CN107086893A - 利用无线电接收器的车辆通信信号诊断 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及利用无线电接收器的车辆通信信号诊断。一种机动车诊断工具包括天线、扬声器和控制器。响应于车辆诊断请求，控制器产生与预定频率对应的载波频率，其中，所述预定频率与来自车辆内的不平衡的差分信道的电磁辐射相关联。控制器交替地启用和禁用所述差分信道，从而产生音频签名和基线音频签名。控制器基于载波频率对来自天线的信号进行解调，并且将解调的信号输出到扬声器以由收听者进行分析。解调的信号还可由控制器进行处理以识别来自通信网络的辐射。

Description

利用无线电接收器的车辆通信信号诊断
技术领域
本申请总体上涉及检测来自车辆中的导体的电磁辐射。
背景技术
现代车辆包括用于执行各种功能的很多电子模块。电子模块可彼此交互以交换信号和数据。模块之间的大部分通信是经由有线连接进行的。
发明内容
在一些配置中，一种机动车诊断工具包括控制器，所述控制器被配置为：响应于接收到请求对差分信号信道进行诊断的输入，对与由差分信号信道不平衡引起的电磁辐射对应的预定范围内的频率处的天线信号进行解调，并且交替地输出基线音频签名和音频签名，其中，所述音频签名包括作为差分信号信道不平衡的结果的与所述基线音频签名不同的干扰。
一些配置可包括以下特征中的一个或更多个。所述机动车诊断工具可包括显示器，其中，控制器被配置为输出指示差分信号信道被诊断的消息。在所述机动车诊断工具中，控制器被配置为与车辆控制器进行通信，并且被配置为：交替地请求车辆控制器启用和禁用差分信号信道，使得差分信号信道在差分信号信道被启用时的信号活动的时间段与信号不活动的时间段之间交替，其中，在所述信号不活动的时间段内，差分信号信道的导体被保持在总体上恒定的电压水平，以使当差分信号信道被禁用时来自差分信号信道的电磁辐射最小化。在所述机动车诊断工具中，控制器被配置为：将所述基线音频签名输出为由于差分信号信道被禁用而产生的对应的音频信号。在所述机动车诊断工具中，控制器被配置为：将所述音频签名输出为由于差分信号信道被启用而产生的对应的音频信号。在所述机动车诊断工具中，控制器被配置为：请求车辆控制器在差分信号信道被启用时通过差分信号信道发送预定信号，其中，所述预定信号被配置为当差分信号信道不平衡时引起所述预定范围内的电磁辐射。在所述的机动车诊断工具中，控制器被配置为：请求车辆控制器在禁用差分信号信道持续第一预定时间间隔和启用差分信号信道持续第二预定时间间隔之间进行交替。在所述机动车诊断工具中，控制器被配置为：以预定时间间隔在所述预定范围内以预定增量改变频率。
在一些配置中，一种机动车诊断工具包括控制器，所述控制器被配置为：响应于接收到请求对差分信号信道进行诊断的输入，对与由差分信号信道的不平衡引起的电磁辐射相对应的预定范围内的频率处的天线信号进行解调，并且响应于识别出音频签名中的当差分信号信道平衡时在基线音频签名中不存在的干扰的存在，输出诊断信号。
一些配置可包括以下特征中的一个或更多个。在所述机动车诊断工具中，控制器被配置为：通过利用离散傅里叶变换对音频签名和基线音频签名进行处理来产生针对在音频签名和基线音频签名中存在的频率的频率分量幅值，以识别所述干扰的存在。在所述机动车诊断工具中，控制器被配置为与车辆控制器进行通信，并且被配置为：交替地请求车辆控制器启用和禁用差分信号信道，使得差分信号信道在产生音频签名的信号活动的时间段与产生基线音频签名的信号不活动的时间段之间交替，其中，在所述信号不活动的时间段内，差分信号信道的导体被保持在总体上恒定的电压水平以消除来自差分信号信道的电磁辐射。在所述机动车诊断工具中，控制器被配置为：产生与当差分信号信道被选择性地禁用时的基线音频签名对应的第一组频率分量幅值以及与当差分信号信道被选择性地启用时产生的音频签名对应的第二组频率分量幅值。在所述机动车诊断工具中，控制器被配置为：响应于第二组中的一个或更多个频率分量幅值比第一组中的对应频率分量幅值大预定量而输出诊断信号。在所述机动车诊断工具中，控制器被配置为：请求车辆控制器在差分信号信道被启用时通过差分信号信道发送预定信号，其中，所述预定信号被配置为在存在所述不平衡的情况下引起所述预定范围的电磁辐射。
