CN102176158B - 一种用于移动终端诊断整车数据的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于移动终端诊断整车数据的方法，包括：在移动终端上下载诊断软件；将蓝牙转换模块集成到车载蓝牙设备中或者将USB转换模块集成到车载USB设备中；当移动终端通过自身的蓝牙装置与车载蓝牙设备通讯或者通过USB数据线连接至车载USB设备时，通过CAN总线从VMS读取整车数据，并通过蓝牙转换模块或USB转换模块对读取的整车数据进行格式转换后发送给移动终端上的诊断软件。相应地，提供一种用于移动终端诊断整车数据的系统。本发明可通过蓝牙或USB数据线将整车数据读取到移动终端中，并通过移动终端上的诊断软件进行远程诊断。

Description

一种用于移动终端诊断整车数据的方法和系统

技术领域

本发明涉及移动终端技术领域，尤其涉及一种用于移动终端诊断整车数据的方法和系统。

背景技术

目前，汽车故障一般只有到维修服务站利用专用的诊断仪才可进行检测，而这种专用的诊断仪一般比较昂贵，远远不能达到普及的程度。驾驶员往往对汽车故障一无所知，当汽车出现故障时，只能到维修服务站进行修理。这种情况导致驾驶员不能在第一时间了解车况，进行即时诊断，并对一些完全可以自己处理的小故障进行处理。尤其是当驾驶员在一些偏远地区遇到故障时，更是不便于去维修服务站进行修理。因此，期望一种可对汽车进行实时故障检测以便驾驶员可对故障车进行初步的诊断和修理的方法。

在申请号为200810070458.9的中国专利申请“一种通过GPS定位和移动通信实现实时车辆远程故障分析的方法”中公开了一种实时故障码报警流程、实时故障预警流程和实时故障查询流程。但是，该方法仅仅实现了远程诊断的一种通信形式，其使用的移动终端是台式机，不能适用于小体积的移动终端，例如手机，这是因为小体积的移动终端的通信媒介往往与台式机的通信媒介不一样，因此，远程诊断的通信形式也不一样。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于移动终端诊断整车数据的方法和系统，以实现移动终端远程故障分析。

为了实现以上目的，本发明提供的用于移动终端诊断整车数据的方法，所述移动终端具有蓝牙装置，所述方法包括：在所述移动终端上下载诊断软件；将蓝牙转换模块集成到车载蓝牙设备中，所述蓝牙转换模块用于将通过CAN总线从整车控制系统读取的整车数据转换为IEEE802数据报文格式的数据；当所述移动终端通过自身的蓝牙装置与车载蓝牙设备通讯时，通过CAN总线从整车控制系统读取整车数据，并通过蓝牙转换模块对读取的整车数据进行格式转换后发送给所述移动终端上的诊断软件；当所述诊断软件接收到格式转换后的整车数据之后，所述诊断软件读取出故障码和冻结帧，并清除故障码或存储冻结帧；所述通过CAN总线从整车控制系统读取的整车数据转换为IEEE802数据报文格式的数据的方法为：从CAN上解析出来的数据是一帧8个字节，每一包数据128个字节，其中包含帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验、应答场和帧结尾；数据场是0；在报文的格式转化中，帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验、应答场和帧结尾、源数据直接通过接口函数直接传输，CRC校验为缺省状态；对于数据场而言，除去每帧长度数的第一个字节，每包总数还有112个字节，而48位的蓝牙设备地址中用3位的微微网激活节点地址，用以标识微微网中激活成员，该地址3位全用作广播信息，8位的微微网休眠节点地址，用以标识微微网中休眠的从节点；微微网接入地址分配给微微网中要启动唤醒过程的从节点，从节点为1位，总和是一个字节，除去蓝牙设备地址长度后总长度余33位，共4个字节，需用28个数据包传输112个字节后完成数据场的传输。

