專利名稱：與obd診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種與車載自動診斷系統(tǒng)(OBD :0n-Board Diagnostics)診斷座進行 數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法及其裝置，尤其涉及一種基于嵌入式汽車故障診斷設備與汽車數(shù)據(jù)連 接器(DLC =Data Link Connector)0BD-16型診斷座進行數(shù)據(jù)連接的實現(xiàn)方法及其裝置。
背景技術：
早在上世紀80年代汽車進入計算機控制時期，以美國三大汽車公司為代表的世 界著名汽車制造商就開始考慮用軟件監(jiān)控汽車控制系統(tǒng)，同時也開啟了汽車電控自診斷技 術發(fā)展的新篇章。但早期的汽車故障診斷設備都是由各個整車制造廠或儀器制造商各自開 發(fā)的，診斷接口和通信方式各不相同，不能互相通用。比如，F(xiàn)ord車系有7針、25針，Benz 車系有圓形9針、38針、長方形16針等等。這種各自為政的局面不僅給維修工作帶來了麻 煩，而且也增加了維修成本和人員培訓費用，反過來也影響了產品在全球范圍的銷售。1994年美國汽車工程師協(xié)會(SAE)提出了第二代隨車自診斷系統(tǒng)(0BD-II)的標 準規(guī)范，只要各汽車制造廠執(zhí)行該規(guī)范，其診斷模式和診斷插座，便可得到統(tǒng)一。隨著時間 的推移，OBD-II的標準也得到了不斷發(fā)展，16PIN OBD汽車診斷座已成為了目前汽車診斷接 口的唯一標準。汽車診斷接口標準的統(tǒng)一，使得利用單一接口形式實現(xiàn)對多車系的不同電控系統(tǒng) 進行故障診斷的目的成為可能，這將大大減少維修人員在使用診斷設備時因接頭問題帶來 的巨大麻煩。目前，一般綜合性汽車診斷設備可以只通過一個通用的0BD16汽車診斷接頭 便可以與所有具有統(tǒng)一的16pin診斷座的汽車進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)對汽車各個不同電控系 統(tǒng)進行診斷的目的。但由于其成本過高，靈活性不夠，這種實現(xiàn)方案不更夠得到廣泛應用。 特別是對于面向個人車主的汽車診斷設備，不僅要求診斷設備使用方便靈活，同時要求產 品成本較低，能滿足個人車主的購買承受力，而目前在綜合性汽車診斷設備上使用的方案 不僅實現(xiàn)電路復雜，成本高，也使得產品實現(xiàn)后體積大，不便攜。而且，現(xiàn)有的一般針對OBD 的設備只能與支持OBD的汽車發(fā)動機系統(tǒng)進行通信，不能與汽車上的其它電控系統(tǒng)通信， 因此也就不能診斷除發(fā)動機系統(tǒng)以外的其它系統(tǒng)。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法，其在原有 支持OBD通信的設備上，基本不增加成本，通過簡單的電路跳線配置，即可實現(xiàn)與具有統(tǒng)一 OBD診斷座的汽車的不同電控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換；本發(fā)明的另一目的在于，提供一種與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的裝置，其電路設 計簡單，在節(jié)省硬件成本的同時，不增加電路設計體積，可以實現(xiàn)對汽車更多電控系統(tǒng)的診 斷，大大增強了產品功能，擴大了產品的應用范圍。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法，其包 括如下步驟
步驟1、將原OBD 16型汽車診斷座上未定義的診斷信號腳定義為汽車各電控系統(tǒng) 與外部汽車診斷設備進行數(shù)據(jù)通信的物理接口；步驟2、通過一診斷接口電路產生各種汽車電控系統(tǒng)所能識別的通信信號，再通過 一信號通道切換電路，根據(jù)不同車型的診斷信號腳定義，將上述信號連接到經過步驟1操 作后OBD 16型汽車診斷座上對應的診斷信號腳上；步驟3、通過MCU控制模塊完成與汽車各電控系統(tǒng)的通信，對數(shù)據(jù)進行分析處理， 并根據(jù)用戶的操作選擇，完成對應的功能診斷。所述原OBD 16型汽車診斷座上包括9個已定義診斷信號腳、及7個未定義的診斷
