车辆数据采集模组、数据传输系统及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车辆数据采集模组、数据传输系统及车辆。


背景技术：

2.汽车工业飞速发展，全国汽车数量不断增多的同时污染物排放量显著增加。为监控汽车的污染物排放量，构建重型柴油车车载诊断系统远程监控系统，以排查车辆的运行情况和污染物的排放情况。远程监控系统需要在车辆上布设各种传感器和测量仪表来获取车辆部件的运行数据，再将这些数据传输到总线上，通过通信模块上传至服务器中，监控平台再从服务器中获取数据监控车辆。
3.然而，要实现车辆的监控需要采集大量的传感器数据，导致布设的线路过多，走线复杂，布设过程费事费力，安装成本高。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题的至少之一，本实用新型提出一种车辆数据采集模组、数据传输系统及车辆，能够能减少通信线束，布设简单且成本低。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种数据采集模组，包括：电源管理模块、数据采集单元、处理单元和信息收发单；
6.所述电源管理模块分别与所述数据采集单元、所述处理单元和所述信息收发单元连接；
7.所述处理单元分别与所述数据采集单元和所述信息收发单元连接；
8.所述数据采集单元包括无线采集模块，所述无线采集模块与所述处理单元连接，所述无线采集模块用于采集车辆无线设备的数据。
9.在部分实施例中，所述信息收发单元包括通信模块、收发天线以及数据加密模块，所述数据加密模块与所述处理单元连接，所述通信模块分别与所述收发天线和所述数据加密模块连接。
10.在部分实施例中，所述车辆数据采集模组还包括存储模块，所述存储模块的输入端与所述数据加密模块连接，所述存储模块的输出端与所述通信模块连接。
11.在部分实施例中，所述存储模块为tf内存卡。
12.在部分实施例中，所述信息收发单元还包括gnss接收机，所述gnss接收与所述处理单元连接。
13.在部分实施例中，所述无线采集模块为wifi模块或者蓝牙模块或者zigbee模块。
14.在部分实施例中，所述数据采集单元还包括外部接口模块，所述外部接口模块与所述处理单元连接，所述外部接口模块用于采集车辆有线设备的数据。
15.在部分实施例中，所述外部接口模块包括can总线通信接口、多路的模拟量输入输出接口以及多路开关量输入输出接口。
16.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆数据传输系统，包括如上述第一方面所述的车辆数据采集模组、无线设备以及终端，所述无线设备将数据发送至所述车辆数据采集模组，所述数据采集模组将数据发送至所述终端。
17.第三方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括如第一方面所述的车辆数据采集模组。
18.本实用新型上述的技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：车辆数据采集模组上的电源管理模块为各个单元供电，处理单元分别与数据采集单元和信息收发单元连接，数据采集单元包括无线采集模块，无线采集模块能以组网的形式采集车辆上的无线设备数据，处理单元将采集到的数据分析处理后通过信息收发模块发送至终端，通过采用无线模块来采集车辆的数据，能减少通信线束，布设简单且成本低。
附图说明
19.图1是根据本实用新型实施例提供的车载数据采集模组示意图；
20.图2是根据本实用新型另一实施例提供的车载数据采集模组示意图。
具体实施方式
21.本技术实施例所描述的实施例不应视为对本技术的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
22.在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
