CN104021662A - 基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置、系统及方法，该装置包括一种基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置，其特征在于，包括：一主控单元MCU及一汽车总线接口单元，汽车总线接口单元通过汽车总线接口电路与主控单元MCU相连；一车机接口单元，车机接口单元通过车机接口电路与主控单元MCU相连。本发明提供的基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置、系统及方法，主要基于汽车总线技术，从总线上获取汽车运行状态，再通过数据处理和传输到车机使用，给用户一个具体直观的汽车运行状态感受。本发明能有效的对汽车进行运行状态的采集并上传车机，用户能通过车机方便的看到汽车的情况，能了解到汽车的实时信息。

Description

基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置、系统及方法

 

技术领域

本发明涉及汽车诊断技术领域，尤其涉及一种基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置、系统及方法。

 

背景技术

随着中国汽车产业的高速发展，车辆的不断普及，不管汽车前装市场还是后装市场都是针对汽车消费者来服务的，消费者也逐渐认知汽车工作原理，加上对汽车的保养认知其巨大的市场潜力已经引起广泛关注。国内经过多年的市场发展与普及，汽车前装配套车载管理系统也得到有效发展。

车联网的发展是一定的，但是随着车联网的发展，传统意义上的车联网（GPS、防盗等等）已经不能满足现在的需求，了解车辆运行状态是车联网发展的趋势。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置、系统及方法，以实现对汽车运行状态进行实时监控。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置，包括：

一主控单元MCU及

一汽车总线接口单元，汽车总线接口单元通过汽车总线接口电路与主控单元MCU相连；

一车机接口单元，车机接口单元通过车机接口电路与主控单元MCU相连；

所述主控单元MCU用于接收和读取汽车总线数据，并根据汽车总线协议解析汽车总线数据，再通过数据运算得到汽车运行状态；

所述汽车总线接口电路用于汽车总线接口单元与主控单元MCU通讯的物理上电平转换；

车机接口电路，用于完成主控单元MCU与车机通讯的电平转换，由MCU串口实现车机通讯控制。

进一步优选的，所述主控单元MCU通过CAN接口、UART接口或IO接口与汽车总线接口电路相连。

进一步优选的，所述主控单元MCU通过UART接口与车机接口电路相连。

进一步优选的，所述主控单元MCU还用于接收来自车机的命令并传输数据到车机，同时对车机命令进行解析后传送到汽车总线接口单元。

进一步优选的，还包括一电源模块，用于完成所述装置的各部分的电源供给，包括有12V输出、5V输出、3.3V输出。

进一步优选的，所述主控单元MCU采用集成芯片STM32F105。

进一步优选的，所述汽车总线接口电路包含有2路双线CAN接口电路，1路单线CAN接口电路，1路KWP总线接口电路，实现汽车总线电平和主控单元MCU电平转化。

一种基于汽车总线技术的汽车运行状态采集系统，包括：一汽车运行状态采集装置、一车机，

汽车运行状态采集装置通过OBD诊断接头与车辆连接，

汽车运行状态采集装置通过车机接口单元与车机相连；

汽车运行状态采集装置接收车机命令，并通过汽车总线接口单元接收和读取汽车运行状态数据车机通讯。

进一步优选的，所述汽车运行状态采集装置包括：

一主控单元MCU及

一汽车总线接口单元，汽车总线接口单元通过汽车总线接口电路与主控单元MCU相连；

一车机接口单元，车机接口单元通过车机接口电路与主控单元MCU相连；

所述主控单元MCU用于接收和读取汽车总线数据，并根据汽车总线协议解析汽车总线数据，再通过数据运算得到汽车运行状态；

所述汽车总线接口电路用于汽车总线接口单元与主控单元MCU通讯的物理上电平转换；

车机接口电路，用于完成主控单元MCU与车机通讯的电平转换，由MCU串口实现车机通讯控制。

一种基于汽车总线技术的汽车运行状态采集方法，包括：汽车运行状态采集装置上电复位后运行，进行系统初始化；

读取标定车型数据，设置车型数据标志；

接收车机命令分析车机命令并响应；

汽车运行状态采集装置实时采集汽车总线数据，并进行数据分析处理和运算，再通过与车机的通讯来达到汽车运行状态的数据传输到车机上。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置、系统及方法，主要基于汽车总线技术，从总线上获取汽车运行状态，再通过数据处理和传输到车机使用，给用户一个具体直观的汽车运行状态感受。本发明能有效的对汽车进行运行状态的采集并上传车机，用户能通过车机方便的看到汽车的情况，能了解到汽车的实时信息，比如汽车状态信息，汽车故障信息等，提醒用户准时保养等各方面的应用。