信號腳。所述汽車各電控系統(tǒng)與外部汽車診斷設備之間采用多種通信協(xié)議進行通信，該通 信協(xié)議類型包括SAE J1850PWM.SAE J1850VPW.KWP 2000、IS0 9] 4]-2、及 ISO] 5765-4CAN。所述步驟2中，診斷接口電路在MCU控制模塊的控制下產生各種汽車電控系統(tǒng)所 能識別的通信信號。所述診斷接口電路產生的通信信號包括BUS+信號、BUS-信號、K線信號、L線信 號、CAN-H信號、及CAN-L信號。所述步驟2中，信號通道切換電路通過一組跳線來實現(xiàn)，通過該組跳線將各種通 信信號匹配到OBD 16型汽車診斷座上對應的診斷信號腳上。所述步驟3中，MUC控制模塊還通過控制一 LCD液晶顯示屏將各電控系統(tǒng)的各項功 能及診斷結果信息予以顯示；該MCU控制模塊還通過控制一存儲器將診斷數(shù)據(jù)加以儲存。進一步地，本發(fā)明還提供一種與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的裝置，其包括一 MCU 控制模塊、分別與該MCU控制模塊電性連接的診斷接口電路、鍵盤、液晶顯示屏、及一存儲 器，所述診斷接口電路一端進一步還通過一信號通道切換電路與OBD 16型診斷接頭電性 連接。所述診斷接口電路在MCU控制模塊的控制下產生各種汽車電控系統(tǒng)所能識別的 通信信號，該通信信號包括=BUS+信號、BUS-信號、K線信號、L線信號、CAN-H信號、及CAN-L信號。所述液晶顯示屏為一彩色IXD液晶顯示屏。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所提供的與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法及其 裝置，其在原有支持OBD通信的設備上，基本不增加成本，通過簡單的電路跳線配置，即可 實現(xiàn)與具有統(tǒng)一 OBD診斷座的汽車的不同電控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換；該設備無需增加電子開 關和繼電器等，簡化了電路設計，在節(jié)省硬件成本的同時，不增加電路設計體積，同時還使 得針對個人車主的OBD診斷產品，在不增加電子器件成本的條件下，可以實現(xiàn)對汽車更多 電控系統(tǒng)的診斷，大大增強了產品功能，擴大了產品的應用范圍。為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細 說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
下面結合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細描述，將使本發(fā)明的技術方案 及其他有益效果顯而易見。
附圖中，圖1為本發(fā)明與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法的流程示意圖；圖2為現(xiàn)有OBD 16型汽車診斷座的診斷信號腳的示意圖；圖3為作為本發(fā)明一實施例的BUS+信號與OBD 16型汽車診斷座診斷信號腳之間 的連接關系示意圖；圖4為作為本發(fā)明一實施例的BUS-信號與OBD 16型汽車診斷座診斷信號腳之間 的連接關系示意圖；圖5為作為本發(fā)明一實施例的K線信號與OBD 16型汽車診斷座診斷信號腳之間 的連接關系示意圖；圖6為作為本發(fā)明一實施例的L線信號與OBD 16型汽車診斷座診斷信號腳之間 的連接關系示意圖；圖7為作為本發(fā)明一實施例的CAN-H信號與OBD 16型汽車診斷座診斷信號腳之 間的連接關系示意圖；圖8為作為本發(fā)明一實施例的CAN-L信號與OBD 16型汽車診斷座診斷信號腳之 間的連接關系示意圖；圖9本發(fā)明一種與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的裝置一種實施例的模塊示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發(fā)明的優(yōu)選實施 例及其附圖進行詳細描述。如圖1所示，本發(fā)明提供一種與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法，其包括如下 步驟步驟1、將原OBD 16型汽車診斷座上未定義的診斷信號腳定義為汽車各電控系統(tǒng) 與外部汽車診斷設備進行數(shù)據(jù)通信的物理接口。由于現(xiàn)有汽車的OBD標準規(guī)范只針對汽車 發(fā)動機做了要求，而沒有對汽車上的其它電控系統(tǒng)做明確規(guī)定，而汽車廠商可利用OBD 16 型診斷座上保留的診斷信號腳來為其它的電控系統(tǒng)提供自診斷接口。而一般針對OBD的設 備則只能與支持OBD的汽車發(fā)動機系統(tǒng)進行通信，不能與汽車上的其它電控系統(tǒng)通信，因 此也就不能診斷除發(fā)動機系統(tǒng)以外的其它電控系統(tǒng)。如圖2所示，為現(xiàn)有OBD 16型汽車診 斷座的診斷信號腳的示意圖，其16個診斷信號腳(Pin)的接腳定義如下表1所示表 1 由表1可見，OBDII標準只對OBD 16型汽車診斷座的第2、4、5、6、7、10、14、15、及 16診斷信號腳做了明確定義，而其他的第1、3、8、9、11、12、及13診斷信號腳是給汽車制造 商預留的，即原OBD 16型汽車診斷座上包括9個已定義診斷信號腳、及7個未定義的診斷 信號腳。對于那些預留給汽車制造商自定義的診斷信號腳，它們可以被設計成用來作為汽 車其它電控系統(tǒng)與外部汽車診斷設備進行數(shù)據(jù)通信的物理接口。