CN103778688A

CN103778688A - 基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置

Info

Publication number: CN103778688A
Application number: CN201410015161.8A
Authority: CN
Inventors: 刘均; 陈质健
Original assignee: Shenzhen Launch Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Launch Technology Co Ltd
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2014-05-07

Abstract

本发明涉及一种基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置。该装置包括：OBD诊断接头，OBD诊断接口驱动电路，电源模块，MCU，以及车机接口，该电源模块连接该OBD诊断接头并处理来自汽车OBD诊断座的电力以产生所需的电源，作为控制核心的该MCU连接该车机接口并且还经由该OBD诊断接口驱动电路连接该OBD诊断接头，来自车机的数据及命令经由该车机接口传递至该MCU，采集自汽车OBD诊断座的汽车运行数据经由该OBD诊断接头、OBD诊断接口驱动电路、MCU及车机接口传递至车机。本发明数据收集全面，能全面监控汽车工作状态，时实性高；产品安装方便，线束少，只用一条线束连接或无线束连接，同时不影响汽车售后服务。

Description

基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置

技术领域

本发明涉及汽车诊断技术，尤其涉及一种基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置。

背景技术

汽车诊断座目前常见的是OBDII-16针诊断座(OBD是On-BoardDiagnostics的缩写，中文翻译为“车载自动诊断系统”)，主要用于汽车维修时的汽车检测，可以通过此接口采集到汽车各元器件状态。OBD-II是20世纪90年代推出的新的ODB标准，几乎提供了完整的发动机控制，并监控底盘、车身和辅助设备，以及汽车的诊断控制网络。目前OBD使用的通信协议主要有5种：ISO（ISO9141）、KWP（KWP2000）、PWM(SAEJ1850)、VPW(SAEJ1850)、CAN。

目前对车辆各元器件状态进行实时监控有行车记录仪，此类设备如需记录车辆状态只能通过改装汽车接线的方式连接汽车元器件来采集汽车状态，不仅安装难度大、线束多，需要专业人员安装，汽车状态数据监控有限，同时还可能影响汽车的售后服务。

另一方面，目前汽车的常规配置中包括车机。车机指的是安装在汽车里面的车载信息娱乐产品的简称，车机在功能上要能够实现人与车，车与外界（车与车）的信息通讯。车机大多安装在中控台里面，有的车机主机和屏幕是在一起，有的车机主机和屏幕分离的。

如果能够通过汽车诊断座采集汽车内部的CANBUS（CAN总线）网络数据，并进行分析，可以实时获取汽车各元器件状态信息。同时，如果能够通过汽车诊断座主动与汽车ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元，又称“车载电脑”)进行询问，可以全面收集汽车各元器件状态信息。CAN是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称，是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，能够从汽车诊断接口获取汽车运行数据，并由外部的车机设备对车辆进行监控、管理。

为实现上述目的，本发明提供一种基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，包括：用于连接汽车OBD诊断座的OBD诊断接头，OBD诊断接口驱动电路，电源模块，MCU，以及用于连接车机的车机接口，该电源模块连接该OBD诊断接头并处理来自汽车OBD诊断座的电力以产生该基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置所需的电源，作为控制核心的该MCU连接该车机接口并且还经由该OBD诊断接口驱动电路连接该OBD诊断接头，来自车机的数据及命令经由该车机接口传递至该MCU，采集自汽车OBD诊断座的汽车运行数据经由该OBD诊断接头、OBD诊断接口驱动电路、MCU及车机接口传递至车机。

其中，采集自汽车OBD诊断座的汽车运行数据包括采集自汽车内部CANBUS总线的网络数据。

其中，采集自汽车OBD诊断座的汽车运行数据包括询问汽车ECU获得的数据。

其中，该OBD诊断接口驱动电路按照不同车辆所使用的通讯协议自动逻辑连接该MCU的相应引脚。

其中，所述通讯协议为CAN、ISO、KWP、PWM或VPW协议。

其中，该电源模块通过该车机接口向车机供电。

其中，该电源模块包括电源滤波保护电路，DC-DC模块以及LDO模块，来自汽车OBD诊断座的12V直流电力经该电源滤波保护电路处理后，依次经该DC-DC模块变换为5V直流以及经该LDO模块变换为3.3V。