相应地，本发明提供一种用于移动终端诊断整车数据的系统，包括：移动终端，其包括蓝牙装置和下载的诊断软件；和车载系统，其包括车载蓝牙设备，所述车载蓝牙设备集成有蓝牙转换模块，所述蓝牙转换模块用于将通过CAN总线从整车控制系统读取的整车数据转换为IEEE802数据报文格式的数据。当所述移动终端通过自身的蓝牙装置与车载蓝牙设备通讯时，通过CAN总线从整车控制系统读取整车数据，并通过蓝牙转换模块对读取的整车数据进行格式转换后发送给所述移动终端上的诊断软件；当所述诊断软件接收到格式转换后的整车数据之后，所述诊断软件读取出故障码和冻结帧，并清除故障码或存储冻结帧；所述通过CAN总线从整车控制系统读取的整车数据转换为IEEE802数据报文格式的数据的方法为：从CAN上解析出来的数据是一帧8个字节，每一包数据128个字节，其中包含帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验、应答场和帧结尾；数据场是0；在报文的格式转化中，帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验、应答场和帧结尾、源数据直接通过接口函数直接传输，CRC校验为缺省状态；对于数据场而言，除去每帧长度数的第一个字节，每包总数还有112个字节，而48位的蓝牙设备地址中用3位的微微网激活节点地址，用以标识微微网中激活成员，该地址3位全用作广播信息，8位的微微网休眠节点地址，用以标识微微网中休眠的从节点；微微网接入地址分配给微微网中要启动唤醒过程的从节点，从节点为1位，总和是一个字节，除去蓝牙设备地址长度后总长度余33位，共4个字节，需用28个数据包传输112个字节后完成数据场的传输。

通过以上技术方案，本发明可实现移动终端远程故障分析。而且这种远程故障分析方法无需通信部门的技术支持和定期付费，适用于小体积的手持移动终端，使用面较为广泛。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的用于移动终端诊断整车数据的系统的结构图；

图2是诊断软件的功能结构图；

图3是本发明的第二实施例的用于移动终端诊断整车数据的系统的结构图。

具体实施方式

以下，将参照附图和实施例对本发明进行描述。

首先，为便于描述本发明，将对本发明涉及的相关术语进行说明。

(1)OBD

为了监控汽车的尾气是否超标，现代汽车上都有一个OBD(车载自动诊断)系统的标准配置，用于监测车辆的状态。当汽车的排放等指标达不到要求时，OBD系统会发出警告信息，如点亮一个故障指示灯(即，MIL灯)，并且有可能禁止或者限制系统的部分功能。

OBD系统可以分为法规相关和非法规相关的两部分，即，一是为了满足EOBD或者OBD II法规要求而配备的OBD系统，而是有的汽车厂商为了便于车辆维修服务或者提高车辆的可靠性和安全等级等目的而配备的OBD系统。

(2)VMS

VMS(整车控制系统)是整车的一部分，它可以实现报警灯管理、系统功能限制或禁止等功能，并可通过CAN(控制器局域网络)总线实时与外界进行数据的交换。

(3)DTC码和冻结帧

故障码和冻结帧是VMS控制器(整车控制器)软件生成、由VMS控制器存储，故障码是根据ISO15031-6为基础，结合控制器本身的故障来分配的，冻结帧是发生故障的瞬间所存储的车身信息，具体包含的信息由各整车厂，各控制器本身情况而定，具体包括驾驶员请求扭矩，制动压力，油门深度等等，视具体情况可以增减。

(4)车载蓝牙设备

车载蓝牙设备中的蓝牙技术是从手机的蓝牙技术延续下来的，拥有相同的发射系统。车载蓝牙设备是以无线蓝牙技术为基础而设计研发的车内无线免提系统。主要功能为在正常行驶中用蓝牙技术与手机连接进行免提通话，以便达到解放双手，降低交通肇事隐患的目的。现阶段对于车载蓝牙技术的开发很大程度上取决于车载的功能需求，在一些中高档车的车载系统上，车载蓝牙设备是一个必备的设备，数据流量也在不断增大，并且数据的传输变得更加流畅。

具体来讲，蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段，其数据速率为1Mbps，采用时分双工传输方案实现全双工传输，使用IEEE802.15协议。

