CN103676936A - 车辆诊断测试系统和车辆诊断测试系统中的信息传输方法 - Google Patents

车辆诊断测试系统和车辆诊断测试系统中的信息传输方法 Download PDF

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尹道瑞
谭敏
刘勇
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Abstract

本发明公开了一种车辆诊断测试系统和车辆诊断测试系统中的信息传输方法，所述系统包括：车型获取单元、车辆信息获取单元、处理单元、通信单元，车型获取单元用于获取车型信息，将车型信息发送至处理单元；处理单元用于根据车型信息，产生相应的控制信号发送至车辆信息获取单元；车辆信息获取单元用于根据控制信号，从自诊断接头对应的引脚中获取相应的车辆信息，发送车辆信息至处理单元；处理单元用于对车辆信息进行处理；通信单元用于将处理后的车辆信息发送至后台设备。本发明实现了使用同一车辆诊断测试系统来获取不同车型的车辆信息，提高了车辆诊断测试系统的通用性，提高了测试效率。

Description

车辆诊断测试系统和车辆诊断测试系统中的信息传输方法
技术领域
本发明涉及电气自动化和通信领域，尤其涉及一种车辆诊断测试系统和车辆诊断测试系统中的信息传输方法。
背景技术
目前，随着汽车的日益普及，车辆的维护和保养变得越来越重要。然而，由于绝大多数车辆使用者都不是汽车专业技术领域的人士，故很难及时发现车辆中的故障。因此，便携式的车辆诊断工具有助于车辆使用者对车辆故障的诊断和保养。
从20世纪80年代起，美、日、欧等各大汽车制造企业开始在其生产的电喷汽车上配备OBD（On-Board Diagnostic，车载诊断系统），该系统随时监控发动机的运行状况和尾气后处理系统的工作状态，一旦发现有可能引起排放超标的情况，会马上发出警示。同时，OBD系统会将故障信息存入存储器，通过诊断仪器和诊断接口可以以故障码的形式读取相关信息。根据故障码的提示，维修人员能够迅速准确的确定故障的性质和位置。比OBD更先进的OBD-Ⅱ在20世纪90年代中期产生，美国机动车工程师协会(SAE，Society of AutomotiveEngineers)制定了一套标准规范，要求各汽车制造企业按照OBD-Ⅱ的标准提供统一的诊断模式，统一了OBD的自诊断接头的形状为标准的16pin（针）。
目前，市面上的车辆诊断仪基本都是针对OBD-Ⅱ的标准开发的，通过从OBD-Ⅱ的自诊断接头中获取故障代码，来获取车辆的故障信息。一般来说，不同车型的汽车采用的通信协议并不完全相同，也就是说，虽然不同车型的OBD-Ⅱ自诊断接头结构相同，但是传输故障代码的引脚并不相同，例如：当采用SAE-J1850PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）通信协议时，使用OBD的自诊断接头的2脚和10脚传送故障代码；当采用ISO（InternationalStandard Organized，国际化标准组织）9141-2协议时，使用OBD的自诊断接头的7脚和15脚传送故障代码等，因此，当使用同一车辆诊断测试仪器获取不同车型的车辆信息时，会非常麻烦。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种车辆诊断测试系统和车辆诊断测试系统中的信息传输方法，实现了使用同一车辆诊断测试系统来获取不同车型的车辆信息，提高了车辆诊断测试系统的通用性，提高了测试效率。
在第一方面，本发明实施例提供了一种车辆诊断系统，包括：车型获取单元、车辆信息获取单元、处理单元和通信单元，所述车型获取单元、所述车辆信息获取单元的一端和所述通信单元分别与所述处理单元相连，所述车辆信息获取单元的另一端与车载自动诊断装置的自诊断接头相连；
所述车型获取单元用于获取车型信息，将所述车型信息发送至所述处理单元；
所述处理单元用于根据所述车型信息，产生相应的控制信号发送至车辆信息获取单元；
