基于车辆诊断系统的里程获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于车辆诊断系统并融入数据补偿算法获得行驶里程的方法及装置。通过采集OBD系统中的车辆瞬时速度，将数据进行单位转换，并加入数据补偿算法，再根据输出速度产生的时间序列，计算出间隔时间和车辆位移值，从而得到较为精准的道路行驶里程测量值。经过测试，没有采用数据补偿算法的测量装置和采用了本发明专利技术公开的数据补偿算法的测量装置得到的行驶里程分别于GPS装置连续记录位置得到的路径长度进行对比，数据精度提高了10倍，可以满足一般工程测量和交通研究的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于车辆系统、道路测量、交通研究、道路设计等
具体涉及基于车辆诊断系统融入数据补偿算法获得行驶里程的方法。
技术介绍
车辆诊断系统(OBD)原应用于车辆维修等领域，近些年随着电子技术的发展，OBD数据的采集开始应用于汽车与其他相关行业的交叉学科中，OBD数据中的速度数据则是简单推算车辆行进姿态的关键参数。本专利技术人也曾经采用OBD速度数据获取道路线形，但由于OBD数据规范制定时是为了车辆诊断使用，所以速度值的输出则被设定为一个1位字母和4位数字组成的混合数据，4位数字则是其中速度值的有效数字，并且输出的瞬时速度单位为km/h。由于这个特点的存在，使得使用该数据进行位移(里程)计算时造成不可避免的系统误差，影响系统精度。根据实际测量，该系统得到的位移值与连续记录GPS数据得到的行驶路径长度进行对比，长度相差约±5％。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于车辆诊断系统并融入数据补偿算法获得行驶里程的方法及装置，以解决使用OBD系统输出的车辆瞬时速度数据，融合数据补偿算法，提高计算位移值的精度，改善上述系统的可靠性等技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下：通过采集OBD系统中的车辆瞬时速度V，将数据进行单位转换，再根据采集所用单片机的时钟产生的时间序列t，计算出输出速度的时间间隔Δt和车辆计算位移值S，并加入通过数据补偿算法得到的位移补偿值ΔS，从而得到精准的车辆道路行驶里程S’；其中数据补偿算法是通过OBD系统测量计算过程中产生的相邻瞬时速度变化值ΔV和时间间隔Δt的函数关系对计算位移值S进行数据补偿的；数据补偿算法的具体实施方法为：首先检测采集的相邻瞬时速度有无变化，如果ΔV≠0，则提供相邻瞬时速度变化值ΔV给补偿系统做后续处理；然后计算这个相邻瞬时速度变化所持续的时间间隔Δt，根据时间间隔Δt的大小分级，分级阈值为A；第三是对不同分级的位移补偿值ΔS进行计算，计算函数为F，F是ΔV与Δt的复合函数或是其中某一个自变量的单一函数，函数表达式如下：(其中A、c1、c2需要根据不同车辆进行测定，实施例中的A值取1秒，c1、c2分别为0.2777和0.1353)根据上述数据补偿的方法计算的位移补偿值ΔS与车辆计算位移值S相加即可得到补偿后位移值S’。该专利技术装置包括采集模块、数据处理模块和输出模块；采集模块：该模块包括OBD数据采集子模块、时间序列采集子模块；OBD数据采集子模块，该子模块包括了OBD数据采集装置、控制OBD数据采集的装置以及数据传递装置；该子模块通过OBD数据采集装置将OBD中车辆行驶的瞬时速度采集出来，速度单位为㎞/h，数据为整型数据；时间序列采集子模块，该模块获取电路中的时钟频率，为采集到的速度数列创建时间序列，时间单位为毫秒；数据处理模块：本模块包含原初位移值计算子模块、数据补偿子模块；原初位移值计算子模块，根据OBD数据采集子模块中采集到的速度数据和时间序列采集子模块采集到的时间序列，计算间隔时间且统一单位量纲后，进行计算原初位移值；数据补偿子模块，利用数据补偿算法，分别计算时间间隔、速度变化值导致的误差补偿计算，将原初位移值与补偿计算值加和，最终得到补偿位移值；首先检测采集的相邻瞬时速度有无变化，如果ΔV≠0，则计算变化值ΔV；其次计算这个相邻速度变化所持续的时间Δt，根据时间间隔的长短分级；第三，对每级的位移补偿值计算，计算函数F是ΔV与Δt的复合函数或是其中某一个自变量的单一函数；根据上述数据补偿的方法计算的数据补偿值ΔS与原初位移值S相加即可得到补偿后位移值S’；输出模块：将补偿后位移值连同时间序列进行输出，由计算机串口或其他数据存储介质接收和存储。本专利技术的优点：为了部分消除系统误差，从而提高计算位移值的精度，改善系统的可靠性，本专利技术中不仅将测量装置模块化，并且融入了数据补偿算法，从而有效提高了测量精度。