其中，该MCU连接检测诊断接口电压电路并通过该检测诊断接口电压电路采样检测来自汽车OBD诊断座的电力。

其中，该MCU以RS232、TTL或蓝牙方式与车机通讯。

其中，该MCU连接TTL转RS232电路，该TTL转RS232电路进而连接该车机接口，从而实现该MCU与车机之间的通讯。

本发明基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置数据收集全面，能全面监控汽车工作状态，时实性高；产品安装方便，线束少，只用一条线束连接或无线束连接，同时不影响汽车售后服务。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1为应用本发明基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置的系统方框图；

图2为本发明基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置一较佳实施例的电路方框图。

具体实施方式

参见图1，其为应用本发明基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置的系统方框图。使用中，将本发明基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置1同时与汽车诊断接口2和车机3连接，通过主动或被动的方式从汽车诊断诊断接口2获取汽车ECU的数据，从而实现汽车状态元器件状态的采集，并把汽车状态信息以RS232（RS-232是美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232(简称232，RS232)，被广泛用于计算机串行接口外设连接）、TTL（晶体管-晶体管逻辑电平，TTL信号系统是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术）、蓝牙等方式发送至外部的车机设备，可以由外部的车机设备对车辆进行监控、管理等。

本发明的基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置1是一种面向车机厂家提供二次开发类产品的车辆数据采集产品，其功能是通过汽车标准OBDII-16接口采集指定车辆数据，本产品以OBDII功能、CANBUS总线广播数据和车辆诊断数据为核心，全面获取车辆数据，实现对车辆的实时监控。从汽车诊断座对汽车状态的实时监控的方式安装方便，只需要直接插在汽车诊断座上即可，任何成人都可以进行安装；线束少，只有一条线束连接；能全面监控汽车工作状态，如车速、刹车、转向角、汽车故障等等，多方面优于传统的汽车状态监控设备。

参见图2，其为本发明基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置一较佳实施例的电路方框图。该基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置主要包括：用于连接汽车OBD诊断座的OBD诊断接头10，OBD诊断接口驱动电路11，电源模块12，MCU13，以及用于连接车机的车机接口14，该电源模块12连接该OBD诊断接头10并处理来自汽车OBD诊断座的电力以产生该基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置所需的电源，作为控制核心的该MCU13连接该车机接口14并且还经由该OBD诊断接口驱动电路11连接该OBD诊断接头10，来自车机的数据及命令经由该车机接口14传递至该MCU13，采集自汽车OBD诊断座的汽车运行数据经由该OBD诊断接头10、OBD诊断接口驱动电路11、MCU13及车机接口14传递至车机。

MCU(Micro Controller Unit)中文名称为多点控制单元，又称单片微型计算机。MCU13作为主控制器，是整个系统的控制核心。车机接口14作为数据接口通过车机向用户提供显示数据，并接收上位机（车机）的数据命令，传达用户的操作意图。MCU13可以通过被动的采集汽车内部CANBUS总线网络数据，并进行分析，实时获取汽车各元器件状态信息；MCU13还可以通过主动与汽车ECU进行询问，可全面收集汽车各元器件状态信息。从而能全面监控汽车工作状态，如车速、刹车、转向角、汽车故障等等，多方面优于传统的汽车状态监控设备。

OBD诊断接口驱动电路11用于各种协议总线信号与汽车诊断接口电路连接，实现MCU13与汽车ECU之间的物理通信连接。OBD诊断接口驱动电路11可以按照不同车辆所使用的通讯协议自动逻辑连接该MCU13的相应引脚，所支持的通讯协议为CAN、ISO、KWP、PWM或VPW协议等。通过自动对不同车辆的OBD协议引脚进行匹配，将CAN、ISO、KWP、PWM、VPW协议物理层引脚进行自动逻辑连接，可以实现快速对汽车OBD系统的检测。