所述车辆信息获取单元用于根据所述控制信号，从所述自诊断接头对应的引脚中获取相应的车辆信息，发送所述车辆信息至所述处理单元；
所述处理单元还用于对所述车辆信息进行处理；
所述通信单元用于将处理后的所述车辆信息发送至后台设备。
在第二方面，本发明实施例提供了一种车辆诊断系统中的信息传输方法，包括：
处理单元接收车型获取单元获取的车型信息；
处理单元根据接收到的所述车型信息，产生相应的控制信息并发送至车辆信息获取单元；
处理单元接收所述车辆信息获取单元发送的车辆信息；
处理单元对所述车辆信息进行处理，将处理结果通过通信单元发送至后台设备。
本发明实施例通过首先获取车型信息，根据不同的车型信息产生不同的控制信号，根据不同的控制信号，从OBD-Ⅱ的自诊断接头对应的引脚中获取相应的车辆信息的技术手段，实现了使用同一车辆诊断测试系统来获取不同车型的车辆信息的技术效果，提高了车辆诊断测试系统的通用性，提高了测试效率。
附图说明
图1是本发明第一实施例的一种车辆诊断测试系统的结构图；
图2是本发明第一实施例的一种优选的车辆信息获取单元的结构图的第一部分；
图3是本发明第一实施例的一种优选的车辆信息获取单元的结构图的第二部分；
图4为本发明第二实施例的处理单元的结构示意图；
图5为本发明第二实施例的Wi-Fi部件与处理单元的连接示意图；
图6为本发明第二实施例的蓝牙部件与处理单元的连接示意图；
图7为本发明第二实施例的GPRS部件与处理单元的连接示意图；
图8为本发明第二实施例的USB部件与处理单元的连接示意图；
图9为本发明第三实施例的GPS部件与处理单元的连接示意图；
图10为本发明第三实施例的三维陀螺仪部件与处理单元的连接示意图；
图11为本发明第四实施例的车辆诊断测试系统中的信息传输方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
第一实施例
图1是本发明第一实施例的一种车辆诊断测试系统的结构图。如图1所示，所述系统包括：车型获取单元11、车辆信息获取单元12、处理单元13和通信单元14。车型获取单元11、车辆信息获取单元12的一端和通信单元14分别与处理单元13相连，车辆信息获取单元12的另一端与车载OBD的自诊断接头相连。
车型获取单元11用于获取车型信息，将所述车型信息发送至所述处理单元12。
在本实施例中，车型获取单元11可以为键盘、鼠标等输入/输出设备，操作人员工作键盘输入或者鼠标点击（选择）的方式，将相应的车型信息输入至车型获取单元11。
当然，本领域技术人员可以理解，车型获取单元还可以为其他设备，例如：摄像头，通过摄像头拍摄的方式，获取相应的车型信息等，对此并不限定。
处理单元13用于根据所述车型信息，产生相应的控制信号发送至车辆信息获取单元12。
在本实施例中，处理单元13可以为微处理器，典型的，单片机芯片、DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理）芯片或者FPGA（FieldProgrammable Gate Array，可编程逻辑门阵列）芯片等，对此并不限定。
在本实施例中，不同的车型，对应不同的汽车通信协议，对应OBD自诊断接头不同的引脚来传输车辆信息。以目前比较通用的OBD-Ⅱ为例：当采用SAE-J1850PWM通信协议时，使用OBD-Ⅱ的自诊断接头的2脚和10脚传输车辆信息；当采用ISO9141-2协议时，使用OBD-Ⅱ的自诊断接头的7脚和15脚传输车辆信息；当采用SAE-J2284协议时，使用OBD-Ⅱ的自诊断接头的6脚和14脚传输车辆信息。
针对不同的车型信息，处理单元13可以产生不同的控制信号，控制车辆信息获取单元从不同的OBD自诊断引脚中获取车辆信息。
车辆信息获取单元12用于根据所述控制信号，从所述自诊断接头对应的引脚中获取相应的车辆信息，发送所述车辆信息至处理单元13。
在本实施例的一个优选的实施方式中，车辆信息获取单元12中具体包括至少一个多路选择器。多路选择器，也被称为多路开关或者多选1数据选择器，包括：数据选择端、多路输入端和一路输出端，其中，数据选择端用于选择多路输入端的一路作为输出端。其中：
