CN108287075A - 基于移动端的ios汽车故障诊断仪系统 - Google Patents

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Abstract

基于移动端的IOS汽车故障诊断仪系统，本系统通过分析车载CAN网络诊断协议IS015765以及UDS统一诊断服务，充分利用了XML平台无关性的特点，构建了汽车故障XML数据库，使得其能同时应用到其他操作系统，并设计用于移动设备与车身CAN网络通信的蓝牙通信模块;在此基础上开发出I0S汽车故障诊断软件，实现便携式的汽车故障诊断。

Description

基于移动端的IOS汽车故障诊断仪系统
技术领域
本发明属于IOS平台技术领域,涉及CAN网络协议IS015765技术。
背景技术
随着汽车电子技术的发展，CAN总线在车载网络的普遍应用，基于CAN总线的汽车网络诊断协议IS015765已经成为多数汽车厂商所采用的标准诊断协议;但是因其协议的新颖与复杂性，目前国内在基于IS015765的车载网络诊断技术尚不成熟; 目前主流的汽车故障诊断工具通常在单片机或FPGA上开发而成，导致现在的汽车诊断设备通常受扩展性及便携性的限制，对其使用仅限专业汽车维修人员;随着移动终端的不断发展，智能手机已经成为人们日常生活中的基本工具;i0S系统作为领先的移动端操作系统，具有良好的用户体验，友好的开发环境，较大的市场占有率，并且其在汽车终端系统的发展更具生态友好性。
发明内容
系统框架设计:诊断仪的核心功能是获取与解析汽车故障, 系统旨在通过开发一种基于i0S移动设备的汽车故障诊断软件使得用户可以方便地获取汽车出现的故障，同时维修人员可以快速定位并作出维修决策;具体需要实现以下几个需求:
1)构建诊断数据库;
2)完成蓝牙通信模块的设计;
3)开发基于i0S平台的汽车故障诊断软件。
系统功能设计:本系统是通过诊断数据库的构建、蓝牙通信模块的设计和诊断功能设计三部分构成的;功能设计如下:
1.诊断数据库的构建:为了实现汽车故障诊断仪的通用性，构建数据库时采用可扩展标记语言XML来构建;XML表示的信息独立于平台，可在任何应用与平台上读写，完成各独立系统间的信息交换;通过将各合作车厂提供的故障码与故障信息对应的故障代码表，以及包含数据标示符、数据流描述、数据换算公式及单位的数据流信息说明表，结合相应的车型构建XML诊断数据;数据库存放在应用沙盒目录下，由于i0S的沙盒机制，应用程序位于文件系统的严格限制部分，其他应用程序无法访问以保证数据库的安全;
2.蓝牙通信模块的设计:由于目前的汽车诊断设备通常是通过数据线直接接入汽车OBD接口，导致诊断仪便携性较差;通过分析目前的短距离通信网络蓝牙与WiFi后，充分考虑到汽车环境下的可行性与i0S设备的支持后，本系统采用蓝牙通信技术;基于最新蓝牙4.OBLE协议，开发出用于协助i0S设备与汽车网络通信的设备蓝牙转CAN模块;蓝牙通信模块使用的MCU是STM32F103C8T6，采用SN65 HVD230作为CAN收发器，MAX232作为RS232电平转换器，蓝牙模块采用CC2540，串口波特率设定为115 200 bps，CAN接口的波特率设定为250kbps，系统工作频率设定为72 MHz;蓝牙通信模块工作流程为:利用蓝牙模块与i0S设备的蓝牙进行通信;当接收到i0S设备发送的蓝牙报文时，主控制器将接收的数据转换成CAN报文并通过CAN通信模块发送给汽车CAN网络上的各ECU;当接收到汽车ECU响应的CAN报文时，将接收的数据转换成蓝牙报文并通过蓝牙模块发送给移动终端;基于此，i0S设备就可以利用蓝牙转CAN设备实现与汽车内各ECU间接通信，以实现对汽车各部件的故障诊断功能;
3.诊断功能设计:本系统在CAN总线UDS诊断标准IS015765的基础上，设计出诊断仪的以下几个功能，分别是:读取全部故障码、读取当前故障码、读取历史故障码、清除故障码、读取版本信息、读取动态数据流、写入车辆识别码;
在UDS诊断服务中规定，SID ( Service Identifier) =0x19的服务为读取DTC (Diagnostic; Trouble Code)信息诊断服务;诊断仪可以通过该诊断服务读取车辆内所有服务器或一组服务器存之储的DTC信息;以读取全部故障码为例，阐述该诊断服务实现过程:依据SID:0x19服务对应的子功能0x0A，由客户端(诊断仪)向ECU发送请求报文，ECU返回响应报文;客户端通过该响应报文判断ECU是否仍有连续帧返回;若有则发送流控制帧以请求ECU继续返回连续帧;若无则表明ECU已无响应报文，客户端接收完响应报文后，诊断仪需要从响应报文中提取出DTC和DTC的状态;根据读取到的DTC与XML数据库中的故障信息进行查询与匹配，解析出每个 DTC对应的解释，并显示在诊断仪的人机交互界面中。
IOS平台上汽车故障诊断软件的开发:本系统基于I0S平台使用Xcode开发I0S平台上汽车故障诊断仪;I0S诊断仪基于以下几个功能开发:(1)连接配对蓝牙通信;(2)故障码的解析与匹配算法设计;(3)诊断仪整体界面设计;其中蓝牙通信功能采用i0S SDK提供的CoreBluetooth框架开发，i0S设备作为主设备，蓝牙通信模块作为从设备;首先从设备会广播自身的信息，包括其UUID以及相应的服务，主设备收到从设备的广播并与之发起连接后既完成蓝牙的配对连接，蓝牙报文的传输通过主设备对从设备特定的服务的特征写和读来完成;故障码的解析与匹配算法用于从ECU中读取出数据后对具体的故障码进行解析并匹配XML诊断数据库;诊断设备首先通过执行读取故障码功能，将ECU响应的故障码存放到故障码链表中;再从数据库中找到对应该车厂ECU的故障信息匹配XML文件，利用XML解析器从文件中解析出所有故障码和中、英文故障信息并存放到故障信息匹配链表中;完成上述步骤之后，依次将故障码链表中的故障码逐条读取，接着从故障匹配信息链表中查找是否有相同的故障码;若找到相同故障码，则将该条故障码对应的中、英文故障信息解析出来并显示在人机交互界面从而指导维修人员;若未能找到相同的故障码，则提示相应的错误;如此循环执行，直到将故障码链表中所有故障码的故障信息解析出来。

Claims (2)

1.基于移动端的IOS汽车故障诊断仪系统，本系统功能设计是通过诊断数据库的构建、蓝牙通信模块的设计和诊断功能设计三部分构成的。
2.基于移动端的IOS汽车故障诊断仪系统，汽车内部网络中汽车的各ECU部件能够在汽车出现故障时对相应的故障信息进行诊断与存储;蓝牙通信模块作为中介设备用于i0S设备与汽车CAN网络的通信;i0S诊断仪中的XML数据库存储了各车厂相应的故障信息，通过获取到的汽车ECU中的故障信息并进行解析后在数据库中进行匹配，最后将结果通过人机界面提示给用户。
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