專利名稱：汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，尤其涉及一種采用無線通信方式的汽車監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車是人們最熟悉、最常見的交通運(yùn)輸工具，它在人們生活中發(fā)揮著十分重要的作用。汽車盡管品質(zhì)各異，形式多樣，但它們?cè)谏a(chǎn)的過程中都需要監(jiān)測(cè)，車主對(duì)車況也需要了解，在使用過程中都不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，需要及時(shí)加以排除或修理。隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，汽車的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)也越來越多的采用了電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，這一方面使汽車的自動(dòng)化程度越來越高，性能更加優(yōu)越，操作更加方便靈活，另一方面也對(duì)汽車維修和監(jiān)測(cè)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的手工監(jiān)測(cè)和維修方式已不能滿足新型汽車的維修需要。
為此，目前國(guó)內(nèi)外的汽車維修廠都需要配備汽車電控系統(tǒng)故障儀來檢測(cè)汽車相關(guān)系統(tǒng)的故障，或采用專門的監(jiān)測(cè)設(shè)備來監(jiān)測(cè)汽車的性能。由于這類設(shè)備價(jià)格比較昂貴，有的價(jià)格高達(dá)幾十萬元，因此每個(gè)汽修廠都配備一臺(tái)這樣的設(shè)備是不現(xiàn)實(shí)的。又由于這類設(shè)備牽涉到大量的各種汽車的技術(shù)資料，開發(fā)起來比較困難。還由于這類設(shè)備都必須直接與汽車的診斷接口連接后才能進(jìn)行操作，因此無法進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)。這使得具有關(guān)這類設(shè)備的企業(yè)的設(shè)備有時(shí)不能充分加以利用，而沒有設(shè)備的企業(yè)又不能共享診斷設(shè)備的資源。因此專利號(hào)為00101363.7的中國(guó)專利就是為了克服這個(gè)問題而提出了一種能通過電話線路把汽車故障診斷儀與被檢測(cè)汽車連接起來進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)的裝置，以使一個(gè)區(qū)域的多個(gè)汽車維修企業(yè)能夠共同分享一臺(tái)高性能的汽車故障診斷儀的服務(wù)，從而降低汽車故障診斷儀的使用成本。
雖然目前在汽車監(jiān)測(cè)及故障診斷方面基本上均采用有線通信的控制方式，以保證操作的實(shí)時(shí)性和可靠性，該控制方式在汽車生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、維修及車主對(duì)車況的了解等方面得到廣泛的使用，但由于汽車個(gè)體較大，因此給各種設(shè)備的使用帶來極大的不便利，且現(xiàn)有大量監(jiān)測(cè)及故障診斷的設(shè)備功能有限而且獨(dú)立，無法將各種監(jiān)測(cè)和診斷功能集成一體，更無法進(jìn)行全方位的電腦會(huì)診，因此設(shè)備資源得不到并行、綜合使用，從而需消耗大量的社會(huì)資源。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的汽車監(jiān)測(cè)及故障診斷采用有線通信的控制方式而存在的上述缺點(diǎn)及設(shè)備資源得不到并行、綜合使用的問題，本實(shí)用新型提供一種采用無線通信方式的汽車監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其包括控制執(zhí)行模塊，其特征在于該系統(tǒng)還包括控制中心，該控制中心與該控制執(zhí)行模塊通過分別與該控制中心和該控制執(zhí)行模塊相連的無線發(fā)送接收模塊實(shí)現(xiàn)無線的控制通信，該控制執(zhí)行模塊可實(shí)現(xiàn)至少一種執(zhí)行器的控制動(dòng)作，該控制執(zhí)行模塊接受控制中心發(fā)出的監(jiān)測(cè)及故障診斷操作任務(wù)，控制完成該操作任務(wù)，并向控制中心反饋操作結(jié)果，該控制中心統(tǒng)一調(diào)度控制執(zhí)行模塊的工作，綜合分析結(jié)果，給出故障處理辦法。
本實(shí)用新型的有益效果是由于本實(shí)用新型的汽車監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)是采用無線通信控制方式代替目前的有線通信控制方式，且各種簡(jiǎn)單方便使用的控制執(zhí)行模塊并行工作、并受控于控制中心，由控制中心統(tǒng)一調(diào)度工作，綜合分析結(jié)果，給出有效的故障處理辦法，且控制中心根據(jù)功能需要可以是單片機(jī)、工控機(jī)、甚至是個(gè)人電腦、筆記本電腦、服務(wù)器等現(xiàn)有資源，因此本實(shí)用新型可以將各種監(jiān)測(cè)和診斷功能集成一體，以通過控制中心進(jìn)行全方位的電腦會(huì)診，因此設(shè)備資源得到并行、綜合使用，從而節(jié)省大量的社會(huì)資源。