 

附图说明

图1为本发明基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置原理框图；

图2为本发明基于汽车总线技术的汽车运行状态采集系统原理框图；

图3为本发明基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置BOOT程序流程示意图；

图4为本发明基于汽车总线技术的汽车运行状态采集方法实施例流程图。

 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1所示， 本发明基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置，包括：

一主控单元MCU及

一汽车总线接口单元，汽车总线接口单元通过汽车总线接口电路与主控单元MCU相连；

进一步，主控单元MCU通过CAN接口、UART（串行）接口或IO接口与汽车总线接口电路相连。

主控单元MCU用于接收和读取汽车总线数据，并根据汽车总线协议解析汽车总线数据，再通过数据运算得到汽车运行状态。

一车机接口单元，车机接口单元通过车机接口电路与主控单元MCU相连；

进一步，主控单元MCU通过UART接口与车机接口电路相连。

主控单元MCU还用于接收来自车机的命令并传输数据到车机，同时对车机命令进行解析后传送到汽车总线接口单元。

优选的，主控单元MCU采用集成芯片STM32F105，是汽车运行状态采集装置的核心单元。

汽车总线接口电路用于汽车总线接口单元与主控单元MCU通讯的物理上电平转换，其中包含有2路双线CAN接口电路（TJA1042T），1路单线CAN接口电路（NCV7356D），1路KWP总线接口电路，实现汽车总线电平和MCU电平（3.3V）转化。

还包括一电源模块，用于完成整个装置的各部分的电源供给，包括有12V输出、5V输出、3.3V输出。

车机接口电路，用于完成主控单元MCU与车机通讯的电平转换，由MCU串口实现车机通讯控制。

请参阅图2所示，本发明基于汽车总线技术的汽车运行状态采集系统，包括：

一汽车运行状态采集装置、一车机，

汽车运行状态采集装置通过OBD诊断接头与车辆连接，

汽车运行状态采集装置通过车机接口单元与车机相连；

汽车运行状态采集装置接收车机命令，并通过汽车总线接口单元接收和读取汽车运行状态数据车机通讯。汽车运行状态采集装置实时采集汽车总线数据，并进行数据分析处理和运算，再通过与车机的通讯来达到汽车运行状态的数据传输到车机上，从而使用户直观了解汽车运行状态。

所述汽车运行状态采集装置包括：

一主控单元MCU及

一汽车总线接口单元，汽车总线接口单元通过汽车总线接口电路与主控单元MCU相连；

进一步，主控单元MCU通过CAN接口、UART（串行）接口或IO接口与汽车总线接口电路相连。

主控单元MCU用于接收和读取汽车总线数据，并根据汽车总线协议解析汽车总线数据，再通过数据运算得到汽车运行状态。

一车机接口单元，车机接口单元通过车机接口电路与主控单元MCU相连；

进一步，主控单元MCU通过UART接口与车机接口电路相连。

主控单元MCU还用于接收来自车机的命令并传输数据到车机，同时对车机命令进行解析后传送到汽车总线接口单元。

优选的，主控单元MCU采用集成芯片STM32F105，是汽车运行状态采集装置的核心单元。

汽车总线接口电路用于汽车总线接口单元与主控单元MCU通讯的物理上电平转换，其中包含有2路双线CAN接口电路（TJA1042T），1路单线CAN接口电路（NCV7356D），1路KWP总线接口电路，实现汽车总线电平和MCU电平（3.3V）转化。