多路选择器的数据选择端与处理单元13相连、用于接收处理单元13发送的控制信号。由控制信号控制在输入端和输出端之间的选择，从而能够控制与不同的引脚连通，传输对应的数据。
多路选择器的多个输入端与OBD的自诊断接头的各引脚（全部或者部分）相连；
多路选择器的输出端与处理单元13相连，用于将从自诊断接头对应的引脚中获取的车辆信息发送至处理单元13。
举例而言，当处理单元13为单片机时，将多路选择器的输出端与单片机的I/O（输入/输出）端口相连。
在图2和图3中示出了一种优选的车辆信息获取单元的结构示意图。其中，图2中示出了优选的车辆信息获取单元的结构图的第一部分；图3中示出了优选的车辆信息获取单元的结构图的第二部分。
如图2所示，所述车辆获取单元的16PIN的J2接口，与OBD的自诊断接头的各引脚直接相连，通过一定的处理（分压、分流或者滤波等）后，将在SAE-J1850PWM通信协议下传输车辆信息的2脚和10脚，将在ISO9141-2通信协议下传输车辆信息的7脚和15脚；将在SAE-J2284通信协议下传输车辆信息的6脚和14脚分别接入一个双四选一的数据选择器，典型的，双四选一数据选择器为74LS153。通过处理单元（典型的，单片机的输入/输出端口P3.0和P3.1）产生不同的控制信号（00、01、10、11），来选择不同的管脚连入不同的收发控制器。例如：高速CAN（控制器区域网络）收发器，用于实现SAE-J2284通信协议下6脚和14脚信号的串口驱动；汽车K线收发器，用于实现ISO9141-2协议下的7脚和15脚信号的串口驱动；J1850系列收发器，用于实现SAE-J1850协议下的2脚和10脚信号的串口驱动。通过不同收发器处理后的车辆信息被发送至处理单元（典型的，单片机的输入/输出端口P3.2和P3.3）。进而实现了根据不同的控制信号，从OBD自诊断接头对应的引脚中获取相应的车辆信息。
处理单元13还用于对所述车辆信息进行处理。
处理单元13按照预定的数据传输格式，对读取的车辆信息进行处理。举例而言，处理单元按照国际标准，分别读取车辆信息中的故障码、汽车VIN（Vehicle Identification Number，车辆识别码）、汽车里程等信息并对应存储。
通信单元14用于将处理后的所述车辆信息发送至后台设备。
在本实施例中，通信单元14可以为Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线保真）部件、蓝牙部件、USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）部件或者GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术）部件等，也可以为上述部件中的一个或者多个的组合，对此并不限定。
在本实施例中，后台设备可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机或者服务器等，对此并不限定。
本发明实施例通过首先获取车型信息，根据不同的车型信息产生不同的控制信号，根据不同的控制信号，从OBD-Ⅱ的自诊断接头对应的引脚中获取相应的车辆信息的技术手段，实现了使用同一车辆诊断测试系统来获取不同车型的车辆信息的技术效果，提高了车辆诊断测试系统的通用性，提高了测试效率。
在上述技术方案的基础上，所述通信单元还用于接收后台设备发送的控制指令，将所述控制指令发送至所述处理单元，所述处理单元根据所述控制指令，通过所述车辆信息获取单元控制车辆执行相应的动作。
在本优选实施方式中，后台设备可以向通信单元发送控制指令，处理单元根据该控制指令，通过所述车辆信息获取单元控制汽车某个执行元件（例如：怠速电机、点火线圈、汽油泵或者各种电磁阀等）执行相应的动作，进而实现了对车辆执行元件的好坏,执行效率进行检测。这样设置的好处是，进一步拓展了车辆诊断系统的功能，提高了车辆诊断系统的通用性。
第二实施例
