CN116299070A - Obdii线束连接检测装置及汽车诊断设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种OBDII线束连接检测装置及汽车诊断设备，OBDII线束连接检测装置采用数据采集模块采集OBDII线束电源管脚的第一数据信号和OBDII线束各数据管脚的第二数据信号，然后由控制模块获取第一数据信号和第二数据信号，若第一数据信号的电压达到工作电压阈值，则表明汽车诊断仪103已连接汽车电控系统，此时控制模块可根据各第二数据信号的信号波形确定OBDII线束的连接检测结果，如此则可得知是否存在OBDII线束自身有故障，或者存在OBDII线束与汽车电控系统接触不良的问题，从而导致了诊断仪与汽车电控系统连接异常，该连接检测装置结构简单，便于用户携带和使用。

Description

OBDII线束连接检测装置及汽车诊断设备

技术领域

本申请涉及汽车诊断技术领域，特别是涉及一种OBDII线束连接检测装置及汽车诊断设备。

背景技术

在汽车诊断中与汽车接线方式使用的是OBDII（车载故障诊断系统）接口，诊断仪与汽车需要通过线束与汽车相连接，这种通过线束连接的方式有可能因在插入过程中没有插好而导致接触不良，或者因线束自身出现问题，最终导致诊断仪无法与汽车进行正常的通讯。但是此种情况下用户无法感知，影响用户使用。

传统方案测量线束连通性都是基于工厂采用特定的治具进行出厂线束的检测，不便于用户自行进行检测。

发明内容

本申请提供一种可便于用户自行检测线束连通性的OBDII线束连接检测装置

一种OBDII线束连接检测装置，所述装置包括：

数据采集模块，与OBDII线束上与所述汽车诊断仪连接的目标端连接，用于采集所述OBDII线束电源管脚的第一数据信号和所述OBDII线束数据管脚的第二数据信号；

控制模块，与所述数据采集模块连接，用于获取所述第一数据信号和所述第二数据信号，若所述第一数据信号的电压达到工作电压阈值，则根据各所述第二数据信号的信号波形判定所述OBDII线束的连接检测结果。

在一些实施例中，所述控制模块还用于：

根据各所述第二数据信号的电压确定各所述第二数据信号中的单线信号和差分信号对，得到各所述单线信号和各所述差分信号对的总线信号；

若所有所述总线信号的波形斜率在预设斜率范围内，则判定所述OBDII线束与所述汽车电控系统连接正常。

在一些实施例中，所述装置还包括：

数据发送模块，分别与所述目标端和所述控制模块连接；

所述控制模块还用于：

若存在所述总线信号的波形斜率维持为0，则控制所述数据发送模块向所述目标端发送预存数据信号，以使所述数据采集模块采集得到新的所述第二数据信号；

根据各新的所述第二数据信号的电压确定所述单线信号和所述差分信号对，得到各所述单线信号和各所述差分信号对的新的总线信号，并根据各新的所述总线信号的信号波形确定所述OBDII线束的连接检测结果。