在一些配置中，一种用于诊断车辆中的布线问题的方法包括：通过控制器对与由差分信号信道的不平衡引起的电磁辐射相对应的预定范围内的频率处的天线信号进行解调。所述方法还包括：在交替时间段期间通过控制器输出基线音频签名和音频签名，其中，所述音频签名包括作为差分信号信道不平衡的结果的与基线音频签名不同的干扰。
一些配置可包括以下特征中的一个或更多个。所述方法可包括：通过控制器识别音频签名中的干扰的存在，其中，所述干扰在当差分信号信道平衡时收集的基线音频签名中不存在。所述方法可包括：通过控制器利用离散傅里叶变换对音频签名和基线音频签名进行处理，以生成针对在音频签名和基线音频签名中存在的频率的频率分量幅值。所述方法可包括：响应于第一组频率分量幅值中的一个或更多个频率分量幅值比第二组频率分量幅值中的对应频率分量幅值大预定量，通过控制器输出输出诊断信号，其中，所述第一组频率分量幅值与当差分信号信道被选择性地禁用时的基线音频签名相对应，所述第二组频率分量幅值与当差分信号信道被选择性地启用时产生的音频签名相对应。所述方法可包括：通过控制器请求车辆控制器在交替时间段期间启用和禁用差分信号信道，使得差分信号信道在当差分信号信道启用以产生音频签名时的信号活动的时间段与信号不活动的时间段之间进行交替，其中，在所述信号不活动的时间段内，差分信号信道的导体被保持在总体上恒定的电压水平，以使当差分信号信道被禁用以产生基线音频签名时来自差分信号信道的电磁辐射最小化。所述方法可包括：通过控制器请求车辆控制器在差分信号信道被启用时通过差分信号信道发送预定信号，其中，所述预定信号被配置为：在存在所述不平衡的情况下，引起所述预定范围内的电磁辐射。
附图说明
图1是包括无线电接收器的可行车辆配置。
图2是描绘由车辆中的不平衡布线导致的可能的噪声频谱的曲线图。
图3描绘控制器选择性地启用和禁用车辆中的通信网络的框图。
图4描绘连接到被配置为识别从车辆中的通信网络发射的辐射的诊断工具的车辆。
图5描绘用于检测从车辆中的通信网络发射的辐射的控制器实现的处理的框图。
具体实施方式
在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可采用各种替代形式。附图不必按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各个特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。
图1描绘车辆100的示例性框图。车辆100可包括无线电接收器控制器102，其中，无线电接收器控制器102连接到一个或更多个天线104。车辆100可包括电池106。无线电接收器控制器102可连接到电池106，并且可从电池106接收电力以进行操作。无线电接收器控制器102可被配置为从天线104接收各种频谱上的信号。例如，无线电接收器控制器102可被配置为接收幅度调制(AM)频带(例如，500kHz至1700kHz)上的信号。无线电接收器控制器102还可被配置为接收频率调制(FM)频带(例如，88MHz至108MHz)上的信号。天线104可被配置为接收AM频带和FM频带上的信号。
无线电接收器控制器102可包括一个或更多个控制输入，其中，所述一个或更多个控制输入允许操作者选择用于对接收的波形进行解调的载波频率。控制输入可将无线电接收器控制器102配置为对来自天线104的在载波频率附近的选择的频率范围内的信号进行滤波。随后可对信号进行解调以提取广播信号。