圖1是本實(shí)用新型汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示的控制執(zhí)行模塊的功能模塊框圖。
圖3是本發(fā)明汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，伴隨在無線通信控制領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展及成熟，汽車監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)采用無線通信控制方式代替目前的有線通信控制方式，將控制中心1與控制執(zhí)行模塊2通過無線發(fā)送接收模塊19、29實(shí)現(xiàn)無線連接，各種簡(jiǎn)單方便的控制執(zhí)行模塊2并行工作、并受控于控制中心1，由控制中心1統(tǒng)一調(diào)度工作，綜合分析結(jié)果，給出有效的故障處理辦法。而控制中心1根據(jù)功能需要可以是單片機(jī)、工控機(jī)、甚至是個(gè)人電腦、筆記本電腦、服務(wù)器等現(xiàn)有資源，甚至可以掛接到作業(yè)管理軟件，用戶汽車資料跟蹤軟件，以調(diào)整整個(gè)汽車生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和汽車維修的方式。
本實(shí)用新型的汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)包括控制中心1、控制執(zhí)行模塊2和無線發(fā)送接收模塊19、29。
其中，控制中心1使用的是個(gè)人電腦，安裝有基于Windows操作系統(tǒng)的控制軟件(也可以是基于LINUX等其它操作系統(tǒng)的控制軟件)，在個(gè)人電腦的接口上(例如USB、COM或LPT接口)連接無線發(fā)送接收模塊19，以實(shí)現(xiàn)與控制執(zhí)行模塊2的無線雙向通信(詳細(xì)的內(nèi)容后述)；控制中心1為用戶提供統(tǒng)一的使用界面，進(jìn)行人機(jī)交互，通過無線指令來統(tǒng)一指揮調(diào)度各控制執(zhí)行模塊2的工作內(nèi)容和順序，并獲得各執(zhí)行任務(wù)的結(jié)果，綜合分析給出的結(jié)果，并保存數(shù)據(jù)、提交報(bào)告。
請(qǐng)參閱圖2，控制執(zhí)行模塊2將多種執(zhí)行器的工作集成為一體，可實(shí)現(xiàn)多種執(zhí)行器的控制動(dòng)作，其與無線發(fā)送接收模塊29連接，以實(shí)現(xiàn)與控制中心1的無線雙向通信，接受控制中心1發(fā)出的監(jiān)測(cè)及故障診斷操作任務(wù)，控制完成該操作任務(wù)，并向控制中心1反饋操作結(jié)果。
因各種監(jiān)測(cè)及故障診斷的功能不同，控制執(zhí)行模塊2的差別也較大，一般包括如下幾個(gè)模塊無線通信接口模塊21、信號(hào)采集接口/診斷信號(hào)接口22、信號(hào)采集模塊/原始數(shù)據(jù)通信物理接口模塊23、信號(hào)模擬處理模塊/數(shù)據(jù)通信物理統(tǒng)一處理模塊24、信號(hào)控制處理模塊25和啟動(dòng)/關(guān)閉控制模塊26。
控制執(zhí)行模塊2的工作過程為首先觸發(fā)啟動(dòng)/關(guān)閉控制模塊26后，控制執(zhí)行模塊2啟動(dòng)，當(dāng)接收到可操作的命令時(shí)，自動(dòng)通過信號(hào)采集接口/診斷信號(hào)接口22向被測(cè)試對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)采集或發(fā)送各種診斷信號(hào)，并獲得所需信息或指揮測(cè)試對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)操作，由信號(hào)采集模塊/原始數(shù)據(jù)通信物理接口模塊23負(fù)責(zé)拾取，通過信號(hào)模擬處理模塊/數(shù)據(jù)通信物理統(tǒng)一處理模塊24將信號(hào)轉(zhuǎn)化成信號(hào)控制處理模塊25可以處理的數(shù)據(jù)物理格式，由信號(hào)控制處理模塊25進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，或執(zhí)行下一個(gè)動(dòng)作，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)結(jié)果通過無線通信接口模塊21與無線發(fā)送接收模塊29連接并傳送到控制中心1，當(dāng)執(zhí)行完成所用動(dòng)作時(shí)，返回完成信號(hào)及結(jié)果內(nèi)容。