根据实测结果，使用本专利技术装置测量得到的位移值与连续记录GPS数据得到的行驶路径长度进行对比，长度相差降到±5‰以内，对比原始方法，提高了十倍的精度，基本满足了一般测量的需要，为交通研究、道路设计的现状道路数据采集提供了数据基础。附图说明图1为本专利技术的各模块组成及流程原理示意图。图2为本专利技术的数据补偿原理图。具体实施方式本专利技术电路结构及工作原理参见图1所示的实施方案：1.采集模块(1)OBD数据采集子模块：OBD数据采集装置采用了支持Arduino的OBD-IIURAT适配器，控制OBD-IIURAT适配器数据采集的主板采用了Arduino主板，OBD-IIURAT适配器采集的数据通过Arduino主板的串口输入到Arduino内。(2)时间序列子模块：该子模块使用Arduino主板的时钟频率，Arduino主板串口每次读入OBD-IIURAT适配器采集的数据时即给出读入时的时间，混入瞬时速度形成数列。2、数据处理模块(1)原初位移值计算子模块：该模块使用采集模块的得到的时间序列和速度序列，通过Arduino主板计算得到原初位移值。(2)数据补偿子模块：通过Arduino主板计算时间间隔和速度差，判断出现速度差的绝对值不为零时，根据时间间隔长短进行分级，本次实施分两级，将大于1s的时间间隔作为第一级，小于1s的时间间隔作为第二级，第一级的数据补偿(单位m)函数为0.2777倍的速度差值ΔV(km/h)；第二级的数据补偿(单位m)函数为0.1353倍的速度差值ΔV(单位km/h)和时间间隔Δt(单位s)的乘积。最终将上述的数据补偿与原初位移值加和后得到数据补偿后位移值3、输出模块本次实施例中直接采用Arduino主板连接电脑USB串口，进行电脑USB串口数据调试得到时间序列和数据补偿后位移值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于车辆诊断系统并融入数据补偿算法获得行驶里程的方法；通过采集OBD系统中的车辆瞬时速度V，将数据进行单位转换，再根据采集所用单片机的时钟产生的时间序列t，计算出输出速度的时间间隔Δt和车辆计算位移值S，并加入通过数据补偿算法得到的位移补偿值ΔS，从而得到精准的车辆道路行驶里程S’；其中数据补偿算法是通过OBD系统测量计算过程中产生的相邻瞬时速度变化值ΔV和时间间隔Δt的函数关系对计算位移值S进行数据补偿的；数据补偿算法的具体实施方法为：首先检测采集的相邻瞬时速度有无变化，如果ΔV≠0，则提供相邻瞬时速度变化值ΔV给补偿系统做后续处理；然后计算这个相邻瞬时速度变化所持续的时间间隔Δt，根据时间间隔Δt的大小分级，分级阈值为A；第三是对不同分级的位移补偿值ΔS进行计算，计算函数为F，F是ΔV与Δt的复合函数或是其中某一个自变量的单一函数，函数表达式如下：(其中A、c1、c2需要根据不同车辆进行测定)根据上述数据补偿的方法计算的位移补偿值ΔS与车辆计算位移值S相加即可得到补偿后位移值S’。

【技术特征摘要】
1.一种基于车辆诊断系统并融入数据补偿算法获得行驶里程的方法；通过采集OBD系统中的车辆瞬时速度V，将数据进行单位转换，再根据采集所用单片机的时钟产生的时间序列t，计算出输出速度的时间间隔Δt和车辆计算位移值S，并加入通过数据补偿算法得到的位移补偿值ΔS，从而得到精准的车辆道路行驶里程S’；其中数据补偿算法是通过OBD系统测量计算过程中产生的相邻瞬时速度变化值ΔV和时间间隔Δt的函数关系对计算位移值S进行数据补偿的；数据补偿算法的具体实施方法为：首先检测采集的相邻瞬时速度有无变化，如果ΔV≠0，则提供相邻瞬时速度变化值ΔV给补偿系统做后续处理；然后计算这个相邻瞬时速度变化所持续的时间间隔Δt，根据时间间隔Δt的大小分级，分级阈值为A；第三是对不同分级的位移补偿值ΔS进行计算，计算函数为F，F是ΔV与Δt的复合函数或是其中某一个自变量的单一函数，函数表达式如下：(其中A、c1、c2需要根据不同车辆进行测定)根据上述数据补偿的方法计算的位移补偿值ΔS与车辆计算位移值S相加即可得到补偿后位移值S’。2.一种基于车辆诊断系统并融入数据补偿算法获得行驶里程的装置，其特征在于，该装置包括采集模块、数据处理模块和输出模块；采集模块：该模块包括OBD数据采集子模块、时间序...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴楠，
申请(专利权)人：北京市市政工程设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11