基于Android平臺的車載OBD技術(shù)應(yīng)用研究

[摘 要] 目前汽車OBD系統(tǒng)受到汽車制造廠商成本的限制，OBD儀表只有少量高級轎車上才會配備，使汽車OBD系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)無法得到有效發(fā)揮。意在通過藍牙設(shè)備與Android手機的APP連接，實現(xiàn)車輛運行數(shù)據(jù)在手機上顯示，進而實現(xiàn)汽車運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和在線診斷功能。

[關(guān) 鍵 詞] 車載診斷系統(tǒng)；安卓系統(tǒng)；應(yīng)用程序

[中圖分類號] U472.4 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）29-0164-02

OBD是英文On-Board Diagnostics的縮寫，中文翻譯為“車載自動診斷系統(tǒng)”。這個系統(tǒng)集成在發(fā)動機管理系統(tǒng)中隨時監(jiān)控影響廢氣排放部件的工作狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，故障（MIL）燈或檢查發(fā)動機（Check Engine）警告燈亮，同時動力總成控制模塊（PCM）將故障信息存入存儲器，通過一定的程序可以將故障碼從PCM中讀出。根據(jù)故障碼的提示，維修人員能迅速準確地確定故障的性質(zhì)和部位。

Android是一個以Linux為基礎(chǔ)的半開源操作系統(tǒng)，Android系統(tǒng)因具有穩(wěn)定性、開源特性、免費性等優(yōu)點被應(yīng)用于很多手機和平板電腦設(shè)備上[1]。目前，越來越多使用英特爾和AMD處理器的計算機也開始運行Android系統(tǒng)。Android平臺給第三方開發(fā)商提供了十分寬泛、自由的研發(fā)環(huán)境。

一、OBD系統(tǒng)的主要作用

1.隨時檢測零部件和系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保證汽車在使用壽命期內(nèi)的排放不超過法規(guī)要求。

2.檢測到相關(guān)排放故障時，OBD系統(tǒng)可以用儀表板上的MIL燈進行報警。

3.故障車輛能得到及時修理，減少車輛污染物排放。

4.OBD系統(tǒng)有助于技師迅速診斷，對癥修理，降低維修成本。

二、OBD接口定義

現(xiàn)代汽車都裝有一個標準形狀和尺寸的16針診斷接口，每針的信號分配相同，并位于相同的位置，裝在儀表盤之下，在儀表盤的左邊與汽車中心線右300 mm之間的某處[2]。應(yīng)當(dāng)注意的是，診斷接口的某些端子，指定為特定的信號如圖1所示。而其他端子則可讓制造商使用，或在當(dāng)前型號的車上尚未使用。

三、車載OBD系統(tǒng)與Android平臺互聯(lián)方式

藍牙適配器直接通過車輛的16針診斷接頭安插在汽車上，手機應(yīng)用就可以通過藍牙與藍牙適配器建立藍牙通道，從而與車輛的OBD系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信如圖2所示。

手機應(yīng)用獲取車輛信息前首先發(fā)送AT指令對藍牙適配器進行初始化操作，然后才可以發(fā)送OBD指令給藍牙適配器與汽車進行數(shù)據(jù)通信，從而獲取車輛的實時數(shù)據(jù)信息，手機應(yīng)用通過對收到的數(shù)據(jù)進行分析、處理從而獲取相應(yīng)參數(shù)信息，繼而通過可視化的界面將汽車的實時運行狀況信息或故障信息展示給用戶[3]。手機應(yīng)用結(jié)合手機的定位、傳感器信息等，對駕駛行為的安全性進行分析，并對危險駕駛行為進行預(yù)警。同時還可以通過移動互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器進行數(shù)據(jù)通信，獲取遠程數(shù)據(jù)存儲、遠程診斷、道路救援等服務(wù)。如圖3所示汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器直接與汽車診斷口相連，將來自智能手機的診斷請求按照15015031-5規(guī)定的應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層等的要求轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號，并發(fā)送給汽車電子控制器ECU，從而實現(xiàn)汽車故障診斷的同時汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器將汽車電子控制器ECU的反饋信息返回給智能手機，由智能手機進行顯示。

四、APP系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計

汽車診斷系統(tǒng)APP軟件部分是在Android系統(tǒng)Application層上做的應(yīng)用級開發(fā)，著重點在于模塊功能的劃分，形成清晰的軟件架構(gòu)[4-6]，系統(tǒng)總體功能模塊劃分如圖4所示。

五、APP系統(tǒng)功能模塊在汽車上的具體實現(xiàn)

汽車啟動后APP自動掃描周邊的藍牙設(shè)備，配對成功后開始傳輸數(shù)據(jù)。APP顯示智能儀表模式，在行駛過程中，當(dāng)車主有急加速或急剎車行為時，智能儀表都能及時提醒車主，輔助糾正車主的駕駛行為。當(dāng)出現(xiàn)重要故障如水溫過高等危險數(shù)據(jù)時語音提醒車主，保持低速平穩(wěn)駕駛，有條件時停車檢查。同時此數(shù)據(jù)會上傳到智能管理系統(tǒng)，為專業(yè)維修人員提供維修數(shù)據(jù)。行駛結(jié)束后APP立即生成行程詳情對本次行程進行總結(jié)，對不良行為進行糾正。APP還能提醒保養(yǎng)時間和汽油品質(zhì)的檢測。

六、結(jié)語

本設(shè)計將汽車OBD系統(tǒng)與智能Android系統(tǒng)通過汽車終端藍牙設(shè)備自動連接，汽車在行駛過程中隨時將實時數(shù)據(jù)不斷發(fā)送到Android系統(tǒng)手機上，駕駛員通過安裝在Android平臺上的APP應(yīng)用界面即可隨時準確地了解到汽車的健康和安全狀況，為駕駛員安全駕駛和車輛的定期維護提供了可靠的數(shù)據(jù)支持，最終實現(xiàn)了安全駕駛。

參考文獻：

[1]謝江浩，彭憶強，黃志東，等.基于Android和車載OBD的車輛參數(shù)實時采集系統(tǒng)[J].西華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016（3）：62-66.

[2]羅冰洋，陳苗，陳雅，等.基于Android平臺汽車監(jiān)測與診斷終端[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2016（2）：263-266.

[3]蔡黎，代妮，鄧明.基于OBD協(xié)議的Android平臺汽車虛擬儀表設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2011（12）：83-86.

[4]鐘楨.基于智能手機的汽車故障檢測方法與裝置：中國，200910053671.3[P].2009-06-22.

[5]黃智宇，陳志方，陳倍新，等.一種基于Android平臺的汽車故障診斷系統(tǒng)：中國，201310355523.3[P].2013-08-15.

[6]黃海明，楊安志，金吉剛，等.一種基于智能手機的汽車故障診斷裝置：中國，201120539983.8[P].2011-12-21.