控制執(zhí)行模塊2也可以不需要啟動(dòng)/關(guān)閉控制模塊26。
無線發(fā)送接收模塊19、29采用RF無線通信，通信頻率在2.4G～2.5G范圍內(nèi)，通過分頻和地址碼方式，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)或多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，半雙工通信模式。無線發(fā)送接收模塊19、29采用NORDIC公司的RF通信IC(NRF2401/NRF24E1)，通過編寫通信的程序，以實(shí)現(xiàn)分頻，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，半雙工通信模式。無線發(fā)送接收模塊19、29提供USB/COM/LPT通信接口，無線通信速率高達(dá)1Mbps，通信有效速率115200BPS。無線發(fā)送接收模塊19、29采用的是NORDIC公司的ICNRF24E1(NRF2401/NRF24E1)，使用MICROCHIP IC 25AA320為控制程序存儲(chǔ)器，由NRF24E1自動(dòng)裝載。
無線通信點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)在NRF24E1中有多種通信頻率設(shè)定，范圍在(2.4G～2.5G)；各無線發(fā)送接收模塊19、29都有通信目標(biāo)地址碼標(biāo)識(shí)，其是由控制中心1自動(dòng)分配，各無線發(fā)送接收模塊19、29也可以通過控制中心1來設(shè)置不同的頻率來標(biāo)識(shí)，各控制執(zhí)行模塊2的地址碼由與控制中心1連接的無線發(fā)送接收模塊19統(tǒng)一編碼，對(duì)目標(biāo)通信地址不同的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)丟失。
半雙工通信實(shí)現(xiàn)為了使通信達(dá)到半雙工，解決通信沖突和在數(shù)據(jù)接收錯(cuò)誤時(shí)不丟失數(shù)據(jù)，將采用與控制中心1連接的無線發(fā)送接收模塊19進(jìn)行不間斷查詢及通信時(shí)采用幀計(jì)數(shù)器來解決，當(dāng)與各控制執(zhí)行模塊2連接的無線發(fā)送接收模塊29接收到與控制中心1連接的無線發(fā)送接收模塊19的一幀數(shù)據(jù)時(shí)，才可以發(fā)送數(shù)據(jù)，無線發(fā)送接收模塊19接收到一幀數(shù)據(jù)時(shí)，都會(huì)比較幀計(jì)數(shù)器，如不同則重復(fù)發(fā)送，與各控制執(zhí)行模塊2連接的無線發(fā)送接收模塊29接收到一幀數(shù)據(jù)時(shí)，則自動(dòng)增加更改當(dāng)前計(jì)數(shù)器。
啟動(dòng)控制執(zhí)行模塊接口當(dāng)與各控制執(zhí)行模塊2連接的無線發(fā)送接收模塊29接收到啟動(dòng)、關(guān)閉命令都會(huì)動(dòng)作控制執(zhí)行模塊接口的信號(hào)，其會(huì)直接控制執(zhí)行模塊2的復(fù)位。
請(qǐng)參閱圖3，汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)的工作流程如下a.控制中心1接受用戶指定監(jiān)測(cè)或故障診斷操作項(xiàng)目；b.打開通信端口(例如USB/COM/LPT)；c.喚醒無線發(fā)送接收模塊19；d.控制中心1通過無線方式啟動(dòng)指定的控制執(zhí)行模塊2；e.控制中心1通過無線方式向指定的控制執(zhí)行模塊2發(fā)出操作項(xiàng)目工作包(由多項(xiàng)有順序的動(dòng)作組成)；f.等待指定控制執(zhí)行模塊2完成操作項(xiàng)目，將結(jié)果數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送接收模塊29傳遞給控制中心1，控制中心1獲得操作項(xiàng)目的結(jié)果數(shù)據(jù)，并處理、記錄，給出判斷、解釋或人機(jī)交互；
g.控制執(zhí)行模塊2等待控制中心1發(fā)出下一個(gè)操作項(xiàng)目，控制中心1確定下一步操作的項(xiàng)目和控制執(zhí)行模塊2；h.若需其他控制執(zhí)行模塊2工作，則通過無線方式啟動(dòng)指定控制執(zhí)行模塊2，然后返回步驟e；i.當(dāng)控制執(zhí)行模塊2執(zhí)行完用戶指定的監(jiān)測(cè)及故障診斷操作項(xiàng)目后，關(guān)閉本次操作所打開的控制執(zhí)行模塊2；j.控制中心1提交本次操作的所有執(zhí)行報(bào)告，或登記存儲(chǔ)報(bào)告，供用戶查閱；k.控制中心1等待用戶指定下次操作項(xiàng)目。