在上述实施例的基础上，优选的将通信单元优化为Wi-Fi部件、蓝牙部件、USB部件和GPRS部件，其中，所述处理单元分别与所述Wi-Fi部件、所述蓝牙部件、所述USB部件和所述GPRS部件相连接。为后台设备提供了多种获取车辆信息的渠道，提高了车辆诊断测试系统的实用性和通用性。
在图4中示出了本发明第二实施例中的处理单元的结构示意图。如图4所示，微处理器的不同端口分别与Wi-Fi部件（PB10端口和PB11端口）、蓝牙部件（PA2端口和PA3端口）、USB部件（PA9端口和PA10端口）和GPRS部件（PB13端口和PB12端口）相连接。用于通过不同的方式发送处理后的车辆信息。
其中，在图5中示出了Wi-Fi部件与处理单元的连接示意图。其中，Wi-Fi部件的3脚和4脚分别与处理单元的PB10端口和PB11端口相连接。
在图6中示出了蓝牙部件与处理单元的连接示意图。其中，蓝牙部件的12脚与14脚分别与处理单元的PA2端口和PA3端口相连。
在图7中示出了GPRS部件与处理单元的连接示意图。其中，GPRS部件的10脚和11脚分别与处理单元的PB13端口和PB12端口相连。
在图8中示出了USB部件与处理单元的连接示意图。其中，USB部件的25脚和24脚分别与处理单元的PA9端口和PA10端口相连。
本实施例的技术方案通过在通信单元中集成了Wi-Fi部件、蓝牙部件、USB部件和GPRS部件，可以实现通过不同的方式（有线或者无线）向后台设备发送相应的车辆信息，为后台设备提供了多种获取车辆信息的渠道，提高了车辆诊断测试系统的实用性和通用性。后台设备可以通过集成的信息渠道获取不同车型的数据，实现数据获取的统一和便捷，成本低廉。
在上述各技术方案的基础上，所述GPRS部件进一步包括相连接的SIM（Subscriber Identity Module，客户识别模块）子部件和GPRS子部件。
第三实施例
在上述各实施例的基础上，所述系统还包括：外部信息获取单元，用于获取车辆的外部参数信息，将所述外部参数信息发送至处理单元，所述处理单元还用于：将所述外部参数信息转换为车辆状态信息，通过所述通信单元将所述车辆状态信息发送至所述后台设备。使得测试系统在提供车辆信息的同时，还能够提供车辆外部信息，进一步丰富了车辆诊断测试系统的功能，为维修人员提供了更加丰富、多元的参考信息。
在本实施例中，所述外部信息获取单元（未示出）具体包括：GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)部件和三维陀螺仪部件，其中，所述GPS部件和三维陀螺仪部件分别与所述处理单元相连接。
在本实施例的一个优选的实施方式中，处理单元具体为STM32F103微处理器。其中，在图9中示出了GPS部件与处理单元的连接示意图；在图10中示出了三维陀螺仪部件与处理单元的连接示意图。
在GPS部件可以获取实时获取经纬度信息的情况下，处理单元根据上述经纬度信息实时计算车辆的速度以及位置，当GPS部件无法实时获取经纬度信息时，处理单元根据之前存储的汽车位置，以及三维陀螺仪的测量数据，按照惯性导航的原理，实时计算车辆的速度及位置。
本实施例的技术方案通过在车辆诊断系统中增加GPS部件和三维陀螺仪部件，在获取车辆信息的同时，同步获取车辆的外部信息（包括车辆的速度、位置或者方向等信息），集成三维陀螺仪对GPS定位信息或GPS无法定位时对方向，位置，速度等信息进行修正。实现全方位不间断的定位信息服务。进一步丰富了车辆诊断测试系统的功能，为维修人员提供了更加丰富、多元的参考信息。
第四实施例
图11是本发明第四实施例的车辆诊断测试系统中的信息传输方法的流程图。本实施例的方法可以通过本发明任意实施例的车辆诊断测试系统来执行。如图11所示，本实施例的方法包括：
步骤B10、处理单元接收车型获取单元获取的车型信息。
步骤B20、处理单元根据接收到的所述车型信息，产生相应的控制信息并发送至车辆信息获取单元。
步骤B30、处理单元接收所述车辆信息获取单元发送的车辆信息；
步骤B40、处理单元对所述车辆信息进行处理，将处理结果通过通信单元发送至后台设备。
