CN102307231A - 一种远程诊断仪装置及其工作系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种远程诊断仪装置及其工作系统，其用于电动汽车且具有监测电动汽车充电过程功能，包括单片机模块，电源模块，CAN收发器，第一CAN通讯网络和第二CAN通讯网络，所述电源模块分别连接单片机模块和CAN收发器并向其提供工作电压，所述单片机模块通过CAN收发器分别通讯连接至第一CAN通讯网络和第二CAN通讯网络，并通过第一CAN通讯网络通讯连接至整车从而获得整车信息，通过第二CAN通讯网络通讯连接至充电机从而远程控制充电。

Description

一种远程诊断仪装置及其工作系统
技术领域
本发明涉及一种电动车专用具有监测充电过程功能的远程诊断仪装置，属于汽车电子设备技术领域。 
背景技术
随着汽车工业的发展，现代电子控制技术已渗透到汽车的各个组成部分，汽车的结构变得越来越复杂，自动化程度也越来越高。伴随着汽车领域的飞速发展，因特网的全球信息化被合理利用了。因特网为汽车维修行业的资源共享，信息交流提供了捷径和自由的途径，也使建立一个基于计算机网络通讯和处理的开放性的汽车远程故障诊断系统成为可能。 
目前我国汽车维修行业已经从完全依靠检查者的感觉和实践经验进行诊断的阶段发展到了利用专门设备进行综合监测诊断阶段。对于高档进口轿车，缺乏汽车生产厂家的技术支持，由于地域和方式的限制，无法快速的满足高速公路上汽车应急诊断维修的需要。而汽车远程故障诊断技术增加了远程诊断的Web服务器，且在用户发出故障诊断请求后，可以在较短时间内实现对汽车的诊断和维修指导。远程故障诊断克服了地域障碍，提高了故障诊断的准确性和可靠性。 
一个开放性的汽车远程故障诊断系统常常包括在线检测、远程诊断、专家会诊、信息检索服务等主要部分。本发明基于普通的远程故障诊断系统又增加了对电动车充电过程的监控。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种远程诊断仪装置及其工作系统，驾驶员在开车过程中遇到车辆故障时，售后或者用户能通过远程控制实时获得车辆的具体故障信息，高效的解决故障问题。发明目的之二在于汽车在充电过程中，用户仍能远程获得车辆充电信息。本发明的突出点是有两组CAN通讯网络，一组与整车CAN总线通讯获得整车信息，一组与充电机CAN口通讯能达到远程控制充电。 
具体技术方案如下： 
一种远程诊断仪装置，其用于电动汽车且具有监测电动汽车充电过程功能，包括单片机模块，电源模块，CAN收发器，第一CAN通讯网络和第二CAN通讯网络，所述电源模块分别连接单片机模块和CAN收发器并向其提供工作电压，所述单片机模块通过CAN收发器分别通 讯连接至第一CAN通讯网络和第二CAN通讯网络，并通过第一CAN通讯网络通讯连接至整车从而获得整车信息，通过第二CAN通讯网络通讯连接至充电机从而远程控制充电。 
进一步地，还包括无线模块，所述电源模块连接无线模块并向其提供工作电压，所述单片机模块通过UART口通讯连接至无线模块。 
进一步地，还包括看门狗模块，所述电源模块连接看门狗模块并向其提供工作电压，所述单片机模块通讯连接该看门狗模块并向其提供踢狗信号。 
进一步地，第一CAN通讯网络通讯连接至整车的OBD(On-Board Diagnostics，即车载自动诊断系统)诊断口，用于监控整车各个控制器的工作信息并诊断是否故障，从而获得整车信息。 
进一步地，第二CAN通讯网络通讯连接至充电机，并用于监控充电信息从而远程控制充电。 
进一步地，所述单片机模块内包括时钟模块、信号采集模块、CAN通讯模块和JTAG(Joint Test Action Group，即联合测验行动小组)刷写模块。 
进一步地，所述时钟模块通过I2C(Inter-Integrated Circuit，即IIC)方式和单片机模块通讯连接，并用于为远程诊断仪装置及其所在系统提供时钟。 
进一步地，所述信号采集模块用于对12v蓄电池电源信号输入的监测，以及对充电机电源信号输入的监测。 
上述远程诊断仪装置的工作系统，进一步地，包括汽车OBD诊断口、充电机、上述的远程诊断仪装置、移动基站、后台服务器和终端监控PC机，所述远程诊断仪装置分别与汽车OBD诊断口通过线束连接，与充电机通过线束连接，与移动基站通过GPRS实现无线通讯，移动基站通过通讯协议与后台服务器通讯连接，所述远程诊断仪装置与后台服务器间接通过GPRS通讯，用户PC机通过internet网络链接到后台服务器。 