无线电接收器控制器102可包括用于对从天线104接收的信号进行解调的电路。无线电接收器控制器102可包括用于产生用于对从天线104接收的信号进行解调的载波频率的电路。解调电路可取决于频带(例如，AM频带或FM频带)，并且可存在多组电路以适应不同的频带。无线电接收器控制器102可被配置为在所有频带(包括FM频带)内执行AM信号解调。无线电接收器控制器102可包括处理器和存储器(易失性存储器和非易失性存储器)。无线电接收器控制器102可被配置为选择频带并且启用适当的解调电路。无线电接收器控制器102可被配置为选择和生成载波频率并且与对应的电路进行接口连接。在各种配置中，可在电路中实现功能，或者，可选地，可将功能编写到存储器中并由处理器来执行。
车辆100可包括一个或更多个扬声器108，其中，所述一个或更多个扬声器108被电连接到无线电接收器控制器102。在对输入信号进行解调和滤波之后，无线电接收器控制器102可将信号输出到扬声器108，以向操作者提供可听声音。
车辆100可包括用于执行各种功能的多个电子模块。可存在用于控制发动机、变速器、和制动系统的操作的电子模块。例如，车辆100可包括第一电子模块110和第二电子模块112。可在第一电子模块110和第二电子模块112之间传送信号和数据。可经由有线连接114在第一电子模块110和第二电子模块112之间传输信号。
车辆100还可包括显示模块116。显示模块116可被配置为将消息和指示显示给车辆100的操作者。例如，显示模块116可显示当前选择的载波频率、所选择的经受测试的通信链路以及诊断测试的结果(例如，哪个通信链路已经测试失败)。显示模块116可包括用户界面，以允许车辆100的操作者控制各个方面的操作。显示模块可包括显示屏幕，其中，所述显示屏幕可以是允许操作者向无线电接收器102输入命令的触摸屏。
有线连接114可以是车辆网络的一部分。车辆网络可包括用于通信的多个信道。车辆网络可包括串行总线信道(诸如，控制器局域网(CAN)链路)。车辆网络的信道中的一个信道可包括电气和电子工程师协会(IEEE)802标准族定义的以太网。可通过车辆网络的不同信道传输不同的信号。例如，可通过高速信道(例如，以太网)传输视频信号，而可通过CAN链路传输控制信号。可根据低电压差分信号传输(LVDS)协议来实现所述信道中的一个。车辆网络可包括有助于在模块之间传输信号和数据的任何硬件组件和软件组件。虽然在图1中未示出车辆网络，但是隐含了车辆网络可连接到车辆100中存在的任何电子模块的意思。
车辆网络的信道可被配置为根据特定协议(例如，CAN、以太网)进行通信。经由布线传送的差分信号可落入预定的频率范围。被配置为通过信道进行通信的电子模块可被配置为根据所述特定协议进行操作。可从通信协议的标称位时间得到最大频率。标称位时间可定义信号可改变的最大频率。信号在每个标称位时间使状态交替的重复模式可表示最大频率。
有线连接114可以是第一电子模块110与第二模块112之间的离散连接(可能是专用的)。例如，第一电子模块和第二电子模块可经由脉冲宽度调制(PWM)信号彼此通信。例如，第一电子模块110可以是制动控制器，第二电子模块可以是车轮转速传感器。车轮转速传感器可输出随着车轮转速变化而变化的可变频率信号。在此描述的系统和方法一般适用于任何利用差分信号的通信网络。
经由有线连接传输的电信号可产生电磁干扰(EMI)问题。随时间变化的穿过导体的电流可在导体周围产生电磁场。然后，电磁场可与其它导体相互作用，使得在其它导体中感应出电流。通常，导体能够产生干扰并且也容易受到来自其它导体的干扰的影响。存在使由导体产生的噪声量最小化并使接收到的噪声量最小化的各种技术。
来自导体的电磁辐射受流过导体的电流的变化率影响。由导体承载的信号的变化率影响辐射的大小。一种用于减少辐射的方法是限制由导体承载的信号的变化率。例如，信号的上升时间和下降时间可被限制为大于预定时间。然而，为了实现高速通信需要信号的变化率增大。电磁辐射可能极大地受到信号转换的影响。