在一些实施例中，所述控制模块还用于若所有新的所述总线信号的波形斜率在所述预设斜率范围内，则判定所述OBDII线束与所述汽车电控系统连接正常。

在一些实施例中，所述控制模块还用于若存在新的所述总线信号的波形斜率超出所述预设斜率范围，则判定所述OBDII线束与所述汽车电控系统连接异常。

在一些实施例中，所述装置还包括：

阻抗模块，分别与所述目标端、所述数据采集模块和所述控制模块连接；

所述控制模块还用于：

若存在所述总线信号的波形斜率超出所述预设斜率范围，且不维持为0，则控制所述阻抗模块接入所述OBDII线束与汽车电控系统所在的导电通路；

在所述阻抗模块接入后，若所有所述总线信号的波形斜率在所述预设斜率范围内，则判定所述OBDII线束与所述汽车电控系统连接正常。

在一些实施例中，所述控制模块还用于在所述阻抗模块接入后，若存在所述总线信号的波形斜率超出所述预设斜率范围，则判定所述OBDII线束与所述汽车电控系统连接异常。

在一些实施例中，所述装置还包括：

接地模块，分别与所述目标端和所述控制模块连接；

所述控制模块还用于在未获取所述第二数据信号的情况下，控制所述接地模块接入所述数据管脚与所述汽车电控系统所在的导电通路。

在一些实施例中，所述装置还包括：

显示模块，与控制模块连接，用于获取并显示所述连接检测结果。

一种汽车诊断设备，包括：

汽车诊断仪；

以及上述任一实施例所述的OBDII线束连接检测装置。

上述OBDII线束连接检测装置采用数据采集模块采集OBDII线束电源管脚的第一数据信号和OBDII线束各数据管脚的第二数据信号，然后由控制模块获取第一数据信号和第二数据信号，若第一数据信号的电压达到工作电压阈值，则表明汽车诊断仪已连接汽车电控系统，此时控制模块可根据各第二数据信号的信号波形确定OBDII线束的连接检测结果，如此则可得知是否存在OBDII线束自身有故障，或者存在OBDII线束与汽车电控系统接触不良的问题，从而导致了汽车诊断仪与汽车电控系统连接异常，该连接检测装置结构简单，便于用户携带和使用。

附图说明

图1为本申请一实施例的OBDII线束连接检测装置的结构框图；

图2为本申请另一实施例的OBDII线束连接检测装置的结构框图；

图3为本申请另一实施例的OBDII线束连接检测装置的结构框图；

图4为本申请另一实施例的OBDII线束连接检测装置的结构框图；

图5为本申请另一实施例的OBDII线束连接检测装置的结构框图；

图6为本申请另一实施例的OBDII线束连接检测装置的结构框图。

实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括存在该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

图1为一实施例的OBDII线束连接检测装置100的结构示意图，如图1所示，汽车诊断仪103通过OBDII线束102与汽车电控系统101连接，从而读取汽车电控系统101中的工作数据，以进行汽车故障诊断，OBDII线束102的目标端为OBDII线束102上与汽车诊断仪103连接的一端，OBDII线束连接检测装置100包括数据采集模块110和控制模块120，数据采集模块110与OBDII线束102上与汽车诊断仪103连接的目标端连接，用于采集OBDII线束102电源管脚的第一数据信号和OBDII线束102各数据管脚的第二数据信号；控制模块120与数据采集模块110连接，用于获取第一数据信号和第二数据信号，若第一数据信号的电压达到工作电压阈值，则根据各第二数据信号的信号波形判定OBDII线束102的连接检测结果。

OBDII线束102通常具备16个管脚，一般包括电源管脚、接地管脚和数据管脚，各管脚工作原理及功能由厂家生产时设定。其中，根据国际通用OBD管脚定义，管脚4和管脚6为接地管脚，管脚16为电源管脚，其余为数据管脚。其中管脚4用于连接底盘地，管脚6用于连接信号地，管脚16用于连接常电源。

工作电压阈值可为汽车诊断仪103与汽车电控系统101正常连接时，OBDII线束102电源引脚上信号的电压值，可例如为3V，通过先比较第一数据信号的电压和工作电压阈值的大小，可以确定汽车诊断仪103是否通过OBDII线束102连接上汽车电控系统101，若第一数据信号的电压达到工作电压阈值，则表明汽车诊断仪103已通过OBDII线束102与汽车电控系统101连接，此时继续根据第二数据信号的信号波形确定连接检测结果，反之，若第一数据信号的电压未达到工作电压阈值，则表明汽车诊断仪103未与汽车电控系统101连接，此时不必根据第二数据信号的信号波形确定连接检测结果，如此先通过简单判断汽车诊断仪103是否与汽车电控系统101连接，进而再判断连接是否存在故障，可提高检测效率。