在目前专用的便携式诊断仪中，通过车载蓝牙设备获取整车数据，然后利用便携式诊断仪中内置的蓝牙转换装置将整车数据转换格式(即，将CAN报文格式的整车数据转换为IEEE802数据报文格式的数据)后传给便携式诊断仪。蓝牙转换装置常用的是芯片ROK101 007(详情可见Telefonaktiebolaget LM Ericsson的芯片手册)，这是一款适合于短距离通信的无线/基带模块，该蓝牙转换模块集成度高，功耗小，完全兼容蓝牙协议V1.1，可嵌入任何需要蓝牙功能的设备中。该蓝牙转换模块包括基带控制器、无线收发器、闪存等部件，可提供高至HCI(主机控制接口)层的功能。在该蓝牙转换模块用于便携式诊断仪的情况下，将该蓝牙转换模块接于方向盘下面的OBD口。

本发明的技术构思在于通过CAN总线将整车数据从VMS读取，再通过车载蓝牙设备或车载USB设备将读取的数据传输到具有蓝牙装置或USB接口的移动终端。

(第一实施例)

在本实施例中，移动终端通过蓝牙技术获取整车数据，并根据获取的整车数据进行诊断和处理。

图1是本发明的第一实施例的用于移动终端诊断整车数据的系统的结构图。以下，将参照图1对本实施例进行说明。

首先，需要在具有蓝牙装置11的移动终端1上下载诊断仪厂家开发的诊断软件12(目前诊断软件已开发相当成熟)。

如图2所示，目前已有的诊断软件按照功能划分一般包括实时数据流读取模块10、故障码读取和清除模块20、冻结帧管理模块30、系统故障处理模块40、外设接口50和其它辅助功能模块60。其中，实时数据流读取模块10用于实时地读取汽车的基本数据(比如像发动机转速，油门开度，车速，电机扭矩，逆变器温度等等)。故障码读取和清除模块20用于当MIL灯报警时读取汽车的DTC码，从而获取汽车故障和冻结帧的数据；当故障彻底排除时，清除故障码；冻结帧管理模块30用于对冻结帧进行存储管理。系统故障处理模块40用于根据DTC码和冻结帧进行处理，包括限制或禁止一些系统功能、存储冻结帧、点亮MIL灯等，具体来讲，所有的故障都应该在控制器里以冻结帧的形式存储，以便在查车的时候能够提供最详细的车况信息；对于不同的故障有不同的警示级别，点亮不同级别的警示或者故障灯，如果故障级别足以影响到安全的话就不能再让车开动，或者限制输出功率让车辆行驶在某个稳定安全的速度。在移动终端上，只需集成数据流的读取、冻结帧存储管理、故障码的读取和清故障等功能即可，这些功能都属于VMS控制器下位机的功能。

例如电机温度过高故障是一个不正常的状态，VMS会将这一错误报告给诊断软件。诊断软件中的OBD诊断模块会判断这是一个系统噪声引起的问题，还是一个确定的错误，然后采取一些处理措施：限制或禁止一些系统功能，例如此时限制车上的发电功率，以保证相关部件和整车的安全；存储冻结帧以便为后来的故障分析提供参考；点亮仪表盘上的红色MIL灯，告知驾驶员汽车存在故障，需要到维修服务站进行维修处理。

此外，还需将蓝牙转换装置22集成到车载系统2中的车载蓝牙设备21中，其中，蓝牙转换装置22用于将通过CAN总线从整车控制系统读取的整车数据转换为IEEE802的数据报文格式的数据。这些数据可以以文本等多样形式远程发送给移动终端1。此时，相当于给汽车一个固定的蓝牙ID。例如，蓝牙转换装置22可采用上述芯片ROK101007。