为了减小EMI，电信号可作为差分信号被传输。可通过导体对来实现差分信号。电子模块将信号提取为导体对之间的电压差。差分电路的导体可以是双绞线。差分电路配置使影响传导信号的共模信号的影响最小化。共模信号是以相同方式(例如，接地差分、电压偏移、发射的辐射)影响差分对的两个导体的信号。通过导体发送的信号必须是彼此的镜像，使得任何共模频率场彼此抵消。
减小EMI的其它技术包括屏蔽导体。屏蔽导体是封闭在导电层内的导体。例如，多个导体可由共同的导电层或屏蔽所包围。屏蔽可包括用于在导体的一个或每个端部到接地平面的连接。导体周围的屏蔽用于减小由被包围的导体所引起的电辐射，并减小其它源对被包围的导体的干扰量。其它减小EMI的技术是可行的。
车辆可被设计为减小由车辆引起的EMI的量和减小来自影响车辆性能的其它源的EMI的影响。然而，在操作期间，EMI可能由于各种问题而被折衷。例如，导体屏蔽可能被损坏，使得屏蔽不再有效地防止从被包围的导体发射的噪声。差分电路的故障可导致差分信号之间的不平衡，从而导致发射的电磁辐射。这种故障可能由导体中的增加导体之一的电阻的内部电路故障或断路引起。这些类型的问题通常是间歇性的，并且可能不持续地产生问题。此外，问题可能不容易再现。因此，这些类型的EMI问题可能难以检测。具有EMI问题的车辆所有者可能经历检修设施可能难以诊断的间歇性问题。
来自差分信号的辐射可能受多个变量的影响。差分信号由幅值相等但彼此异相的两个信号组成。共模信号(两个差分信号的和)可影响来自差分通信链路的电磁辐射。当差分信号平衡时，共模信号呈现为恒定幅值。当差分信号不平衡时，存在共模信号的时变(例如，AC)部分。时变部分导致来自差分通信链路的电磁辐射。在很多情况下，即使辐射可能被增大，但是通信网络可能仍然是可使用的。可能导致不平衡的因素包括差分信号对的不匹配的上升/下降时间以及不匹配的幅值。不平衡可能由信号线上的阻抗的不匹配所引起。
信号可在频域内被表示为具有不同的频率和幅值的波形之和。每个波形可以是具有频率和幅值的正弦曲线。从不平衡的差分电路发射的电磁辐射可被描绘为频率分量幅值的曲线图，诸如，在图2中针对典型的方波信号示出的。可存在发出的信号的基频200，其中，在基频200处发射的辐射通常可具有最大幅值。除了基频200以外，可存在谐波频率202。注意，对于方波信号来说，谐波呈现在奇次谐波处。这些谐波频率202可以是基频200的整数倍。在一些情况下，基频200和/或谐波频率202可落入所有频带(包括AM频带204和/或FM频带206)内。当频率落入AM频带204或FM频带206内时，信号可能干扰正常信号。结果可能是基频200或谐波频率202处的蜂鸣或刺音(tone)。在大多数情况下，基频200可能大于可听范围内的频率。
从车辆100内的导体发射的辐射的影响可作为从无线电接收器控制器102输出到扬声器108的噪声而被注意到。发射的辐射的基频200可取决于通过导体的信号的频率。发射的辐射在给定频率处的幅值可取决于各种因素。辐射电磁能量的导体的位置可影响天线104处的信号。在导体上传导的信号的类型可影响辐射频谱。例如，传输方波(例如，具有最快上升时间和下降时间)的导体可具有比传输正弦波信号或缓慢变化的信号更强的发射的辐射。所传导的波形的类型可影响谐波频率202的幅值。发射的辐射的幅值还可取决于流过导体的电流的幅值，使得辐射可在电流幅值增大时增大。辐射可受导体的长度和连接到导体的负载的影响。此外，差分信号对之间的阻抗差可影响辐射的幅值。
由不平衡的差分电路所引起的发射的辐射的影响包括对无线电接收器控制器102的干扰。例如，当调谐到一些频率或频率范围时，可听到蜂鸣或刺音。在其它情况下，从车辆发射的辐射的幅值可能在信号中占主要地位，使得不能辨别期望的广播信道。其它影响可以是电子模块110与电子模块112之间的通信可能是不够可靠的。电路可能更容易受到来自其它源的可能使通信质量劣化的辐射的影响。另外，所述状况可能是间歇性的并且导致客户不满意。