由于OBDII標準不僅對 汽車診斷座的形狀、診斷信號腳做了規(guī)定，同時也對汽車與診斷設備之間的通信協(xié)議信號 也做了定義，在該發(fā)明中，汽車各電控系統(tǒng)與外部汽車診斷設備之間采用多種通信協(xié)議進 行通信，該通信協(xié)議類型包括SAEJ1850PWM、SAE J1850VPW, KffP 2000、ISO 9141-2、及 ISO 15765-4CAN。步驟2、通過一診斷接口電路產生各種汽車電控系統(tǒng)所能識別的通信信號，再通過 一信號通道切換電路，根據(jù)不同車型的診斷信號腳定義，將上述信號連接到經過步驟1操 作后OBD 16型汽車診斷座上對應的診斷信號腳上。在該步驟2中，診斷接口電路在MCU控 制模塊的控制下產生各種汽車電控系統(tǒng)所能識別的通信信號(即電信號)，該通信信號可 包括BUS+信號、BUS-信號、K線信號、L線信號、CAN-H信號、及CAN-L信號。本發(fā)明中，信 號通道切換電路可以通過一組簡單的電路跳線來實現(xiàn)，通過該組跳線將各種通信信號匹配 到OBD 16型汽車診斷座上對應的診斷信號腳上。如圖3-圖8所示，分別為作為本發(fā)明實 施例的BUS+信號、BUS-信號、K線信號、L線信號、CAN-H信號、及CAN-L信號與OBD 16型 汽車診斷座診斷信號腳之間的連接關系示意圖，其中，圖3中的虛線框即為通過一組跳線 來實現(xiàn)的信號通道切換電路22，圖4中的虛線框24即為通過該組跳線將各種通信信號匹配 到OBD 16型汽車診斷座上OBD 16型診斷接頭24對應的診斷信號腳上。步驟3、通過MCU控制模塊完成與汽車各電控系統(tǒng)的通信，對數(shù)據(jù)進行分析處理， 并根據(jù)用戶的操作選擇，完成對應的功能診斷。該MUC控制模塊內部的固件程序控制相關 硬件電路將需要與汽車各電控系統(tǒng)進行交換的數(shù)據(jù)發(fā)送到對應的診斷接口電路，通過診斷 接口電路產生汽車各電控系統(tǒng)所能識別的各種通信信號。該MUC控制模塊還通過控制一 LCD液晶顯示屏將汽車各電控系統(tǒng)的各項功能及診斷結果信息予以顯示；該MCU控制模塊 還進一步通過控制一存儲器將診斷數(shù)據(jù)加以儲存。進一步地，如圖9所示，本發(fā)明還提供一種與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的裝置，其 包括一 MCU控制模塊10、分別與該MCU控制模塊10電性連接的診斷接口電路20、鍵盤30、 液晶顯示屏40、及一存儲器50，所述診斷接口電路20 —端進一步還通過一信號通道切換電路22與0BD 16型診斷接頭24電性連接。其中，該MCU控制模塊10是設備的控制中心，在完成與汽車各電控系統(tǒng)通信、數(shù)據(jù) 分析處理的同時，控制液晶顯示屏40顯示各電控系統(tǒng)的各項功能及診斷結果信息，同時檢 測鍵盤30的輸入信號，根據(jù)用戶的操作選擇，完成對應的功能診斷。診斷接口電路20在MCU控制模塊10的控制下產生各種汽車電控系統(tǒng)所能識別的 通信信號，該通信信號包括BUS+信號、BUS-信號、K線信號、L線信號、CAN-H信號、及CAN-L 信號。信號通道切換電路22根據(jù)設備所測車型各電控系統(tǒng)的要求，將與汽車通信所需要 的物理信號匹配到汽車診斷座對應的診斷信號腳上，為設備與汽車電控系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交 互，提供最基本的物理信號通道。0BD 16型診斷接頭24則為該裝置與汽車0BD診斷座提供 物理連接。鍵盤30為用戶提供操作的接口，用戶通過該鍵盤30進行操作選擇，MCU控制模塊 10通過檢測該鍵盤30的輸入信號，并根據(jù)用戶操作選擇，完成對應的功能診斷。作為本發(fā) 明的一種選擇性實施例，該鍵盤30可通過通用輸入/輸出(GPIO General Purpose Input Output)端口與MCU控制模塊10電性連接。本發(fā)明中的液晶顯示屏40為一彩色LCD液晶顯示屏，其用于向使用者提供設備功 能菜單選項及查看診斷信息，MCU控制模塊10通過控制液晶顯示屏40顯示各電控系統(tǒng)的 各項功能及診斷結果信息。存儲器50則為本發(fā)明的裝置提供必要的數(shù)據(jù)存儲介質，將一些需要的診斷數(shù)據(jù) 予以儲存。綜上所述，本發(fā)明所提供的與0BD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法及其裝置，其 在原有支持0BD通信的設備上，基本不增加成本，通過簡單的電路跳線配置，即可實現(xiàn)與具 有統(tǒng)一 0BD診斷座的汽車的不同電控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換；該設備無需增加電子開關和繼電 器等，簡化了電路設計，在節(jié)省硬件成本的同時，不增加電路設計體積，同時還使得針對個 人車主的0BD診斷產品，在不增加電子器件成本的條件下，可以實現(xiàn)對汽車更多電控系統(tǒng) 的診斷，大大增強了產品功能，擴大了產品的應用范圍。以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術方案和技術 構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發(fā)明后附的權利 要求的保護范圍。
