态包括OBD设备唤醒后，同时启动 GPS定位模块、GSM通讯模块、北斗定位模块、OBD故障监测模块，使OBD 设备从休眠状态进入工作状态。
5.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述无法读取车辆的发动机转速信息或读取发动机转速信息为0转/秒 时，则本次OBD设备唤醒为误判，OBD设备在30秒钟后进入休眠状态包括当 OBD设备长时间无法读取到汽车的发动机转速参数或者读取到汽车的发动机 参数，但该参数一直为0转/秒时，则判断本次OBD设备从休眠到唤醒的过程 执行为误判，OBD设备在工作30秒钟后再次进入低功耗的休眠状态。
6.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述读取到车辆的发动机转速信息，并且读取的发动机转速信息不为 0转/秒时，则OBD设备唤醒正常，设备持续进入工作状态包括当OBD设备从 休眠状态进入工作状态时，需要对本次OBD设备唤醒的操作进行正确性验证， 这时OBD设备会通过汽车的OBD接口读取汽车的发动机转速参数，当OBD 设备能读取到汽车的发动机转速参数并且该参数不为0转/秒时，本次OBD设 备从休眠到唤醒的过程执行正确，OBD设备进入正常的工作模式。
7.根据权利要求2所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述OBD设备休眠时，OBD设备内置电源供电，OBD设备中单片机 定时监测汽车OBD接口上常电排针上的电压波动。
8.根据权利要求7所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述单片机定时监测时间可预设为每3秒监测一次。
9.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述进入正常工作状态的OBD设备，OBD设备在30秒钟内因车辆熄 火无法从汽车的OBD接口获得车辆发动机的转速信息，或者长时间无法读取到 汽车的发动机转速参数，或者读取到汽车的发动机参数一直为0转/秒，则OBD 设备判定汽车进入熄火状态，随即OBD设备关闭GPS定位模块、GSM通讯模 块、北斗定位模块、OBD故障监测模块，同时将单片机置入低功耗模式，设备 进入低功耗的待机状态。
1.一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特征在于：所述方法包括 OBD设备通过单片机对车辆OBD接口上的常电电压进行测量； 判定车辆是否处于启动状态，是则唤醒OBD设备； OBD设备唤醒后进入工作状态； OBD设备进入工作状态时，判断设备唤醒是否正常； 无法读取车辆的发动机转速信息或读取发动机转速信息为0转/秒时，则本 次OBD设备唤醒为误判，OBD设备在30秒钟后进入休眠状态； 读取到车辆的发动机转速信息，并且读取的发动机转速信息不为0转/秒时， 则OBD设备唤醒正常，设备持续进入工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述OBD设备通过单片机对车辆OBD接口上的常电电压进行测量包 括OBD设备休眠并进入低功耗状态时，通过OBD设备的单片机监测汽车OBD 接口上常电排针上的电压波动。
3.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述判定车辆是否处于启动状态，是则唤醒OBD设备包括当OBD设 备的单片机在20MS内监测到汽车OBD接口上常电排针上的电压波动，OBD 设备判定本次电压波动为汽车启动，OBD设备从休眠状态变成工作状态。
4.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述OBD设备唤醒后进入工作状态包括OBD设备唤醒后，同时启动 GPS定位模块、GSM通讯模块、北斗定位模块、OBD故障监测模块，使OBD 设备从休眠状态进入工作状态。
5.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述无法读取车辆的发动机转速信息或读取发动机转速信息为0转/秒 时，则本次OBD设备唤醒为误判，OBD设备在30秒钟后进入休眠状态包括当 OBD设备长时间无法读取到汽车的发动机转速参数或者读取到汽车的发动机 参数，但该参数一直为0转/秒时，则判断本次OBD设备从休眠到唤醒的过程 执行为误判，OBD设备在工作30秒钟后再次进入低功耗的休眠状态。