对不平衡的通信网络的诊断可能是困难的。检修技术人员可能发现难以访问车辆内的通信线路。在一些车辆中，在诊断端口与实际的通信网络之间可能存在网关，使得难以访问通信网络的导体。可通过实现用于检测这种来自车辆电路的电磁辐射的工具来改善EMI问题的诊断。在接线或屏蔽受损的情况下，受影响的导体的发射的辐射的增大可以是可检测的。一种可被用于检测车辆内的错误布线的装置是存在于新近生产的每个车辆内的无线电接收器控制器102。
无线电接收器控制器102可在不同的操作模式(例如，AM、FM)下被调谐到各种频率。在一些配置中，无线电接收器控制器102可被配置为监测FM频带内的幅度调制信号。从由天线104接收的电磁波解调得到可听信号。电磁信号被滤波和解调，并且产生的信号被输出到扬声器108。在存在电磁噪声的情况下，产生的可听输出对于收听者来说可能听起来不清楚。可听输出可能被刺音、蜂鸣或静电干扰(static)损坏。在一些情况下，噪声可能淹没期望的无线电信号，使得不能清楚地辨别预期的可听输出。当干扰信号的频率处于与无线电接收器控制器102被调谐到的频率相同的频率处时，这是特别明显的。
因此，可通过将无线电接收器控制器102调谐到各种频率并收听产生的可听输出来检测电干扰问题。无线电接收器控制器102被调谐到的载波频率可提供受影响的导体的类型的指示。例如，CAN通信链路可能在第一预定频率及其谐波频率处产生干扰。车辆以太网接口可能在第二预定频率及其谐波频率处产生干扰。可通过无线电接收器控制器102被调谐到的载波频率来识别受损的通信信道。这种方法可帮助检修技术人员识别哪些导体正引起问题。
在一些配置中，来自天线的信号可在所有频带(包括FM)内被解调为AM信号。因此，无线电接收器控制器102可被配置为：在比典型无线电系统中的频率范围更宽的频率范围内执行AM调制。
检修技术人员可执行进一步的诊断以确定正引起问题的特定导体。选择的载波频率可标识正引起干扰的通信链路的类型。车辆100可包括多于一个的这种通信链路。例如，车辆100可包括多个CAN链路和以太网。为了识别哪个链路受损，每个网络的总线导体可被一起短路。当在音频输出中不再识别到噪声时，可识别和修复受损的网络。
车辆内的每个通信链路可被表征为发射的辐射的频率或频率范围。可通过分析或经由测试来进行这种表征。例如，针对典型CAN系统的初始测试结果指示发射的辐射落入800KHz到1.6MHz的频率范围内的AM频带以及145KHz到285KHz的频率范围内的长波(LW)频带内。针对典型的以太网通信链路的初始测试结果指示发射的辐射落入560KHz到700KHz的频率范围内的AM频带内。通信链路可被配置为以影响辐射频率的不同的比特率来进行通信。另外，通信链路上的特定数据流量可导致发射的频率变化。此外，可标识发射的辐射的频率分量幅值可被识别。在一些配置中，连接到通信链路的控制器可被配置为在处于诊断模式时发送预定数据模式(data pattern)。所述预定数据模式可被配置为使发射的辐射处于特定频率。因为发射的辐射的频率可能更一致，所以这样的配置可允许检测通信链路上的布线问题。
在诊断模式下，可向车辆100内的控制器(包括无线电接收器控制器102)发送诊断命令。诊断命令可包括与将被测试的通信链路有关的信息。当接收到诊断命令时，连接到将被测试的通信链路114的控制器110和控制器112可进入只接收模式。主控制器可进入传输模式，其中，在传输模式下在预定时间段内传输预定消息。可请求无线电接收器控制器102调谐到载波频率，其中，在该载波频率处发射的辐射被期望用于将被测试的通信链路。还可请求无线电接收器控制器102以预定速率扫描整个频率范围。所述预定速率可被选择以允许收听者有足够的时间去收听可能的噪声问题。然后，可提示操作者收听可指示不平衡的通信电路的不正常的声音或刺音。
