CN202677184U - 车辆数据采集及故障诊断终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车辆数据采集及故障诊断终端，包括电源管理单元、单片机核心控制单元、时钟单元、语音单元、存储单元、按键单元、LCD显示单元、以及接口单元。该终端采用CAN总线和K-Line进行车内数据采集，并预留了IO接口采集车内通过CAN总线和K-Line采集不到的信号，保证控制器可以采集到更多的车内有用信号。采集的数据可以采用SD卡或通过USB进行数据存储，也可通过3G/GPRS实时将数据发送到远程服务器进行数据存储，可实现大容量的数据存储。该终端可以自动识别多家公司的发动机型号或部件型号。试验员可以通过该终端内置的GPRS无线通信单元回传GPS定位信息，实现在远端服务器实时监控道路试验情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车辆数据采集及故障诊断设备，用于通过从车辆的OBD-II（On-Board Diagnosis-II，第二代车载诊断系统）接口获取安装在车辆中的各种车载传感器的输出数据和车辆故障代码数据，并实时地将道路试验数据发送到远端服务器。
背景技术
现有的车辆数据采集终端存在着很多不足。首先，传统的车载终端大多采用外接的传感器来采集车内的数据，因而导致了安装复杂繁琐，整车线束繁乱。
中国专利CN 2864823 Y公开了一种车辆数据记录仪，该记录仪使用Flash Memory（闪存），只能够记录16M的数据，存储容量小，不能满足需要。
传统的车载诊断设备诊断范围有限，发动机、变速箱等需要专门的诊断设备，而且往往一套诊断设备只能诊断同一家公司的发动机或部件。
传统的车载道路试验监控设备很难实时监控驾驶员在进行道路试验过程中的操作是否符合规范要求。
实用新型内容
本实用新型为解决上述现有技术中的问题而提供了一种车辆数据采集及故障诊断终端。
本实用新型为解决现有技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
本实用新型的车辆数据采集及故障诊断终端包括电源管理单元、单片机核心控制单元、时钟单元、语音单元、存储单元、按键单元、LCD显示单元、以及接口单元；该终端还包括与远程服务器进行通讯的GPRS无线通信单元；接口单元包括CAN总线接口单元、K-Line接口单元，并预留了IO接口，CAN总线接口单元和K-Line接口单元与车辆的OBD-II接口单元连接，采集车辆传感器数据和故障代码数据，并将数据传送至单片机核心控制单元，单片机核心控制单元分析处理各种数据，并将有效数据存储到存储单元，且通过GPRS无线通信单元向远程服务器发送。
所述的存储单元包括SD卡单元和USB单元，并设置有SD卡接口和USB接口。
所述的GPRS无线通信单元与单片机核心控制单元通过串口相连。
该车辆数据采集及故障诊断终端还设置有GPS定位单元。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
本实用新型采用CAN总线和K-Line进行车内数据采集。并预留了IO接口采集车内通过CAN总线和K-Line 采集不到的信号，保证控制器可以采集到更多的车内有用信号。采集的数据可以采用SD卡或通过USB进行数据存储，也可通过3G/GPRS实时将数据发送到远程服务器进行数据存储，可实现大容量的数据存储。该终端可以自动识别多家公司的发动机型号或部件型号。试验员可以通过该终端内置的GPRS无线通信单元回传GPS定位信息，实现在远端服务器实时监控道路试验情况。
附图说明
图1是本实用新型的车辆数据采集及故障诊断终端的结构框图；
图2是本实用新型的车辆数据采集及故障诊断终端的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的车辆数据采集及故障诊断终端进行说明。
图1是本实用新型的车辆数据采集及故障诊断终端的结构框图。如图1所示，本实用新型的车辆数据采集及故障诊断终端包括电源管理单元、单片机核心控制单元、GPS定位单元、GPRS无线通信单元、时钟单元、语音单元、存储单元、按键单元、LCD显示单元、以及接口单元。其中，电源管理单元为上述终端提供5V和3.3 V的工作电源。单片机核心控制单元采用的是Freescale 16位的MC9S12XDP512MAG单片机。单片机核心控制单元存储着多种型号的发动机信息，且内置了多家公司控制器的通信协议，并采用轮询的方式进行识别，可以自动识别多家公司的发动机型号或部件型号。