连接检测结果包括连接正常和连接异常两种结果，连接正常则表明OBDII线束102连接正常，OBDII线束102上传输的数据为有效数据，此时汽车诊断仪103与汽车电控系统101的连接无故障；连接异常则表明OBDII线束102连接异常，OBDII线束102上传输的数据为无效数据，此时汽车诊断仪103与汽车电控系统101连接故障，故障原因可能是以下至少一种：没有采用CAN通信协议、OBDII线束102自身存在故障以及OBDII线束102与汽车电控系统101的连接接触不良等。根据信号波形确定连接检测结果可为根据信号波形的特征参数确定连接检测结果，连接异常时汽车诊断仪103接收到的信号会与汽车电控系统101发送的信号存在差异，特征参数可根据连接正常时的正常信号和连接异常时的故障信号之间的差异进行确定。在一个实施例中，控制模块120也可直接根据第二数据信号的波形斜率判定连接检测结果，若所有第二数据信号的波形斜率在预设斜率范围内，则判定所述OBDII线束102连接正常，汽车诊断仪103与所述汽车电控系统101连接无故障；反之，则判定异常。

上述OBDII线束连接检测装置100采用数据采集模块110采集OBDII线束102电源管脚的第一数据信号和OBDII线束102各数据管脚的第二数据信号，然后由控制模块120获取第一数据信号和第二数据信号，若第一数据信号的电压达到工作电压阈值，则表明汽车诊断仪103已连接汽车电控系统101，此时控制模块120可根据各第二数据信号的信号波形确定OBDII线束102的连接检测结果，如此则可得知是否存在OBDII线束102自身有故障，或者存在OBDII线束102与汽车电控系统101接触不良的问题，从而导致了汽车诊断仪103与汽车电控系统101连接异常，该连接检测装置100结构简单，便于用户携带和使用。

在一个实施例中，控制模块120还用于根据各第二数据信号的电压确定各第二数据信号中的单线信号和差分信号对，得到各单线信号和各差分信号对的总线信号；若所有总线信号的波形斜率在预设斜率范围内，则判定OBDII线束102连接正常。

其中，OBDII线束102可包括单线CAN总线、低速容错CAN总线和高速CAN总线，低速容错CAN总线和高速CAN总线使用了差分双绞线进行传输，该差分双绞线所在的两个数据管脚可作为一组，其组合情况可有：管脚6和管脚14、管脚3和管脚11、管脚3和管脚8、管脚1和管脚9、管脚12和管脚13、管脚2和管脚10差分双绞线用于传输差分信号对，差分信号对中的两个第二数据信号电压振幅相等，相位相反，因此控制信号可根据各第二数据信号的电压确定各第二数据信号中的差分信号对，然后对差分信号对进行差分信号处理，得到总线信号。单线CAN总线通过单线传输输出单线信号，当第二数据信号为单线信号时，该第二数据信号可直接作为总线信号。如此，先通过筛选出单线信号和差分信号对，从而分别得到其总线信号，由于差分信号对中的两个第二数据信号才能转化得到一个总线信号，使得最终需要进行波形斜率判断的信号减少了，如此提高了连接检测的效率，且降低控制模块120的工作量。

可以理解，控制模块120会对所有总线信号的波形斜率进行判定，从而保证OBDII线束102的所有数据管脚都连接正常，避免OBDII线束102的插接脚与汽车电控系统101插斜导致部分通道连接正常的情况。

总线信号的波形斜率可为总线信号下降沿的斜率，连接正常时采集到的总线信号的波形为方波，斜率较高，而连接异常时采集到的总线信号的波形可能会出现锯齿波，其斜率存在较大差异，因此可根据总线信号的波形斜率所落入的斜率范围来确定OBDII线束102是否连接正常。其中，预设斜率范围为连接正常情况下传输的总线信号的波形斜率。