在其它配置中，电子模块可被配置为使总线导体内部断路或者禁用总线上的通信。这可允许故障被识别而不需要将总线导体一起物理短路。图3描绘连接到通信链路314的第一控制器310和第二控制器312。在该配置中，第一控制器310被配置为具有第一开关装置304和第二开关装置306。开关装置304和306可被实现为固态装置。开关装置304和306可由第一控制器310中的处理器308选择性地控制。当被诊断工具请求时，处理器308可被配置为将通信总线304的导体选择性地连接到地302。在一些配置中，每个连接到通信总线314的控制器可被类似地配置。结果是通信总线的导体被保持在总体上恒定的电压水平，这减小了来自通信链路314的电磁辐射。第一控制器310可被配置为：响应于来自另一模块或在车辆100外部的诊断工具的诊断请求而激活开关装置。
当第一控制器310被配置为选择性地禁用通信链路314上的通信时，可识别发射的辐射的源。音频输出可在启用通信总线的时间段与禁用通信总线的时间段之间进行交替。当在通信总线启用的时间段期间存在失真或噪声而在通信总线被禁用的时间段期间不存在失真或噪声时，所选择的通信总线劣化的概率很高。在该序列期间，可利用来自显示模块116的消息来识别选择的通信总线。
在一些配置中，电子模块可被配置为通过对输出引脚进行重新配置来禁用通信链路134上的通信。例如，很多控制器具有可操作为通信信道、数字输入/输出或计时器输入/输出的可配置引脚。在其它配置中，通信电路可包括可被激活的各种测试模式。在其它配置中，处理器308可被配置为当启用信道时在通信网络314的导体上输出特定波形。例如，连接到通信网络314的导体的端口可被重新配置为处于特定频率的方波输出。这种配置的益处是每个通信网络可利用类似的测试信号被测试。发射的辐射的实际特性取决于导体的阻抗和长度。每个模块的测试信号可被调谐，使得针对每个测试发射的辐射预期处于相同的频率处。
在一些配置中，通信信道可响应于接收到请求差分信号信道的诊断的输入而交替地在启用模式和禁用模式下操作。也就是说，通信信道可在交替时间段期间被禁用和启用。启用通信信道的时间段可由通信信道上信号活动的的时间段来表征。禁用通信信道的时间段可由通信信道上信号不活动的时间段来表征。无线电接收器102可输出与每个操作模式对应的音频信号。禁用通信信道时的音频信号导致基线音频签名。启用通信信道时的音频信号可在通信信道不平衡时包括与基线音频签名不同的干扰。检修技术人员或车辆操作者能够辨别基线音频签名与从启用的通信信道产生的音频信号之间的差别。例如，启用模式下的音频信号可包括基线音频签名中不存在的蜂鸣或噪声。
在一些配置中，测试可由无线电接收器控制器102自动进行。无线电接收器控制器102可被配置为在给定载波频率处产生与音频输出对应的频率分量幅值。这可被实现为离散傅里叶变换，其中，离散傅里叶变换针对频率范围产生频率分量幅值。在一些配置中，处于预定频率的频率分量幅值可与预定阈值进行比较。如果选择的频率分量幅值超过所述预定阈值，则可针对选择的通信信道提供诊断指示。
在一些配置中，无线电接收器控制器102可将启用通信链路时的频率分量幅值与禁用通信链路时的频率分量幅值进行比较。第一组频率分量幅值可从被禁用的通信链路中产生。无线电接收器控制器102可对当禁用通信链路时产生的基线音频签名进行处理。第二组频率分量幅值可从被启用的通信链路中产生。无线电接收器控制器102可对在启用模式期间产生的结果音频信号进行处理。可将第一组和第二组进行比较。当第二组中的一个或更多个频率分量幅值比第一组中的对应频率分量幅值大预定量时，可输出针对选择的通信链路的诊断指示。这指示当禁用通信链路时噪声被减小。
在自动化的配置中，无线电接收器控制器102可针对车辆100中的每个通信链路执行频率分量幅值比较。载波频率可被周期性地调整以与通信链路中的一个(例如，114)相对应。例如，载波频率可以以预定时间间隔在预定频率范围内以预定增量进行改变。