此时，需要考虑的问题包括CAN上数据通过蓝牙传输的流量影响和蓝牙传输的转化问题。

关于蓝牙传输的流量问题，如上所述，蓝牙传输的数据速率为1Mbps，而车载CAN数据传输的速度为500kbps，因此，完全可以覆盖CAN总线的数据速率。

关于蓝牙传输的转化问题，由于蓝牙的传输速率为1Mbps，整车CAN传输速率为500Kbps，因此，需要蓝牙设备降低一半的速率和整车CAN建立联系。具体方法是，从CAN上解析出来的数据是一帧8个字节，每一包数据128个字节(相对于VMS控制器而言，个别控制器报文长度可能不一样)，其中包含帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验、应答场和帧结尾，其中数据场可以是0，根据具体情况定。在报文的格式转化中，帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验、应答场和帧结尾、源数据直接通过接口函数直接传输，其中IEEE802中没有对与CRC校验的严格规定，可以缺省；对于数据场而言，除去每帧长度数的第一个字节，每包总数还有112个字节，而48位的蓝牙设备地址BD_ADDR中用3位的微微网激活节点地址AM_ADDR，用以标识微微网(每个独立的蓝牙网络就被称为一个微微网(piconet))中激活成员，该地址3位全用作广播信息；8位的微微网休眠节点地址PM_ADDR，用以标识微微网中休眠的从节点。微微网接入地址AR_ADDR，分配给微微网中要启动唤醒过程的从节点，由于每台车支持一个指定的移动终端，因此从节点为1位，总和是一个字节，除去蓝牙设备地址长度后总长度余33位，共4个字节，需用28个数据包传输112个字节后完成数据场的传输。

在移动终端1中下载诊断软件12、在车载蓝牙设备21中集成蓝牙转换模块22之后，如果驾驶员没有去维修服务站的条件或者想自己排除故障，那么驾驶员此时可以用移动终端1绑定车载蓝牙设备2，与OBD系统24进行点对点的通讯，以通过CAN总线从VMS读取整车数据(包括当前存在的DTC码)，并通过蓝牙转换模块22对读取的整车数据进行格式转换后发送给移动终端1上的诊断软件12。

当移动终端上的诊断软件接收到格式转换后的整车数据之后，诊断软件读取出DTC码和冻结帧。驾驶员可根据DTC码获知故障类型，并通过点击冻结帧可以进一步查出汽车在发生故障一瞬间不正常的参数，此外，还可以通过诊断软件清除故障码。

(第二实施例)

在本实施例中，移动终端通过USB通讯的方式获取整车数据。本实施例可适用于没有标配蓝牙设备的车载系统。

图3是本发明的第二实施例的用于移动终端诊断整车数据的系统的结构图。如图3所示，首先，在具有USB接口13的移动终端1中下载诊断软件12，同时还需将USB转换模块29集成到车载系统2中的车载USB设备28中，其中，USB转换模块29用于将通过CAN总线从整车控制系统读取的整车数据转换为DAT格式(一种常用的数据格式)的数据。同样，这些数据可以以文本等多样形式远程发送给移动终端1。

例如，USB转换模块29可采用CH376芯片(该芯片为南京沁恒电子有限公司的一款产品，这款芯片专门用于U盘和SD卡文件管理控制芯片，可参见CH376DS1.pdf)，CH376是负责转换CAN和USB数据的控制芯片，用于VMS整车控制系统读写U盘或者SD卡中的文件。CH376支持USB设备方式(例如，USB闪存卡、USB打印机、USB键盘、USB鼠标、U盘/读卡器)和USB主机方式(例如，MMC卡、Mini-SD卡、TF卡)，并且内置了USB通讯协议的基本固件，内置了处理Mass-Storage存储设备的专用通讯协议的固件，内置了SD卡的通讯接口固件，支持常用的USB存储设备和SD卡。通讯流程与蓝牙通讯流程一样，并且可以用文本等多种形式远程发送(发送方式可以选择消息形式)固化的数据。

当移动终端1通过USB数据线连接至车载USB设备28时，通过CAN总线从VMS读取整车数据，并通过USB转换模块29对读取的整车数据进行格式转换后发送给移动终端1上的诊断软件12。