本實(shí)用新型汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)及方法的行業(yè)技術(shù)要求及實(shí)現(xiàn)如下1.監(jiān)測(cè)控制的實(shí)時(shí)性為滿足監(jiān)測(cè)控制的實(shí)時(shí)性，本實(shí)用新型采用了3個(gè)辦法，在多任務(wù)多用戶的Windows平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)的實(shí)時(shí)a.在Windows平臺(tái)上，當(dāng)運(yùn)行本控制中心1的程序時(shí)，自動(dòng)掛起所有的應(yīng)用程序，根據(jù)PC機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘頻率計(jì)算時(shí)間；b.對(duì)操作執(zhí)行實(shí)時(shí)順序強(qiáng)的項(xiàng)目，由一系列順序操作指令一次性組包，由控制執(zhí)行模塊2(實(shí)時(shí)單片機(jī)系統(tǒng))依次完成；c.通信速率可以根據(jù)實(shí)時(shí)程度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，無線通信的最大速率為1Mbps。
2.用戶資料管理和檔案跟蹤為使監(jiān)測(cè)及故障診斷的資料得以保存，以供日后追溯、調(diào)查使用，本實(shí)用新型的控制中心1提供統(tǒng)一的外圍接口(主要是DLL/LIB接口)，可供第三方開發(fā)商接入其他軟件，可以外掛用戶資料管理系統(tǒng)，更可以根據(jù)具體的實(shí)際工作需要，定制或外掛工作流程以實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。
3.社會(huì)資源充分使用為節(jié)約社會(huì)資源，本實(shí)用新型采用普通的計(jì)算機(jī)，各用戶均可采用現(xiàn)有資源使用本實(shí)用新型的所有功能，不需專門的功能獨(dú)立的設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其包括控制執(zhí)行模塊，其特征在于該系統(tǒng)還包括控制中心和無線發(fā)送接收模塊，該控制中心和該控制執(zhí)行模塊分別與無線發(fā)送接收模塊無線連接。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于該控制中心可以為工控機(jī)、個(gè)人電腦、筆記本電腦或服務(wù)器。
3.如權(quán)利要求2所述的汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于該無線發(fā)送接收模塊是通過該控制中心的USB、COM或LPT接口與該控制中心連接。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于該控制中心可以為單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于該控制執(zhí)行模塊包括順序連接的無線通信接口模塊、信號(hào)控制處理模塊、信號(hào)模擬處理模塊/數(shù)據(jù)通信物理統(tǒng)一處理模塊、信號(hào)采集模塊/原始數(shù)據(jù)通信物理接口模塊和信號(hào)采集接口/診斷信號(hào)接口。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于該控制執(zhí)行模塊還包括啟動(dòng)/關(guān)閉控制模塊，其與信號(hào)采集接口/診斷信號(hào)接口連接。
7.如權(quán)利要求5所述的汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于該無線發(fā)送接收模塊連接有幀計(jì)數(shù)器。
8.如權(quán)利要求1所述的汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于該控制中心提供了統(tǒng)一的外圍接口，該外圍接口為DLL/LIB接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車無線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)，其包括控制執(zhí)行模塊和控制中心，該控制中心與該控制執(zhí)行模塊通過分別與該控制中心和該控制執(zhí)行模塊相連的無線發(fā)送接收模塊實(shí)現(xiàn)無線的控制通信，該控制執(zhí)行模塊可實(shí)現(xiàn)至少一種執(zhí)行器的控制動(dòng)作，該控制執(zhí)行模塊接受控制中心發(fā)出的監(jiān)測(cè)及故障診斷操作任務(wù)，控制完成該操作任務(wù)，并向控制中心反饋操作結(jié)果，該控制中心統(tǒng)一調(diào)度控制執(zhí)行模塊的工作，綜合分析結(jié)果，給出故障處理辦法。本實(shí)用新型的系統(tǒng)可以將各種監(jiān)測(cè)和診斷功能集成一體，以通過控制中心進(jìn)行全方位的電腦會(huì)診，因此設(shè)備資源得到并行、綜合使用。
文檔編號(hào)B60S5/00GK2743186SQ20042004625
公開日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者趙文靜 申請(qǐng)人:深圳市金明科技有限公司