在其它配置中，可在诊断工具中实现无线电接收器控制器102的功能。图4描绘包括无线电接收器功能的机动车诊断工具450。例如，检修诊断工具450可被添加有天线452、控制器454和扬声器456。因为天线452可相对于车辆400移动，所以诊断工具450可改善诊断。随着诊断工具450移动，任何噪声模式可改变使得噪声随着诊断工具450更靠近发射器被设置而增大。这还可帮助识别潜在的发射源。
车辆400可包括连接到通信网络414的第一控制器410和第二控制器412。第一控制器410和第二控制器412可被配置为将通信网络414的导体选择性地连接到总体上恒定的电压水平以最小化发射的辐射(结合图3所讨论的)。车辆400可包括连接到通信网络414的网关模块418。车辆还可包括连接到网关模块418的诊断端口416。网关模块418可将通信网络414与诊断端口416进行隔离，并且可用作防火墙以限制从诊断端口416对通信网络414的访问。在一些配置中，网关模块418可将各种通信网络协议转换成与诊断工具450兼容的协议。网关模块418可被配置为将消息路由到适当的通信网络。诊断工具450可包括车辆接口460，其中，车辆接口460被配置为与通信网络414进行接口连接以向车辆400内的控制器410和412发送命令以及从车辆400内的控制器410和412接收数据。诊断工具450可包括用户界面458，其中，用户界面458被配置为向用户显示信息以及接受用户命令。
控制器454可被配置为根据选择的载波频率对来自天线452的信号进行解调。选择的载波频率可与预定频率相对应，其中，所述预定频率与来自车辆400内的通信网络414的电磁辐射相关联。控制器454可将解调的信号输出到扬声器456以由用户进行分析。控制器454的功能可与先前描述的控制器的功能类似。例如，控制器454可被配置为向所有车辆通信网络提供自动化测试模式。在一些配置中，车辆接口460可被配置为将通信网络414的导体选择性地连接到总体上恒定的电压水平以减小发射的辐射。控制器454可被配置为请求第一控制器410和/或第二控制器412选择性地禁用通信网络414上的通信(选择性地将导体短路到预定电压水平)。
图5描绘用于提供诊断指示的控制器实现的控制系统的框图。在框500，选择载波频率。可由用户选择载波频率，并且载波频率可与预期的来自车辆内的通信网络的发射的辐射频率相对应。在框506，可选择性地启用或禁用通信网络，这会影响来自天线的传入信号。在框502，对来自天线的传入信号进行解调以提供用于音频输出的信号。在框504，将信号输出到扬声器。当通信网络被禁用时，音频信号可以是基线音频签名。当通信网络被启用时，音频信号可包括与基线音频签名不同的干扰。通信网络可在诊断请求期间被交替地启用和禁用。检修技术人员可收听产生的音频信号，以确定在音频输出中是否存在干扰。在框508，可使用离散傅里叶变换针对频率范围内的频率分量幅值对信号进行处理。在框510，分析频率分量幅值。第一组频率分量幅值可与禁用的通信网络相对应，第二组频率分量幅值可与启用的通信网络相对应。在框512，可对频率分量幅值进行比较，并且可在第二组中的至少一个频率分量幅值比第一组中的对应频率分量幅值大预定量时输出诊断指示符。
描述的系统和方法可有助于对车辆通信网络进行诊断。在一些配置中，可利用某种置信水平来识别通信网络。这允许检修技术人员快速地识别和解决通信网络问题。
在此公开的处理、方法或算法可被传送到处理装置、控制器或计算机/通过处理装置、控制器或计算机实现，其中，所述处理装置、控制器或计算机可包括任何现有的可编程电子控制单元或者专用电子控制单元。类似地，所述处理、方法或算法可以以多种形式被存储为可被控制器或计算机执行的数据和指令，其中，所述多种形式包括但不限于永久地存储在非可写存储介质(诸如，ROM装置)上的信息以及可变地存储在可写存储介质(诸如，软盘、磁带、CD、RAM装置以及其它磁介质和光学介质)上的信息。所述处理、方法或算法还可被实现为软件可执行对象。可选地，所述处理、方法或算法可使用合适的硬件组件(诸如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或任何其它硬件组件或装置)或者硬件、软件和固件组件的组合被整体或部分地实现。