通过以上两个实施例，驾驶员可以在第一时间对故障进行诊断，并对一些小故障进行自行处理(例如，电机控制器温度报警、相电流过载报警、真空度传感器信号故障都可以通过断小电池来清除故障，售后维修手册对于各个故障都有详细的说明)，避免盲目地去维修服务站进行修理，维护了消费者的利益。此外，专用诊断仪的数量有限，而移动终端的数量是专用诊断仪的数倍，因此，本发明方法非常实用，且便于普及。

以上已参照附图和实施例对本发明进行了详细描述，但是，应该理解，本发明并不限于以上所公开的具体实施例，任何基于本说明书所公开的技术方案的变型都应包括在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于移动终端诊断整车数据的方法，所述移动终端具有蓝牙装置，所述方法包括：

在所述移动终端上下载诊断软件；

将蓝牙转换模块集成到车载蓝牙设备中，所述蓝牙转换模块用于将通过CAN总线从整车控制系统读取的整车数据转换为IEEE802数据报文格式的数据；

当所述移动终端通过自身的蓝牙装置与车载蓝牙设备通讯时，通过CAN总线从整车控制系统读取整车数据，并通过蓝牙转换模块对读取的整车数据进行格式转换后发送给所述移动终端上的诊断软件；

当所述诊断软件接收到格式转换后的整车数据之后，所述诊断软件读取出故障码和冻结帧，并清除故障码或存储冻结帧；

所述通过CAN总线从整车控制系统读取的整车数据转换为IEEE802数据报文格式的数据的方法为：

从CAN上解析出来的数据是一帧8个字节，每一包数据128个字节，其中包含帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验、应答场和帧结尾；数据场是0；在报文的格式转化中，帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验、应答场和帧结尾、源数据直接通过接口函数直接传输，CRC校验为缺省状态；对于数据场而言，除去每帧长度数的第一个字节，每包总数还有112个字节，而48位的蓝牙设备地址中用3位的微微网激活节点地址，用以标识微微网中激活成员，该地址3位全用作广播信息，8位的微微网休眠节点地址，用以标识微微网中休眠的从节点；微微网接入地址分配给微微网中要启动唤醒过程的从节点，从节点为1位，总和是一个字节，除去蓝牙设备地址长度后总长度余33位，共4个字节，需用28个数据包传输112个字节后完成数据场的传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蓝牙转换模块为芯片ROK101 007。

3.一种用于移动终端诊断整车数据的系统，包括：

移动终端，其包括蓝牙装置和下载的诊断软件；和

车载系统，其包括车载蓝牙设备，所述车载蓝牙设备集成有蓝牙转换模块，所述蓝牙转换模块用于将通过CAN总线从整车控制系统读取的整车数据转换为IEEE802数据报文格式的数据，

当所述移动终端通过自身的蓝牙装置与车载蓝牙设备通讯时，通过CAN总线从整车控制系统读取整车数据，并通过蓝牙转换模块对读取的整车数据进行格式转换后发送给所述移动终端上的诊断软件；

当所述诊断软件接收到格式转换后的整车数据之后，所述诊断软件读取出故障码和冻结帧，并清除故障码或存储冻结帧；

所述通过CAN总线从整车控制系统读取的整车数据转换为IEEE802数据报文格式的数据的方法为：

从CAN上解析出来的数据是一帧8个字节，每一包数据128个字节，其中包含帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验、应答场和帧结尾；数据场是0；在报文的格式转化中，帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC校验、应答场和帧结尾、源数据直接通过接口函数直接传输，CRC校验为缺省状态；对于数据场而言，除去每帧长度数的第一个字节，每包总数还有112个字节，而48位的蓝牙设备地址中用3位的微微网激活节点地址，用以标识微微网中激活成员，该地址3位全用作广播信息，8位的微微网休眠节点地址，用以标识微微网中休眠的从节点；微微网接入地址分配给微微网中要启动唤醒过程的从节点，从节点为1位，总和是一个字节，除去蓝牙设备地址长度后总长度余33位，共4个字节，需用28个数据包传输112个字节后完成数据场的传输。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述蓝牙转换模块为芯片ROK101 007。

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