在一个实施例中，装置还包括数据发送模块130，如图2所示，数据发送模块130分别与目标端和控制模块120连接；控制模块120还用于：若存在总线信号的波形斜率维持为0，则控制数据发送模块130向目标端发送预存数据信号，以使数据采集模块110采集得到新的第二数据信号；根据各新的第二数据信号的电压确定单线信号和差分信号对，得到各单线信号和各差分信号对的新的总线信号，并根据各新的总线信号的信号波形确定OBDII线束102的连接检测结果。

可以理解，控制模块120可对各总线信号轮询进行分析，当出现总线信号的波形斜率维持为0的情况时，表明此时总线信号没有波形，为排除是汽车电控系统101未通过OBDII线束102发出信号的情况，控制模块120可控制数据发送模块130向目标端发送预存数据信号，从而使得预存数据信号在OBDII线束102上传输，数据采集模块110可采集得到新的第二数据信号，并进一步发送至控制模块120；控制模块120根据新的第二数据信号获取新的总线信号后，可对新的总线信号的信号波形进行分析，进一步判定OBDII线束102是否连接正常。

根据新的总线信号的信号波形确定连接检测结果可与上述第一个具体实施例类似，为根据信号波形的特征参数确定连接检测结果。

通过设置数据发送模块130，在控制模块120判定出存在总线信号没有波形时，则由数据发送模块130发送预设数据信号，从而排除因汽车电控系统101未通过OBDII线束102发出信号而导致数据采集模块110未采集到第二数据信号波形的情况，提高了连接检测的准确性。

在一个实施例中，控制模块120还用于若所有新的总线信号的波形斜率在预设斜率范围内，则判定OBDII线束102连接正常。

新的总线信号的波形斜率可为新的总线信号的波形下降沿的斜率。其中，若新的总线信号的波形斜率在预设斜率范围内，则表明是因为汽车电控系统101未发出信号而导致OBDII线束102上的总线信号没有波形，此时可判定OBDII线束102连接正常。

在一个实施例中，控制模块120还用于若存在新的总线信号的波形斜率超出预设斜率范围，则判定OBDII线束102连接异常。

可以理解，若存在新的总线信号的波形斜率在预设斜率范围外，则表明并不是因为汽车电控系统101未发出信号而导致OBDII线束102上的总线信号没有波形，此时可判定OBDII线束102连接异常。其中，控制模块120可对各新的总线信号的波形斜率轮询进行判定，直到出现存在总线信号的波形斜率超出预设斜率范围，则直接判定线束与汽车电控系统101连接异常，而无需继续判定剩下的总线信号，如此可提高连接检测的效率。

在一个实施例中，装置还包括阻抗模块140，如图3所示，阻抗模块140分别与目标端、数据采集模块110和控制模块120连接；控制模块120还用于：若存在总线信号的波形斜率超出预设斜率范围，且不维持为0，则控制阻抗模块140接入OBDII线束102与汽车电控系统101所在的导电通路；在阻抗模块140接入后，若所有总线信号的波形斜率在预设斜率范围内，则判定OBDII线束102连接正常。

可以理解，若存在总线信号的波形斜率超出预设斜率范围，且不维持为0，则表明总线信号有波形，OBDII线束102上的存在信号传输，但传输的信号存在异常。汽车电控系统101内置于汽车时，会接入汽车端阻抗，从而保证数据的有效传输，当汽车电控系统101未接入汽车端阻抗时，OBDII线束102上的信号的波形不再是方波，因此汽车端阻抗未接入时信号也会出现异常，此时若仍按照信号波形判定连接检测结果，可能会出现误判，因此为排除因汽车端阻抗未接入而导致OBDII线束102上传输的信号的出现偏差，控制模块120可在判定存在总线信号的波形斜率超出预设斜率范围，且不维持为0的情况下，控制阻抗模块140接入OBDII线束102与汽车电控系统101所在的导电通路。