GPS定位单元为上述终端提供定位功能。GPRS无线通信单元与单片机核心控制单元通过串口相连，负责和远端服务器进行无线通信，实时将采集到的各种数据信息发送到远端服务器，以便人员在远端服务器进行数据查询，并实现了海量数据存储。
接口单元包括CAN总线接口单元、K-Line接口单元，并预留了IO接口，CAN总线接口单元和K-Line接口单元与车辆的OBD-II接口单元连接，采集车辆传感器数据和故障代码数据，并将数据传送至单片机核心控制单元，单片机核心控制单元分析处理通过上述方式采集到的各种数据，并按照规定格式将有效数据存储到存储单元，且通过GPRS无线通信单元向远程服务器发送。通过专用数据线缆从车辆的OBD-II接口单元采集车辆传感器数据和故障代码数据，单片机核心控制单元分析处理各种数据，同时向存储单元或远程服务器发送有效数据。
存储单元包括SD卡单元和USB单元，并设置有SD卡接口和USB接口。该终端通过存储单元向SD卡或U盘中创建数据文件，记录ECU数据和GPS信息。数据更安全，所有数据可存储于存储模块或专门的远程服务器，海量存储永不丢失。
时钟单元记录试验时间，记录到数据文件；通过信号接口板和上位机通过串口相连时，可以按照上位机的时钟自动调整设备的系统时钟。语音单元可以为正在进行试验的试验员提供实时语音提示。试验员可以通过IO接口扩展的按键单元和LCD显示单元实现人机交互。
图2是本实用新型的车辆数据采集及故障诊断终端的工作流程图。如图2所示，该终端安装在试验车辆上，通过CAN总线或K-Line与其他ECU相连，采集车辆各种传感器的数据信息，包括故障代码、车速、发动机转速、冷却液温度、进气量、喷油脉宽、空燃比和行驶里程等，自动识别发动机类型和故障代码，对故障进行诊断。并将采集的数据通过GPRS或3G等无线网络发送到远端服务器，远端服务器能够按照规定文件格式实时记录这些数据信息，供试验负责人员查看、分析。
从试验车上采集来的数据的存储位置为以下一种、两种或三种介质：
（1） 存储在SD卡上，SD卡（Secure Digital Memory Card，安全数码卡）进行数据存储，最多可以存储16G的数据容量；
（2） 存储在U盘上，通过USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）进行数据存储，保证了设备数据存储的可靠性；
（3） 存储在远端服务器的数据库里，通过3G/GPRS（third generation，第三代移动通信技术/General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术）实时将数据发送到远程服务器进行数据存储。
从试验车上实时采集到的数据信息，由单片机核心控制单元处理后，首先通知GPRS无线通信单元呼叫远端服务器，使远端服务器和GPRS无线通信单元建立通信，然后单片机核心控制单元向GPRS无线通信单元发送指令实现将数据实时传送给远端服务器的功能。
服务器将接收到的数据信息按照规定的格式进行保存，以便实际的研究分析，数据库中的数据实现了海量永久保存。
试验前可以通过远端服务器将驾驶员号、车牌号、试验类型等相关试验信息发送到上述终端中，以便相应的驾驶员进行相应操作，试验过程中，还可以在远端服务器上实时查看试验车运行的轨迹等相关试验情况。
Claims (4)
1.一种车辆数据采集及故障诊断终端包括电源管理单元、单片机核心控制单元、时钟单元、语音单元、存储单元、按键单元、LCD显示单元、以及接口单元；其特征在于：该终端还包括与远程服务器进行通讯的GPRS无线通信单元；接口单元包括CAN总线接口单元、K-Line接口单元，并预留了IO接口，CAN总线接口单元和K-Line接口单元与车辆的OBD-II接口单元连接，采集车辆传感器数据和故障代码数据，并将数据传送至单片机核心控制单元，单片机核心控制单元分析处理各种数据，并将有效数据存储到存储单元，且通过GPRS无线通信单元向远程服务器发送。
2.根据权利要求1所述的车辆数据采集及故障诊断终端，其特征在于：存储单元包括SD卡单元和USB单元，并设置有SD卡接口和USB接口。
3.根据权利要求1所述的车辆数据采集及故障诊断终端，其特征在于： GPRS无线通信单元与单片机核心控制单元通过串口相连。
4.根据权利要求1所述的车辆数据采集及故障诊断终端，其特征在于：该终端还设置有GPS定位单元。
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