进一步地，PC机上由用户发送的请求命令，通过GPRS网络无线天线发送给远程诊断仪，诊断仪做出相应回应并通过GPRS网络无线天线将车辆信息发送到用户监控电脑并实时显示。 
与目前现有技术相比，本发明所述的远程诊断仪装置具有GPRS，使用户针对汽车故障问题可以远程控制分析，很快的解决问题；所述的远程诊断仪装置具有对蓄电池电源及充电机充电信号的采集，使得用户能实时掌握蓄电池电量状况及充电机充电状况。 
附图说明
图1是本发明的系统方案结构图 
图2是远程诊断内部结构图 
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。 
一种具有监测电动车充电过程功能的远程诊断仪装置，主要包括单片机模块、电源模块、无线模块，还包括看门狗模块；所述的单片机模块包括时钟模块、信号采集模块、CAN通讯模块，JTAG模块；所述的主机模块通过一路CAN网络和整车通讯，通过另一路CAN网络和充电机通讯；所述的主机模块还包括和SD卡的通讯；所述的无线模块包括和SIM卡通讯，还包括RS232通讯；所述的单片机模块和所述的无线模块是通过UART口通讯。 
进一步的，所述的远程诊断仪装置既与车上OBD诊断口相连接，又与充电机连接。车子在行驶中，所述的远程诊断仪装置监控各个控制器的工作信息并诊断是否故障，用户可以通过远程操作监控电脑来实时了解各控制器具体信息；车子在充电过程中，所述的远程诊断仪装置监控充电信息，用户也可以通过远程监控电脑来实时了解充电情况。 
所述的电源模块包括两部分：第一，将小电池电压通过一路输入一路输出的电源转换芯片转换为单片机模块工作的电压；第二，将小电池电压通过一路输入两路输出的电源转换芯片分别转换为无线模块的工作电压以及CAN收发器、看门狗模块的工作电压。 
所述的时钟模块通过I2C方式和单片机模块通讯，为系统提供时钟。所述时钟模块的供电是由3v的纽扣电池提供，使得所述诊断仪断电不工作的情况下，所述时钟模块仍然工作，保证为系统提供准确的时钟。 
所述的信号采集模块包括对12v蓄电池电源信号输入的监测，还包括对充电机电源信号输入的监测。 
所述无线模块和电脑之间是RS232通讯，使得无线模块的调试及刷写程序更加方便。 
所述的远程诊断仪装置是通过一套系统来实现其功能。这套系统里，远程诊断仪装置负责和整车各控制器、充电机通讯获取诊断数据，且将实时诊断数据保存在SD卡中。所述装置中GPRS模块主要负责诊断数据并与远程服务器端的数据进行交互。当所述装置诊断发现整车控制器故障或者充电即将充满，会即时发送数据流、故障信息，充电信息等给后台服务器，用户通过监控电脑获得相关信息，第一时间解决问题。用户也可通过操作监控电脑发出数据请求指令，所属装置将实时诊断数据发给并后台服务器，用户通过监控电脑获得车辆实时数据。 
如图1至图2所示，一种具有监测电动车充电过程功能的远程诊断仪装置的工作系统方案，从结构组成划分为汽车OBD诊断口、充电机、远程诊断仪装置、移动基站、后台服务器、 终端监控PC机。所述的远程诊断仪装置分别与汽车OBD诊断口通过线束连接，与充电机通过线束连接，与移动基站通过GPRS实现无线通讯；移动基站通过某种协议与后台服务器通讯，所述远程诊断仪装置与后台服务器间接的通过GPRS通讯；用户PC机通过internet网络链接到后台服务器。 
一种具有监测电动车充电过程功能的远程诊断仪装置的工作系统方案，从功能模块考虑主要由下位机和上位机两个大的模块组成。其中，下位机主要包括诊断模块、数据存储模块、GPRS模块以及时钟模块等。所述的下位机实质上就是远程诊断仪装置。所述的诊断模块主要负责与整车控制器通讯获取诊断数据，下位机包含所有诊断功能，根据客户端要求可切换其他功能诊断，并备有自定义诊断功能模块；所述的数据存储模块主要负责将实时诊断的数据存储在SD卡中，如果下位机开机时未监测到SD卡，诊断功能不关闭，数据通过GPRS上传并通知上位机SD卡拔出警告；所述的GPRS模块主要负责诊断数据与远程服务器端的数据交互。其中，上位机主要是后台服务器实现与GPRS的无线通讯。当远程诊断仪检测到故障时，后台系统支持自动应答、提醒及数据保护功能。 
用户通过监控电脑系统对所述远程诊断仪车载诊断数据进行统计和分析，可对所述远程诊断仪装置进行设置和程序升级。 
用户可以通过监控电脑系统实现远程监控车辆状况。用户在监控电脑上发送请求命令，通过GPRS网络无线天线发送给远程诊断仪，诊断仪做出相应回应并通过GPRS网络无线天线将车辆信息发送到用户监控电脑并实时显示。 