在此较佳实施例中，电源模块12包括电源滤波保护电路121，DC-DC（直流变直流）模块122以及LDO（low dropout regulator，意为低压差线性稳压器）模块123。来自汽车OBD诊断座的12V直流电力经该电源滤波保护电路处理后，依次经该DC-DC模块变换为5V直流以及经该LDO模块变换为3.3V，通过各模块产生了整机系统所需要的12V，5V，3.3V电源。电源模块12还可以通过该车机接口14向车机供电，从而为车机提供新的电源选择。

MCU13的周边电路包括与其相应引脚连接的检测诊断接口电压电路15，TTL转RS232电路16，预留的FLASH存储器17，提供时钟信号的8MHz晶体18，使MCU13复位的复位电路19及用于调试程序的软件调试接口电路20。在此较佳实施例中，MCU13可以通过该检测诊断接口电压电路15采样检测来自汽车OBD诊断座的电力，TTL转RS232电路16进而连接车机接口14从而实现该MCU13与车机之间的通讯。根据MCU13以RS232、TTL或蓝牙方式与车机通讯的不同情况，MCU13周边还可以选择连接相应的通讯模块或电路。

综上所述，本发明基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置数据收集全面，能全面监控汽车工作状态，如车速、刹车、转向角、汽车故障等等；监控CANBUS总线网络数据，时实性高；产品安装方便，可以直接插入汽车诊断坐；任何成人都可以进行安装；线束少，只用一条线束连接或无线束连接车机即可；同时不影响汽车售后服务。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，其特征在于，包括：用于连接汽车OBD诊断座的OBD诊断接头，OBD诊断接口驱动电路，电源模块，MCU，以及用于连接车机的车机接口，该电源模块连接该OBD诊断接头并处理来自汽车OBD诊断座的电力以产生该基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置所需的电源，作为控制核心的该MCU连接该车机接口并且还经由该OBD诊断接口驱动电路连接该OBD诊断接头，来自车机的数据及命令经由该车机接口传递至该MCU，采集自汽车OBD诊断座的汽车运行数据经由该OBD诊断接头、OBD诊断接口驱动电路、MCU及车机接口传递至车机。

2.如权利要求1所述的基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，其特征在于，采集自汽车OBD诊断座的汽车运行数据包括采集自汽车内部CANBUS总线的网络数据。

3.如权利要求1所述的基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，其特征在于，采集自汽车OBD诊断座的汽车运行数据包括询问汽车ECU获得的数据。

4.如权利要求1所述的基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，其特征在于，该OBD诊断接口驱动电路按照不同车辆所使用的通讯协议自动逻辑连接该MCU的相应引脚。

5.如权利要求4所述的基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，其特征在于，所述通讯协议为CAN、ISO、KWP、PWM或VPW协议。

6.如权利要求1所述的基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，其特征在于，该电源模块通过该车机接口向车机供电。

7.如权利要求1所述的基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，其特征在于，该电源模块包括电源滤波保护电路，DC-DC模块以及LDO模块，来自汽车OBD诊断座的12V直流电力经该电源滤波保护电路处理后，依次经该DC-DC模块变换为5V直流以及经该LDO模块变换为3.3V。

8.如权利要求1所述的基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，其特征在于，该MCU连接检测诊断接口电压电路并通过该检测诊断接口电压电路采样检测来自汽车OBD诊断座的电力。

9.如权利要求1所述的基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，其特征在于，该MCU以RS232、TTL或蓝牙方式与车机通讯。

10.如权利要求1所述的基于汽车诊断技术的汽车运行数据采集装置，其特征在于，该MCU连接TTL转RS232电路，该TTL转RS232电路进而连接该车机接口，从而实现该MCU与车机之间的通讯。