24.本实用新型实施例提供一种车辆数据采集模组，参照图1，车辆数据采集模组包括电源管理模块、数据采集单元、处理单元和信息收发单元。电源管理模块分别与数据采集单元、处理单元和信息收发单元连接，为各个模块提供直流稳压电源。处理单元分别与数据采集单元和信息收发单元连接，数据采集单元包括无线采集模块，无线采集模块与处理单元连接。具体地，无线采集模块可以采用蓝牙模块或者wifi模块或者zigbee模块，或者是同时采用其中的两种模块或者同时采用三种模块。单个zigbee模块可接入6万多个网络节点，可用于采集大量的车辆的传感器数据。蓝牙模块传输速率和可靠性高，可采集车辆各种系统的数据，例如测试系统、控制系统以及车载自诊断系统的数据，车辆系统的数据多，采用蓝牙模块可提高数据的传输速度。wifi模块传输速率可达到几十兆每秒，可无线采集车辆的行车仪等视频数据，此外，wifi模块有两种模式，也就是连热点(sta)模式和开热点(ap)模式，这个wifi模块可以同时打开两种模式，在sta模式下，车载数据采集模组可以接入其他设备的无线网卡，借助其他设备将采集到的数据发送出去，在ap模式下就可以接入wifi无线通信的传感器或者车辆中的系统，减少车辆的通信线束，降低线束累赘。无线采集模块可以采用esp32系列型号的芯片，该系列型号的芯片将wifi和蓝牙合二为一，集成度高，性能稳定且功耗低，能够减少车载数据采集模组的尺寸，降低功耗。
25.根据本发明一些具体实施例，参照图2，信息收发单元包括通信模块、收发天线以及数据加密模块，数据加密模块与处理单元连接，通信模块与数据加密模块连接，收发天线与数据加密模块连接。数据加密模块采用加密芯片支持对称加密、mac运算、非对称加解密、hash计算等数据运算、支持四级安全通道等功能，支持ecc、rsa、des、aes、sha、sm1、sm2、sm3、sm4和sm9等算法。无线采集模块采集完车辆的数据以后经过处理单元的打包处理，处理后的数据经过数据加密模块加密后通过通信模块被发送出去。此外，车载数据采集模组还拓展有存储模块，存储模块的输入端与数据加密模块连接，存储模块的输出端与通信模块连接，加密后的数据可以被储存进存储模块中，当监控平台或者终端需要调取数据时，可以通过通信模块直接将存储模块中的加密数据发送出去。存储模块模块可以采用tf内存卡，tf内存卡体积小，能减车载数据采集模组的整体尺寸，还可以通过读卡器直接现场读取tf内存卡中的数据。本车载通讯模组具备重型柴油车污染物排放限值即测量方法(中国第六阶段)指出的用于车载的设备都需要支持数据连续保存10分钟的量且保存7天，且保存在本地的数据都需要进行数据加密的功能。
26.根据本发明一些具体实施例，信息收发单元还包括gnss接收机，gnss接收与处理单元连接。gnss接收机能够接收包括gps、北斗、格洛纳斯等全球主流定位系统的定位信号，处理单元接收定位信息，再将定位信息通过通信模块发送出去，能够实时跟踪车辆的位置。具体地，通信模块可以采用4g模块，4g技术相对成熟，网络容量高，能为车辆数据发送提供稳定的网络环境。
27.根据本发明一些具体实施例，参照图2，数据采集单元还包括外部接口模块，外部接口模块跟处理单元连接，外部接口模块提供有一些can总线通信接口、多路的模拟量输入输出接口以及多路开关量输入输出接口。can总线通信接口可以接入车辆上一些采用can总线传输数据的系统、测量仪表等，多路的模拟量输入输出接口和多路开关量输入输出接口可以分别接入开关传感器和模拟传感器。当车辆上的一些设备不支持无线方式传输数据则可以通过外部接口模块将数据传输到车载数据采集模组中发送至终端。
28.需要说明的是，因为各个模块的工作电压不相同，且部分模块在工作时会产生一些电压或者电流的波动，这些波动在电路中对其他模块造成干扰，为了提高抗电磁干扰性能设置多个独立供电电路为各模块供电，能实现电源隔离避免干扰。此外还设计内置电源供电和多个外设电源供给控制接口，可以根据需要接入电压合适的电源，适应各个工作环境的需求从而减低整个车载监控pcb的工作功耗。电源管理模块还支持5v输出，可为拓展的外部设备实现供电。
29.本实用新型实施例还提供了一种车辆数据传输系统，包括如上述实施例的车辆数据采集模组、无线设备以及终端，无线设备部署在车辆数据采集模组上的无线采集模块的网络下，无线采集模块接收无线设备发送的数据，然后数据经过处理单元的分析处理、打包，分时段将数据通过通信模块发送至终端或者通过数据加密模块加密后存储进存储模块中。需要说明的是，终端可以是监控平台、服务器或者手机等电子设备。
30.本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括上述实施例的车辆数据采集模组。
31.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本实用新型权利要求所限定的范围内。