如图2所示，实线连接模块为远程诊断仪内部组成结构。一种具有监测电动车充电过程功能的远程诊断仪装置，包括电源模块、单片机模块、看门狗模块、SD卡、时钟模块、无线模块、sim卡通讯以及电平转换调试模块。 
所述的看门狗模块主要是由一个低功耗且具有看门狗计时的芯片及其外围模块构成。单片机为看门狗芯片提供合适的踢狗信号，看门狗芯片输出不复位信号。该看门狗芯片还具有手动复位功能。 
所述的远程诊断仪装置与OBD诊断口连接时，由OBD诊断口给电源模块供电，所述的OBD诊断口电源线接12v蓄电池，即，所述的远程诊断仪装置的供电来自12v蓄电池；所述的远程诊断仪装置与充电机连接时，外部充电站给车上充电，将交流电压转换到约14v电压给充电机，14v电源给电源模块供电。所述的电源模块得到电后，经过两路电路转换为需求的电压给单片机、CAN收发器、看门狗、无线模块等模块供电。 
所述的单片机和汽车OBD诊断口通过CAN1网络通讯，并且采集诊断口输入电源信号，诊 断口电源信号来自于12v蓄电池，故，所述单片机采集蓄电池电源信号，用户可以通过远程操作监控电脑获得蓄电池电量情况；所述的单片机和汽车充电机通过CAN2通讯，并采集充电机充电电量信号。所述的单片机给看门狗模块提供踢狗信号，看门狗不复位，单片机正常工作；所述的单片机模块和无线模块通过UART口来通讯；所述的单片机模块还包括和SD卡、时钟模块的通讯，时钟芯片通过I2C方式和单片机通讯，为单片机提供时钟。 
所述的时钟模块的供电由3v纽扣电池提供，当所述的远程诊断仪装置断电时，时钟模块仍然工作，提供准确时钟。所述的无线模块包括和SD卡的通讯及电平转换模块。电平转换模块是将无线芯片的TTL电平转换为电脑的RS232电平，以便于无线模块接电脑刷写或者调试程序。 
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种远程诊断仪装置，其特征在于，其用于电动汽车且具有监测电动汽车充电过程功能，包括单片机模块，电源模块，CAN收发器，第一CAN通讯网络和第二CAN通讯网络，所述电源模块分别连接单片机模块和CAN收发器并向其提供工作电压，所述单片机模块通过CAN收发器分别通讯连接至第一CAN通讯网络和第二CAN通讯网络，并通过第一CAN通讯网络通讯连接至整车从而获得整车信息，通过第二CAN通讯网络通讯连接至充电机从而远程控制充电。
2.如权利要求1所述的远程诊断仪装置，其特征在于，还包括无线模块，所述电源模块连接无线模块并向其提供工作电压，所述单片机模块通过UART口通讯连接至无线模块。
3.如权利要求1或2所述的远程诊断仪装置，其特征在于，还包括看门狗模块，所述电源模块连接看门狗模块并向其提供工作电压，所述单片机模块通讯连接该看门狗模块并向其提供踢狗信号。
4.如权利要求1-3中任一项所述的远程诊断仪装置，其特征在于，第一CAN通讯网络通讯连接至整车的OBD诊断口，用于监控整车各个控制器的工作信息并诊断是否故障，从而获得整车信息。
5.如权利要求1-4中任一项所述的远程诊断仪装置，其特征在于，第二CAN通讯网络通讯连接至充电机，并用于监控充电信息从而远程控制充电。
6.如权利要求1-5中任一项所述的远程诊断仪装置，其特征在于，所述单片机模块内包括时钟模块、信号采集模块、CAN通讯模块和JTAG模块。
7.如权利要求6所述的远程诊断仪装置，其特征在于，所述时钟模块通过I2C方式和单片机模块通讯连接，并用于为远程诊断仪装置及其所在系统提供时钟。
8.如权利要求6或7所述的远程诊断仪装置，其特征在于，所述信号采集模块用于对12v蓄电池电源信号输入的监测，以及对充电机电源信号输入的监测。
9.一种采用如权利要求1-8所述远程诊断仪装置的工作系统，其特征在于，包括汽车OBD诊断口、充电机、如权利要求1-8所述的远程诊断仪装置、移动基站、后台服务器和终端监控PC机，所述远程诊断仪装置分别与汽车OBD诊断口通过线束连接，与充电机通过线束连接，与移动基站通过GPRS实现无线通讯，移动基站通过通讯协议与后台服务器通讯连接，所述远程诊断仪装置与后台服务器间接通过GPRS通讯，用户PC机通过internet网络链接到后台服务器。
10.如权利要求9所述的远程诊断仪装置的工作系统，其特征在于，PC机上由用户发送的请求命令，通过GPRS网络无线天线发送给远程诊断仪，诊断仪做出相应回应并通过GPRS网络无线天线将车辆信息发送到用户监控电脑并实时显示。
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