当阻抗模块140接入OBDII线束102与汽车电控系统101所在的导电通路后，OBDII线束102上的总线信号会发生变化，此时若所有总线信号的波形斜率在预设斜率范围内，则表明总线信号的波形斜率超出预设斜率范围是由于未接入汽车端阻抗导致，当阻抗模块140接入导电通路后，波形斜率就落入了预设斜率范围，因此该种情况下控制模块120会判定OBDII线束102连接正常。

在一个实施例中，控制模块120还用于在阻抗模块140接入后，若存在总线信号的波形斜率超出预设斜率范围，则判定OBDII线束102连接异常。

可以理解，当阻抗模块140接入OBDII线束102与汽车电控系统101所在的导电通路后，仍存在总线信号的波形斜率超出预设斜率范围，则表明总线信号的波形斜率超出预设斜率范围并不是汽车端阻抗的缘故，因此该情况下控制模块120判定OBDII线束102连接异常。

在一个实施例中，连接检测装置100还包括接地模块150，如图4所示，接地模块150分别与各数据管脚和控制模块120连接；控制模块120还用于在未获取第二数据信号的情况下，控制接地模块150接入数据管脚与汽车电控系统101所在的导电通路。

接地模块150用于连接地端。可以理解，汽车诊断仪103会有一个维持其工作的驱动电压，该驱动电压通常为2.5V，为避免该驱动电压对OBDII线束102上的电压造成干扰，使得无法确定数据采集模块110采集的是汽车诊断仪103的信号的还是汽车端的信号，可通过对各数据管脚进行弱下拉接地端，从而去除汽车诊断仪103的干扰，使得数据管脚进入稳定的状态，而当数据采集模块110开始采集第二数据信号时，控制模块120需断开数据管脚与地端的连接。

在一个实施例中，装置还包括显示模块160，如图5所示，显示模块160与控制模块120连接，用于获取并显示连接检测结果。

显示模块160可包括LCD灯或LED灯，可通过发出不同光信号信息来表征不同的连接检测结果。

本发明实施例还提供一种连接检测装置100，如图6所示，包括数据采集模块110、控制模块120、数据发送模块130、阻抗模块140、接地模块150和显示模块160。数据采集模块110的第一端、数据发送模块130的第一端、阻抗模块140的第一端和接地模块150的第一端分别与OBDII线束102的目标端连接，OBDII线束102的目标端为OBDII线束102连接汽车诊断仪103的一端，数据采集模块110的第二端、数据发送模块130的第二端、阻抗模块140的第二端和接地模块150的第二端分别与控制模块120连接，控制模块120还与显示模块160连接。

数据采集模块110用于采集OBDII线束102电源管脚的第一数据信号和OBDII线束102数据管脚的第二数据信号；控制模块120用于：获取第一数据信号和第二数据信号，若第一数据信号的电压达到工作电压阈值，则根据各第二数据信号的电压确定各第二数据信号中的单线信号和差分信号对，得到各单线信号和各差分信号对的总线信号；若所有总线信号的波形斜率在预设斜率范围内，则判定OBDII线束102连接正常。

控制模块120还用于：若存在总线信号的波形斜率超出预设斜率范围，且不维持为0，则控制阻抗模块140接入OBDII线束102与汽车电控系统101所在的导电通路；在阻抗模块140接入后，若所有总线信号的波形斜率在预设斜率范围内，则判定OBDII线束102连接正常；在阻抗模块140接入后，若存在总线信号的波形斜率超出预设斜率范围，则判定OBDII线束102连接异常。

控制模块120还用于若存在总线信号的波形斜率维持为0，则控制数据发送模块130向目标端发送预存数据信号，以使数据采集模块110采集得到新的第二数据信号；根据各新的第二数据信号的电压确定单线信号和差分信号对，得到各单线信号和各差分信号对的新的总线信号，若所有新的总线信号的波形斜率在预设斜率范围内，则判定OBDII线束102连接正常；若存在新的总线信号的波形斜率超出预设斜率范围，则判定OBDII线束102连接异常。