6.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述读取到车辆的发动机转速信息，并且读取的发动机转速信息不为 0转/秒时，则OBD设备唤醒正常，设备持续进入工作状态包括当OBD设备从 休眠状态进入工作状态时，需要对本次OBD设备唤醒的操作进行正确性验证， 这时OBD设备会通过汽车的OBD接口读取汽车的发动机转速参数，当OBD 设备能读取到汽车的发动机转速参数并且该参数不为0转/秒时，本次OBD设 备从休眠到唤醒的过程执行正确，OBD设备进入正常的工作模式。
7.根据权利要求2所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述OBD设备休眠时，OBD设备内置电源供电，OBD设备中单片机 定时监测汽车OBD接口上常电排针上的电压波动。
8.根据权利要求7所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述单片机定时监测时间可预设为每3秒监测一次。
9.根据权利要求1所述的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其特 征在于：所述进入正常工作状态的OBD设备，OBD设备在30秒钟内因车辆熄 火无法从汽车的OBD接口获得车辆发动机的转速信息，或者长时间无法读取到 汽车的发动机转速参数，或者读取到汽车的发动机参数一直为0转/秒，则OBD 设备判定汽车进入熄火状态，随即OBD设备关闭GPS定位模块、GSM通讯模 块、北斗定位模块、OBD故障监测模块，同时将单片机置入低功耗模式，设备 进入低功耗的待机状态。
翻译：技术领域
本发明属于汽车OBD应用领域，具体涉及一种通过电压波动唤醒OBD设 备的方法。
背景技术
近年来，随着车联网技术的快速发展，基于车辆的大数据采集、数据回传、 数据分析和数据应用在汽车相关联的服务行业得到广泛的应用，而OBD接口是 汽车制造商提供的专用的汽车车身和外界进行数据交换的唯一接口，而且该接 口还可以为基于OBD接口的外部电子设备提供12V的不间断供电，因此利用 该接口进行车身行车数据的数据采集具有安装方便快捷、使用安全、不需要破 坏原车线路的特点和优势，因此，基于OBD接口的OBD设备在车联网领域得 到快速的发展和应用。该设备可以在车辆使用过程中，将车辆的定位信息、车 辆的故障信息、车辆的实时运行参数通过GSM通讯模块回传到服务器后台，并 可以对OBD接口获取的用户行车数据进行分析，得到用户每日的行驶里程、每 日的行驶时间、夜晚的行驶时间、夜晚的行驶里程、用户总的行驶里程、用户 总的行驶时间、用户总的夜晚行驶时间，用户每日急加速的次数、用户每日急 减速的次数、用户疲劳驾驶的时长和次数、用户超速行驶的时间、次数和里程 等数据。利用OBD设备获得的各种车辆行驶数据已广泛应用在车辆监控定位行 业、车辆维修服务行业、车辆保险服务等多个行业。
OBD设备作为安装在汽车上的数据采集终端，必须具备安装方便，用户使 用方便、不破坏原车线路、设备在车辆熄火时能进入低功耗模式，设备在车辆 点火时能自行进入工作模式的特点。因此OBD设备的设计通常都不会设计开关 按键，不需要用户在启动车辆时先打开设备，不需要用户在下车时先关闭设备， OBD设备在安装时不需要破坏原车线路，OBD设备的工作应该是自适应模式， 即OBD设备可以随车辆的启动而自行工作，可以随车辆的熄火而自行休眠，在 休眠模式下OBD设备的静态电流不应超过3mAh(汽车整车的静态电流在车辆 熄火时不应大于20mAh)，否则汽车在熄火的情况下，汽车的电瓶电量很容易 会被OBD设备消耗殆尽，从而导致下次的车辆无法启动的问题。
综上所述，可以得出，由于OBD设备的安装是通过OBD接口的对插来实 现，因此安装方便、不破坏原车线路是OBD设备的固有属性，但是如何让OBD 设备在车辆熄火时能进入低功耗模式，OBD设备在车辆点火时能自行进入工作 模式，是OBD设备要解决的技术难题，因为车厂提供的OBD接口上是常电， 车辆在点火和熄火的情况下，没有明显的信号可供OBD设备来进行信号采集和 判断，也就是说OBD设备只要一插入汽车的OBD接口，设备就接入长电，进 入工作模式，而OBD设备在工作模式时，其内置的GPS模块，GSM模块和 OBD模块还有单片机模块都会进行工作状态，其功耗峰值在600mAh左右，甚 至更高，如果车辆处于熄火状态而OBD设备处于工作模式，则汽车的电瓶电量 会被快速的消耗殆尽，从而给用户带来下次车辆无法启动的困扰，那么如何在 不拔掉OBD设备的前提条件下，在车辆熄火时让OBD设备进入待机状态以降 低功耗，在车辆点火时，让OBD设备唤醒以进入工作模式是OBD设备设计需 要突破的核心技术。