还包括一电源模块，用于完成整个装置的各部分的电源供给，包括有12V输出、5V输出、3.3V输出。

车机接口电路，用于完成主控单元MCU与车机通讯的电平转换，由MCU串口实现车机通讯控制。

请参阅图3，本发明基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置BOOT程序流程，包括：

步骤301：汽车运行状态采集装置上电复位后运行，进行系统初始化；

步骤302：判断是否软件复位来进行软件升级、ID读写、版本读取；如果是，进入步骤303；否则，进入步骤304；

步骤303：设置自动跳转时间，然后等待车机的串口命令，分析命令、响应命令；

步骤304：检测应用程序的完整性、ID的正确性来判断是否进入应用程序运行；如果是，进入应用程序，否则，返回步骤303。

实施例：

请参阅图4所示，本发明基于汽车总线技术的汽车运行状态采集方法，包括：

步骤401：首先进行系统初始化；

步骤402：检查BOOT程序的完整性，如果完整，进入步骤403；否则，软件复位；

步骤403：读取标定车型数据，设置车型数据标志；

步骤404：接收车机命令分析车机命令并响应，接收命令同时获取汽车总线数据并解析数据处理。

具体包括：清除车型数据标志、测试程序命令、串口命令分析、接收总线数据、解析读取总线数据、数据上传等步骤，具体涉及在面板上软件操作步骤流程，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置，其特征在于，包括：

一主控单元MCU及

一汽车总线接口单元，汽车总线接口单元通过汽车总线接口电路与主控单元MCU相连；

一车机接口单元，车机接口单元通过车机接口电路与主控单元MCU相连；

所述主控单元MCU用于接收和读取汽车总线数据，并根据汽车总线协议解析汽车总线数据，再通过数据运算得到汽车运行状态；

所述汽车总线接口电路用于汽车总线接口单元与主控单元MCU通讯的物理上电平转换；

车机接口电路，用于完成主控单元MCU与车机通讯的电平转换，由MCU串口实现车机通讯控制。

2.如权利要求1所述的基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置，其特征在于，所述主控单元MCU通过CAN接口、UART接口或IO接口与汽车总线接口电路相连。

3.如权利要求1所述的基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置，其特征在于，所述主控单元MCU通过UART接口与车机接口电路相连。

4.如权利要求1所述的基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置，其特征在于，所述主控单元MCU还用于接收来自车机的命令并传输数据到车机，同时对车机命令进行解析后传送到汽车总线接口单元。

5.如权利要求1所述的基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置，其特征在于，还包括一电源模块，用于完成所述装置的各部分的电源供给，包括有12V输出、5V输出、3.3V输出。

6.如权利要求1所述的基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置，其特征在于，所述主控单元MCU采用集成芯片STM32F105。

7.如权利要求1所述的基于汽车总线技术的汽车运行状态采集装置，其特征在于，所述汽车总线接口电路包含有2路双线CAN接口电路，1路单线CAN接口电路，1路KWP总线接口电路，实现汽车总线电平和主控单元MCU电平转化。

8.一种基于汽车总线技术的汽车运行状态采集系统，其特征在于，包括：一汽车运行状态采集装置、一车机，

汽车运行状态采集装置通过OBD诊断接头与车辆连接，

汽车运行状态采集装置通过车机接口单元与车机相连；

汽车运行状态采集装置接收车机命令，并通过汽车总线接口单元接收和读取汽车运行状态数据车机通讯。

9.如权利要求8所述的基于汽车总线技术的汽车运行状态采集系统，其特征在于，所述汽车运行状态采集装置包括：

一主控单元MCU及

一汽车总线接口单元，汽车总线接口单元通过汽车总线接口电路与主控单元MCU相连；

一车机接口单元，车机接口单元通过车机接口电路与主控单元MCU相连；

所述主控单元MCU用于接收和读取汽车总线数据，并根据汽车总线协议解析汽车总线数据，再通过数据运算得到汽车运行状态；

所述汽车总线接口电路用于汽车总线接口单元与主控单元MCU通讯的物理上电平转换；

车机接口电路，用于完成主控单元MCU与车机通讯的电平转换，由MCU串口实现车机通讯控制。

10.一种基于汽车总线技术的汽车运行状态采集方法，其特征在于，包括：汽车运行状态采集装置上电复位后运行，进行系统初始化；

读取标定车型数据，设置车型数据标志；

接收车机命令分析车机命令并响应；

汽车运行状态采集装置实时采集汽车总线数据，并进行数据分析处理和运算，再通过与车机的通讯来达到汽车运行状态的数据传输到车机上。