本发明实施例通过首先获取车型信息，根据不同的车型信息产生不同的控制信号，根据不同的控制信号，从OBD-Ⅱ的自诊断接头对应的引脚中获取相应的车辆信息的技术手段，实现了使用同一车辆诊断测试系统来获取不同车型的车辆信息的技术效果，提高了车辆诊断测试系统的通用性，提高了测试效率。
在上述各实施例的基础上，所述方法还包括：
处理单元接收外部信息获取单元获取的车辆外部参数信息，将所述外部参数信息转换为车辆状态信息，通过所述通信单元将所述车辆状态信息发送至所述后台设备。
在上述各实施例的基础上，所述车辆的外部参数信息具体包括：全球定位系统信息和三维陀螺仪信息；所述车辆状态信息具体包括：车辆位置信息和车辆速度信息。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆诊断系统，其特征在于，包括：车型获取单元、车辆信息获取单元、处理单元和通信单元，所述车型获取单元、所述车辆信息获取单元的一端和所述通信单元分别与所述处理单元相连，所述车辆信息获取单元的另一端与车载自动诊断装置的自诊断接头相连；
所述车型获取单元用于获取车型信息，将所述车型信息发送至所述处理单元；
所述处理单元用于根据所述车型信息，产生相应的控制信号发送至车辆信息获取单元；
所述车辆信息获取单元用于根据所述控制信号，从所述自诊断接头对应的引脚中获取相应的车辆信息，发送所述车辆信息至所述处理单元；
所述处理单元还用于对所述车辆信息进行处理；
所述通信单元用于将处理后的所述车辆信息发送至后台设备。
2.根据权利要求1所述的车辆诊断系统，其特征在于，所述系统还包括：外部信息获取单元，用于获取车辆的外部参数信息，将所述外部参数信息发送至处理单元，所述处理单元还用于：将所述外部参数信息转换为车辆状态信息，通过所述通信单元将所述车辆状态信息发送至所述后台设备。
3.根据权利要求1或2所述的车辆诊断系统，其特征在于，所述车辆信息获取单元中具体包括多路选择器，其中：
所述多路选择器的数据选择端与所述处理单元相连、用于接收所述处理单元发送的所述控制信号；
所述多路选择器的输入端与所述车载自动诊断装置的自诊断接头的各引脚相连；
所述多路选择器的输出端与所述处理单元相连，用于将从所述自诊断接头对应的引脚中获取的车辆信息发送至所述处理单元。
4.根据权利要求1或2所述的车辆诊断系统，其特征在于，所述通信单元具体包括：无线保真部件、蓝牙部件、通用串行总线部件和通用分组无线服务技术部件，其中，所述处理单元分别与所述无线保真部件、所述蓝牙部件、所述通用串行总线部件和所述通用分组无线服务技术部件相连接。
5.根据权利要求4所述的车辆诊断系统，其特征在于，所述通用分组无线服务技术部件进一步包括相连接的客户识别模块子部件和通用分组无线服务技术子部件。
6.根据权利要求2所述的车辆诊断系统，其特征在于，所述外部信息获取单元具体包括：全球定位系统部件和三维陀螺仪部件，其中，所述全球定位系统部件和三维陀螺仪部件分别与所述处理单元相连接。
7.根据权利要求1或2所述的车辆诊断系统，其特征在于，所述通信单元还用于接收所述后台设备发送的控制指令，将所述控制指令发送至所述处理单元，所述处理单元根据所述控制指令，通过所述车辆信息获取单元控制车辆执行相应的动作。
8.一种车辆诊断系统中的信息传输方法，其特征在于，包括：
处理单元接收车型获取单元获取的车型信息；
处理单元根据接收到的所述车型信息，产生相应的控制信息并发送至车辆信息获取单元；
处理单元接收所述车辆信息获取单元发送的车辆信息；
处理单元对所述车辆信息进行处理，将处理结果通过通信单元发送至后台设备。
9.根据权利要求8所述的车辆诊断系统中的信息传输方法，其特征在于，所述方法还包括：
处理单元接收外部信息获取单元获取的车辆外部参数信息，将所述外部参数信息转换为车辆状态信息，通过所述通信单元将所述车辆状态信息发送至所述后台设备。
10.根据权利要求9所述的车辆诊断系统中的信息传输方法，其特征在于，所述车辆的外部参数信息具体包括：全球定位系统信息和三维陀螺仪信息；所述车辆状态信息具体包括：车辆位置信息和车辆速度信息。
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