而现在市场上销售的OBD设备的休眠和唤醒大多采用OBD设备内置三 轴加速度传感器的方法来实现，当车辆静止时，OBD设备内置三轴加速度传感 器长时间监测不到震动信号时，OBD设备进入低功耗的休眠模式，当车辆运动 时，OBD设备内置三轴加速度传感器能监测到震动信号，因此OBD设备进入 持续的工作模式，根据该OBD设备的工作原理，我们就可以很容易推断出来， 当车辆停在原地，或者车辆在行驶过程中采集到的震动信号值不够时，OBD设 备会一直处于休眠状态而无法进入工作状态，当车辆处于熄火状态，而车辆所 处的环境存在较大震动时，则OBD设备很容易被误唤醒，由此分析我们可以看 出，通过OBD设备内置的三轴加速度传感器监测车辆震动来让OBD设备进入 工作和休眠模式的设计方案并不能真实的反映车辆的点火和熄火状态，因此该 设计存在的最大缺陷是OBD设备存在该唤醒的没唤醒，该休眠的时候没休眠的 情况。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种通过电压波动唤醒 OBD设备的方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法，其改进之处在于：所述方法包括
OBD设备通过单片机对车辆OBD接口上的常电电压进行测量；
判定车辆是否处于启动状态，是则唤醒OBD设备；
OBD设备唤醒后进入工作状态；
OBD设备进入工作状态时，判断设备唤醒是否正常；
无法读取车辆的发动机转速信息或读取发动机转速信息为0转/秒时，则本 次OBD设备唤醒为误判，OBD设备在30秒钟后进入休眠状态；
读取到车辆的发动机转速信息，并且读取的发动机转速信息不为0转/秒时， 则OBD设备唤醒正常，设备持续进入工作状态。
优选的，所述OBD设备通过单片机对车辆OBD接口上的常电电压进行测 量包括OBD设备休眠并进入低功耗状态时，通过OBD设备的单片机监测汽车 OBD接口上常电排针上的电压波动。
优选的，所述判定车辆是否处于启动状态，是则唤醒OBD设备包括当OBD 设备的单片机在20MS内监测到汽车OBD接口上常电排针上的电压波动，OBD 设备判定本次电压波动为汽车启动，OBD设备从休眠状态变成工作状态。
优选的，所述OBD设备唤醒后进入工作状态包括OBD设备唤醒后，同时 启动GPS定位模块、GSM通讯模块、北斗定位模块、OBD故障监测模块，使 OBD设备从休眠状态进入工作状态。
优选的，所述无法读取车辆的发动机转速信息或读取发动机转速信息为0 转/秒时，则本次OBD设备唤醒为误判，OBD设备在30秒钟后进入休眠状态 包括当OBD设备长时间无法读取到汽车的发动机转速参数或者读取到汽车的 发动机参数，但该参数一直为0转/秒时，则判断本次OBD设备从休眠到唤醒 的过程执行为误判，OBD设备在工作30秒钟后再次进入低功耗的休眠状态。
优选的，所述读取到车辆的发动机转速信息，并且读取的发动机转速信息 不为0转/秒时，则OBD设备唤醒正常，设备持续进入工作状态包括当OBD设 备从休眠状态进入工作状态时，需要对本次OBD设备唤醒的操作进行正确性验 证，这时OBD设备会通过汽车的OBD接口读取汽车的发动机转速参数，当OBD 设备能读取到汽车的发动机转速参数并且该参数不为0转/秒时，本次OBD设 备从休眠到唤醒的过程执行正确，OBD设备进入正常的工作模式。
进一步的，所述OBD设备休眠时，OBD设备内置电源供电，OBD设备中 单片机定时监测汽车OBD接口上常电排针上的电压波动。
进一步的，所述单片机定时监测时间可预设为每3秒监测一次。
优选的，所述进入正常工作状态的OBD设备，OBD设备在30秒钟内因车 辆熄火无法从汽车的OBD接口获得车辆发动机的转速信息，或者长时间无法读 取到汽车的发动机转速参数，或者读取到汽车的发动机参数一直为0转/秒，则 OBD设备判定汽车进入熄火状态，随即OBD设备关闭GPS定位模块、GSM通 讯模块、北斗定位模块、OBD故障监测模块，同时将单片机置入低功耗模式， 设备进入低功耗的待机状态。
本发明的有益效果为：
本发明利用汽车在启动过程中OBD接口的电压波动，通过OBD设备的单 片机监测汽车OBD接口上常电排针上的电压波动，来实现OBD设备的休眠和 唤醒，从而将数据采集的实时性、准确性、稳定性、休眠情况下的低功耗待机 和汽车的点火和熄火有机的结合起来，解决了困扰OBD设备设计的一大技术难 题。
