Implementación de sistema de terminal de vehículos basado en OBD y GPS

Como la seguridad del tráfico, la congestión y otros problemas están muy preocupados, se diseña un sistema de terminal de vehículos basado en OBD y GPS. El sistema está diseñado a partir de dos aspectos, uno es

Based on the OBD interface to collect real-time data of the vehicle during driving, the acquisition circuit is designed to connect with the OBD system of the car by using the EST527-minis car networking OBD module to read the real-time operating parameters of the car while driving, so that the car owner can pass this system More intuitively understand the real-time parameters of the vehicle, and have a more comprehensive understanding of the vehicle condition, thereby reducing potential safety hazards. The second is to realize the accurate positioning of the vehicle through the GPS module on the basis of obtaining the information of the vehicle, and use the DSRC technology to realize the real-time interaction of various information between the vehicles to ensure that the vehicle is in a safe driving state. By mounting the system on a real vehicle, testing the functions of each part of the entire terminal device, the expected goal was achieved.

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Debido al rápido crecimiento de la propiedad de automóviles, una serie de problemas de tráfico causados ​​por esto han atraído cada vez más atención, como la seguridad, la protección del medio ambiente y la congestión de las carreteras.

Espere. Desde la perspectiva de la seguridad en la conducción, es muy importante mantener la distancia entre los vehículos y conducir con cuidado. Conocer la distancia entre vehículos puede resolver eficazmente estos problemas. Al medir la distancia entre vehículos, la tecnología de medición de distancia por ultrasonidos es un método de medición de distancia comúnmente utilizado, pero sus condiciones ambientales de medición de distancia son relativamente altas y la precisión es insuficiente. Lidar es actualmente un método de rango dinámico avanzado. Se utiliza principalmente en experimentos y pruebas de investigación científica de alta gama, como vehículos no tripulados. Es caro. Civil Lidar se utiliza principalmente para invertir la medición de distancias dentro de los 3 m. Estos dos tipos de sistemas de mantenimiento a distancia requieren un entorno operativo elevado y un coste elevado, y no pueden cumplir los requisitos del sistema de recordatorio de distancia de seguridad para vehículos civiles normales.

En la actualidad, el sistema de navegación GPS montado en vehículos se usa ampliamente debido a las ventajas de alta precisión de posicionamiento, bajo costo y uso conveniente. Medir la distancia entre vehículos a través de GPS se ha convertido en

Por la realidad. La tecnología de comunicación DSRC Internet of Vehicles se ha aplicado continuamente en el campo del transporte inteligente en los últimos años y se puede establecer de manera efectiva entre vehículos de alta velocidad.

Al mismo tiempo, los conductores también están ansiosos por conocer algunos datos durante el proceso de conducción de su automóvil, para realizar una gestión más proactiva del vehículo. La promoción de la tecnología OBD-II facilita que las personas obtengan estos datos. El desarrollo continuo de la tecnología de Internet de los vehículos proporciona una plataforma para la integración de varios módulos.

This system makes full use of the multi-mode fusion characteristics of the Internet of Vehicles platform, and designs a vehicle terminal system based on OBD and GPS. The system uses the comprehensive and fast characteristics of OBD to collect vehicle data, GPS technology positioning and ranging functions, and DSRC technology transmission The real-time nature of the data collects vehicle information and surrounding road information, filters, calculates, and distributes it through the processor to realize the information interaction between vehicles and roads. This article uses data splicing technology to effectively solve the fragmentation problem in the process of data collection and distribution, to ensure the correctness of data transmission, and to avoid the disadvantages of expensive distance measuring devices and high requirements for distance measuring conditions in the prior art, making vehicles in complex situations Accurate data information can still be obtained by downloading, which greatly improves the driving safety of the vehicle, and realizes that the various data of the car when the car is driving can be presented to the user in a simple and intuitive manner, which is convenient for the user to use.

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1 Diseño del esquema general del sistema

Después de un análisis exhaustivo de la demanda del sistema, se diseña el marco general del sistema, como se muestra en la Figura 1. El sistema se divide en tres partes: software y hardware, la primera

Parte de ella es diseñar un módulo de recolección para el sistema OBD de a bordo de un automóvil, a través del cual se extrae la información en tiempo real durante el proceso de conducción del vehículo; la segunda parte es un módulo que utiliza los datos del GPS para lograr la interacción de la información a través del DSRC; la tercera parte se basa en los datos recopilados. Los datos se diseñan visualmente, incluidos los LED y los dispositivos móviles, de modo que los usuarios puedan realizar los ajustes correspondientes al estado de conducción del vehículo.

1. 1 Estructura general del sistema

Este sistema se basa en el diseño del sistema de terminales de a bordo OBD y GPS a bordo. El sistema montado en el vehículo obtiene los datos de conducción en tiempo real del vehículo y la información de estado de algunos de los módulos del vehículo, así como la información de datos del módulo de posicionamiento GPS, y comparte datos con otros vehículos a través de la comunicación de red de vehículos DSRC. módulo. raíz

Calcule la distancia segura entre los dos vehículos basándose en la velocidad del vehículo y la velocidad del vehículo objetivo. Al mismo tiempo, calcule la distancia real entre los dos vehículos a través de la información del GPS, muestre la información de distancia obtenida en la pantalla LED y juzgue si la distancia real es Si es menor que la distancia de seguridad, se advertirá al conductor. El módulo de comunicación Bluetooth se utiliza como medio de transmisión de información entre el terminal del vehículo y el dispositivo móvil, y se diseñan los circuitos divididos y los módulos funcionales.