尽管上面描述了示例性实施例，但这些实施例并不意在描述权利要求所涵盖的所有可能形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种改变。如前所述，各个实施例的特征可被组合，以形成可能未被明确描述或示出的本发明的进一步的实施例。尽管各个实施例可能已被描述为提供优点或者在一个或更多个期望的特性方面优于其它实施例或现有技术的实施方式，但是本领域普通技术人员应该认识到，一个或更多个特征或特性可被折衷，以实现期望的整体系统属性，这取决于具体的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、维护保养方便性、重量、可制造性、装配容易性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术的实施方式的实施例并不在本公开的范围之外，并且可被期望用于特定的应用。

Claims (10)

1.一种机动车诊断工具，包括：
控制器，被配置为：响应于接收到请求对差分信号信道进行诊断的输入，对与由差分信号信道不平衡引起的电磁辐射对应的预定范围内的频率处的天线信号进行解调，并且交替地输出基线音频签名和音频签名，其中，所述音频签名包括作为差分信号信道不平衡的结果的与所述基线音频签名不同的干扰。
2.如权利要求1所述的机动车诊断工具，还包括显示器，其中，控制器被配置为：输出指示差分信号信道被诊断的消息。
3.如权利要求1所述的机动车诊断工具，其中，控制器还被配置为与车辆控制器进行通信，并且被配置为：交替地请求车辆控制器启用和禁用差分信号信道，使得差分信号信道在差分信号信道被启用时的信号活动的时间段与信号不活动的时间段之间交替，其中，在所述信号不活动的时间段内，差分信号信道的导体被保持在总体上恒定的电压水平，以使当差分信号信道被禁用时来自差分信号信道的电磁辐射最小化。
4.如权利要求3所述的机动车诊断工具，其中，控制器还被配置为：将所述基线音频签名输出为由于差分信号信道被禁用而产生的对应的音频信号。
5.如权利要求3所述的机动车诊断工具，其中，控制器还被配置为：将所述音频签名输出为由于差分信号信道被启用而产生的对应的音频信号。
6.如权利要求3所述的机动车诊断工具，其中，控制器还被配置为：请求车辆控制器在差分信号信道被启用时通过差分信号信道发送预定信号，其中，所述预定信号被配置为当差分信号信道不平衡时引起所述预定范围内的电磁辐射。
7.如权利要求3所述的机动车诊断工具，其中，控制器还被配置为：请求车辆控制器在禁用差分信号信道持续第一预定时间间隔和启用差分信号信道持续第二预定时间间隔之间进行交替。
8.如权利要求1所述的机动车诊断工具，其中，控制器还被配置为：以预定时间间隔在所述预定范围内以预定增量改变频率。
9.一种机动车诊断工具，包括：
控制器，被配置为：响应于接收到请求对差分信号信道进行诊断的输入，对与由差分信号信道的不平衡引起的电磁辐射相对应的预定范围内的频率处的天线信号进行解调，并且响应于识别出音频签名中的当差分信号信道平衡时在基线音频签名中不存在的干扰的存在而输出诊断信号。
10.一种用于诊断车辆中的布线问题的方法，包括：
通过控制器对与由差分信号信道的不平衡引起的电磁辐射相对应的预定范围内的频率处的天线信号进行解调；
在交替时间段期间通过控制器输出基线音频签名和音频签名，其中，所述音频签名包括作为差分信号信道不平衡的结果的与基线音频签名不同的干扰。
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