權利要求
一種與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1、將原OBD 16型汽車診斷座上未定義的診斷信號腳定義為汽車各電控系統(tǒng)與外部汽車診斷設備進行數(shù)據(jù)通信的物理接口；步驟2、通過一診斷接口電路產生各種汽車電控系統(tǒng)所能識別的通信信號，再通過一信號通道切換電路，根據(jù)不同車型的診斷信號腳定義，將上述信號連接到經過步驟1操作后OBD 16型汽車診斷座上對應的診斷信號腳上；步驟3、通過MCU控制模塊完成與汽車各電控系統(tǒng)的通信，對數(shù)據(jù)進行分析處理，并根據(jù)用戶的操作選擇，完成對應的功能診斷。
2.如權利要求1所述的與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述原 OBD 16型汽車診斷座上包括9個已定義診斷信號腳、及7個未定義的診斷信號腳。
3.如權利要求1所述的與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述汽車 各電控系統(tǒng)與外部汽車診斷設備之間采用多種通信協(xié)議進行通信，該通信協(xié)議類型包括: SAEJ1850PWM、SAE J1850VPW、KWP2000、ISO 9141-2、及 ISO 15765-4CAN。
4.如權利要求1所述的與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟 2中，診斷接口電路在MCU控制模塊的控制下產生各種汽車電控系統(tǒng)所能識別的通信信號。
5.如權利要求4所述的與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述診斷 接口電路產生的通信信號包括BUS+信號、BUS-信號、K線信號、L線信號、CAN-H信號、及 CAN-L信號。
6.如權利要求1所述的與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步 驟2中，信號通道切換電路通過一組跳線來實現(xiàn)，通過該組跳線將各種通信信號匹配到OBD 16型汽車診斷座上對應的診斷信號腳上。
7.如權利要求1所述的與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟 3中，MUC控制模塊還通過控制一 LCD液晶顯示屏將各電控系統(tǒng)的各項功能及診斷結果信息 予以顯示；該MCU控制模塊還通過控制一存儲器將診斷數(shù)據(jù)加以儲存。
8.—種與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的裝置，其特征在于，包括一 MCU控制模塊、分別 與該MCU控制模塊電性連接的診斷接口電路、鍵盤、液晶顯示屏、及一存儲器，所述診斷接 口電路一端進一步還通過一信號通道切換電路與OBD 16型診斷接頭電性連接。
9.如權利要求8所述的與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的裝置，其特征在于，所述診斷接口 電路在MCU控制模塊的控制下產生各種汽車電控系統(tǒng)所能識別的通信信號，該通信信號包 括BUS+信號、BUS-信號、K線信號、L線信號、CAN-H信號、及CAN-L信號。
10.如權利要求8所述的與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的裝置，其特征在于，所述液晶顯 示屏為一彩色IXD液晶顯示屏。
全文摘要
一種與OBD診斷座進行數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法及其裝置，該方法包括步驟1、將原OBD 16型汽車診斷座上未定義的診斷信號腳定義為汽車各電控系統(tǒng)與外部汽車診斷設備進行數(shù)據(jù)通信的物理接口；步驟2、通過一診斷接口電路產生各種汽車電控系統(tǒng)所能識別的通信信號，再通過一信號通道切換電路，根據(jù)不同車型的診斷信號腳定義，將上述信號連接到經過步驟1操作后OBD 16型汽車診斷座上對應的診斷信號腳上；步驟3、通過MCU控制模塊完成與汽車各電控系統(tǒng)的通信，對數(shù)據(jù)進行分析處理，并根據(jù)用戶的操作選擇，完成對應的功能診斷。本發(fā)明在原有支持OBD通信的設備上，基本不增加成本，通過簡單的電路跳線配置，即可實現(xiàn)與具有統(tǒng)一OBD診斷座的汽車的不同電控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。
文檔編號G01M17/00GK101895394SQ20101021151
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權日2010年6月25日
發(fā)明者劉剛, 劉均, 葉懿, 熊亮 申請人:深圳市元征軟件開發(fā)有限公司