和通过OBD设备内置的三轴加速度传感器监测车辆震动来让OBD设备进 入工作和休眠模式比，本发明通过监测车辆OBD接口的电压波动来来让OBD 设备进入工作和休眠模式显然要比前者稳定的多，因为车辆在熄火的情况下， 车身电压发生大幅度异常波动的概率会非常低，因此通过监测车辆OBD接口的 电压波动来让OBD设备进入工作和休眠模式的设计方案能真实的反映车辆的 点火和熄火状态，因此该设计方案优于前者。
附图说明
图1是本发明提供的一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法。为解 决OBD设备能随车辆的点火和熄火自动进行唤醒和休眠状态，以保证OBD设 备能采集到用户使用车辆时的所有数据，同时兼顾OBD设备的在休眠情况下的 低功耗问题，本发明提出了通过监测车辆OBD接口的电压波动来让OBD设备 进入工作和休眠模式的设计方案。
本发明通过OBD设备中的单片机在低功耗模式下实时监测汽车OBD接口 的电压波动，当OBD设备中的单片机监测到汽车OBD接口上的电压波动大于 -1.2V时，OBD设备将该电压波动判定为车辆启动，OBD设备随即进入工作模 式，设备启动GPS定位模块、GSM通讯模块、北斗定位模块、OBD故障监测 模块；随后OBD设备通过OBD接口读取车辆的发动机转速，如OBD设备读 不到车辆的发动机转速或读到的车辆的发动机转速一直为0，则本次OBD设备 的唤醒为误判，OBD设备在持续30秒读不到车辆的发动机转速或读到的车辆 的发动机转速一直为0转/秒时，设备再次进入休眠状态；如OBD设备读到车 辆的发动机转速不为0，则本次OBD设备的唤醒为正确，OBD设备即进入长 时间的工作状态。
本发明一种通过电压波动唤醒OBD设备的方法由休眠模式进入工作模式 的转换过程中，具体执需要执行以下步骤：
步骤A、当车辆处于熄火状态时，此时的OBD设备进行低功耗状态，其内 置的GPS定位模块，北斗定位模块，OBD故障监测模块，GSM通讯模块均处 于断电状态，以实现设备的低功耗待机，但此时的OBD设备中的单片机会在低 功耗状态下持续监测汽车OBD接口上的电源排线的电压值，当车辆在点火过程 中，由于起动机需要消耗较大电量，因此汽车在点火瞬间，OBD接口的电源排 线引脚的电压值会发生较大幅度的波动，而正常情况下，车辆在熄火情况下， OBD接口上的电源排线引脚的电压值不会产生大的波动，OBD设备休眠并进 入低功耗状态时，通过OBD设备的单片机实时监测汽车OBD接口上常电排针 上的电压波动。
步骤B、当OBD设备的单片机在20MS内监测到汽车OBD接口上常电排 针上的电压波动，OBD设备判定本次电压波动为汽车启动，OBD设备从休眠 状态变成工作状态，同时启动GPS定位模块、GSM通讯模块、北斗定位模块 和OBD故障监测模块，使OBD设备从休眠状态进入工作状态。
步骤C、当OBD设备从休眠状态进入工作状态时，需要对本次OBD设备 唤醒的操作进行正确性验证，这时OBD设备会通过汽车的OBD接口读取汽车 的发动机转速参数，当OBD设备能读取到汽车的发动机转速参数并且该参数不 为0转/秒时，说明本次OBD设备从休眠到唤醒的过程执行正确，OBD设备进 入正常的工作模式；
当OBD设备不能读取到汽车的发动机转速参数或者虽然能够读取到汽车 的发动机参数，但该参数一直为0转/秒时，说明本次OBD设备从休眠到唤醒 的过程执行为误判，OBD设备在工作30秒针后再次进入低功耗的休眠状态。
步骤D、当车辆熄火后，正常工作的OBD设备，因车辆熄火，无法继续从 汽车的OBD接口获得车辆发动机的转速信息，或者虽然能继续获得汽车发动机 的转速信息，但是汽车发动机的转速参数一直为0转/秒，如果OBD设备持续 30秒无法获得汽车发动机的转速信息，或者汽车发动机的转速参数持续30秒 一直为0转/秒，则OBD设备判定汽车进入熄火状态，随即OBD设备关闭GPS 定位模块、GSM通讯模块，OBD故障监测模块电源，同时将单片机置入低功 耗模式，设备进入低功耗的待机状态。
当车辆再次启动、行驶和熄火时，OBD设备再执行一次A～D的步骤循环。
本发明通过对多个品牌多个型号的车辆的OBD接口电压值在点火阶段的 电压值变化进行采集和分析，发现所有车辆的OBD接口电压在车辆点火瞬间都 会发生较大的波动，因此，在OBD设备时，采用了通过监测车辆OBD接口的 电压波动来让OBD设备进入工作和休眠模式的设计方案。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其 他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请 相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