控制模块120还用于在未获取第二数据信号的情况下，控制接地模块150接入数据管脚与汽车电控系统101所在的导电通路。

显示模块160用于获取并显示连接检测结果。

本OBDII线束连接检测装置100实施例的工作原理及有益效果可参考上述OBDII线束连接检测装置100的工作原理及有益效果，此处不再进行赘述。

本发明实施例还提供一种汽车诊断设备，包括汽车诊断仪103以及上述任一实施例所述的OBDII线束连接检测装置100。

该汽车诊断设备在满足汽车诊断功能的基础上还扩展了线束检测功能，具备了汽车诊断场景下的线束故障检测能力，提高了设备的实用性。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种OBDII线束连接检测装置，其特征在于，所述装置包括：

数据采集模块，与OBDII线束上与汽车诊断仪连接的目标端连接，用于采集所述OBDII线束电源管脚的第一数据信号和所述OBDII线束数据管脚的第二数据信号；

控制模块，与所述数据采集模块连接，用于获取所述第一数据信号和所述第二数据信号，若所述第一数据信号的电压达到工作电压阈值，则根据各所述第二数据信号的信号波形判定所述OBDII线束的连接检测结果。

2.根据权利要求1所述的OBDII线束连接检测装置，其特征在于，所述控制模块还用于：

根据各所述第二数据信号的电压确定各所述第二数据信号中的单线信号和差分信号对，得到各所述单线信号和各所述差分信号对的总线信号；

若所有所述总线信号的波形斜率在预设斜率范围内，则判定所述OBDII线束连接正常。

3.根据权利要求2所述的OBDII线束连接检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

数据发送模块，分别与所述目标端和所述控制模块连接；

所述控制模块还用于：

若存在所述总线信号的波形斜率维持为0，则控制所述数据发送模块向所述目标端发送预存数据信号，以使所述数据采集模块采集得到新的所述第二数据信号；

根据各新的所述第二数据信号的电压确定所述单线信号和所述差分信号对，得到各所述单线信号和各所述差分信号对的新的总线信号，并根据各新的所述总线信号的信号波形确定所述OBDII线束的连接检测结果。

4.根据权利要求3所述的OBDII线束连接检测装置，其特征在于，所述控制模块还用于若所有新的所述总线信号的波形斜率在所述预设斜率范围内，则判定所述OBDII线束连接正常。

5.根据权利要求4所述的OBDII线束连接检测装置，其特征在于，所述控制模块还用于若存在新的所述总线信号的波形斜率超出所述预设斜率范围，则判定所述OBDII线束连接异常。

6.根据权利要求2所述的OBDII线束连接检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

阻抗模块，分别与所述目标端、所述数据采集模块和所述控制模块连接；

所述控制模块还用于：

若存在所述总线信号的波形斜率超出所述预设斜率范围，且不维持为0，则控制所述阻抗模块接入所述OBDII线束与汽车电控系统所在的导电通路；

在所述阻抗模块接入后，若所有所述总线信号的波形斜率在所述预设斜率范围内，则判定所述OBDII线束连接正常。

7.根据权利要求6所述的OBDII线束连接检测装置，其特征在于，所述控制模块还用于在所述阻抗模块接入后，若存在所述总线信号的波形斜率超出所述预设斜率范围，则判定所述OBDII线束连接异常。

8.根据权利要求1所述的OBDII线束连接检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

接地模块，分别与所述目标端和所述控制模块连接；

所述控制模块还用于在未获取所述第二数据信号的情况下，控制所述接地模块接入所述数据管脚与汽车电控系统所在的导电通路。

9.根据权利要求1所述的OBDII线束连接检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

显示模块，与控制模块连接，用于获取并显示所述连接检测结果。

10.一种汽车诊断设备，其特征在于，包括：

汽车诊断仪；

以及权利要求1至9任一项所述的OBDII线束连接检测装置。

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