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1.2 Esquema de diseño de la parte de adquisición de datos OBD

El sistema OBD nació originalmente para limitar la emisión de gases de escape de los automóviles. Con el desarrollo de la tecnología, el vehículo más utilizado

The diagnosis system is OBD-Ⅱ, and the most advanced OBD-Ⅲ has been able to enter the system ECU (computer) to read the fault code and related data, and use the small on-board communication system to convert the vehicle’s identity code, fault code and location Such information is automatically notified to the management department. Considering the current diagnostic interface chips on the market and comparing with other chips, we finally chose Est527_minis as the core of the hardware circuit design. At the same time, EST527 covers all mainstream automobile agreements and has strong applicability. Most models on the market can be used. The collected information is displayed on the LED display. Here, the HC-06 Bluetooth module is used as the transmission medium with the mobile device, and the communication distance is about 10m.

Logotipo del coche OBD1.3 Parte del plan de diseño para la medición de la distancia de conducción

Como se muestra en la Figura 4, esta parte obtiene información de posicionamiento GPS del vehículo a través del módulo de posicionamiento GPS [14], y obtiene otra información con la ayuda del módulo de comunicación de red de vehículos DSRC.

La información de posicionamiento del vehículo se calcula y la distancia entre los dos vehículos se muestra en la pantalla LED o en el dispositivo móvil. Cuando la distancia es menor que la distancia de seguridad establecida, el módulo de alarma de luz y sonido alertará al conductor. El controlador central ARM del sistema utiliza el chip STM32F105RBT6, el módulo de comunicación de red del vehículo DSRC utiliza el componente MK5OBU-DSRC, el módulo de posicionamiento GPS utiliza el componente MK5OBU-GPS, la pantalla LED utiliza la pantalla del coche de 14 pulgadas y el sonido y El módulo de alarma de luz utiliza reproducción de audio.

1.4 Diseño de piezas de software

Esta parte desarrolla el dispositivo móvil AP [15] para la plataforma Android, centrándose en la división de funciones del módulo, formando un marco de software claro

El módulo de diseño de software se divide principalmente en 5 partes: el módulo de visualización del tablero de instrumentos para la información de la velocidad del automóvil, el módulo de visualización de la lista para la información general del vehículo, el módulo de servicio de mapas y el módulo Bluetooth para recibir información y el módulo deslizante para mostrar información básica. Después de integrar cada parte del diseño del módulo, se diseña el sistema terminal del vehículo final

2 System test

2.1 Entorno de prueba

El entorno de prueba básico del sistema se muestra en la Tabla 1, y luego el trabajo de preparación antes de probar los módulos correspondientes: instale el terminal de a bordo en los dos vehículos y

Conéctese con la interfaz OBD-Ⅱ, verifique la fuente de alimentación de cada módulo y al mismo tiempo transfiera la información del teléfono inteligente al terminal del vehículo a través de Bluetooth en una carretera recta de aproximadamente 1 km de largo, y los dos vehículos comenzarán a su vez para comprobar las condiciones de funcionamiento de cada módulo del sistema durante la conducción. Realice pruebas para verificar la estabilidad, practicabilidad y precisión del sistema.

2.2 Resultados de la prueba

Este sistema selecciona un vehículo real para probar el sistema. Los resultados de la prueba muestran que el terminal montado en el vehículo puede integrar varios módulos y realizar sin problemas las funciones de diseño esperadas.

1) En términos de recopilación de datos, ambos vehículos pueden ver con precisión la información en tiempo real de la conducción del vehículo en la pantalla LED y los dispositivos móviles, lo cual es intuitivo y conveniente como se muestra en la figura.

7 mostrado.

2) En términos de medición de la distancia de conducción, para verificar la precisión de la distancia medida, cuando el vehículo arranca y se detiene, la distancia entre los dos vehículos se mide con un metro.

Para comparar con los datos medidos por GPS. Se divide principalmente en dos grupos de experimentos: 1) El vehículo de delante está parado, y el vehículo de detrás comienza a acercarse al vehículo de delante dentro de los 100 my se detiene después de alcanzar una cierta distancia; 2) Los dos vehículos arrancan aproximadamente al mismo tiempo y se detienen después de conducir durante un período de tiempo.

Durante los dos conjuntos de pruebas experimentales, el sistema utilizó el módulo de rango GPS para registrar por separado la relación entre la distancia entre los dos vehículos y el tiempo. Después de múltiples mediciones y valores promedio, se encontró que el error entre el rango GPS y la distancia real estaba dentro de los 0.5 m. Cuando la distancia del vehículo es inferior a 2 m, el error aumentará. Muestra que este sistema básicamente puede obtener la información de distancia entre vehículos de manera precisa y rápida mediante el uso del sistema de posicionamiento GPS, y puede interactuar con la información de posición entre los dos vehículos en tiempo real a través de DSRC, para recordar la posición relativa de los vehículos. .

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3 Conclusión

Roadragon has designed an on-vehicle terminal system for the Internet of Vehicles based on OBD and GPS. The terminal system mainly includes two parts. The first part is the vehicle real-time data acquisition module, and the second part is the calculation and warning of the safety distance between vehicles through DSRC and GPS. Features. The actual vehicle test results show that the various modules of the vehicle terminal system work normally, are reliable and practical, and can be used by most models on the market. While ensuring safe driving, the driver can also obtain real-time driving information of the vehicle and part of the information of the vehicle that is also equipped with the device, so that the owner can have a more comprehensive understanding of the car’s situation and travel more comfortably. Because the system is connected to the Internet of Vehicles platform, when the number of vehicles is large, it has high application value in vehicle driving behavior analysis, fleet management, and environmentally friendly driving based on vehicle big data.

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Hora de publicación: Sep-18-2020