專利名稱：車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷設(shè)備，用于通過(guò)從車輛的OBD-II(On-Board Diagnosis-II，第二代車載診斷系統(tǒng))接口獲取安裝在車輛中的各種車載傳感器的輸出數(shù)據(jù)和車輛故障代碼數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)地將道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的車輛數(shù)據(jù)采集終端存在著很多不足。首先，傳統(tǒng)的車載終端大多采用外接的傳感器來(lái)采集車內(nèi)的數(shù)據(jù)，因而導(dǎo)致了安裝復(fù)雜繁瑣，整車線束繁亂。 中國(guó)專利CN 2864823 Y公開了一種車輛數(shù)據(jù)記錄儀,該記錄儀使用Flash Memory(閃存)，只能夠記錄16M的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)容量小，不能滿足需要。傳統(tǒng)的車載診斷設(shè)備診斷范圍有限，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等需要專門的診斷設(shè)備，而且往往一套診斷設(shè)備只能診斷同一家公司的發(fā)動(dòng)機(jī)或部件。傳統(tǒng)的車載道路試驗(yàn)監(jiān)控設(shè)備很難實(shí)時(shí)監(jiān)控駕駛員在進(jìn)行道路試驗(yàn)過(guò)程中的操作是否符合規(guī)范要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題而提供了一種車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端。本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端包括電源管理單元、單片機(jī)核心控制單元、時(shí)鐘單元、語(yǔ)音單元、存儲(chǔ)單元、按鍵單元、LCD顯示單元、以及接口單元；該終端還包括與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行通訊的GPRS無(wú)線通信單元；接口單元包括CAN總線接口單元、K-Line接口單元，并預(yù)留了 IO接口，CAN總線接口單元和K-Line接口單元與車輛的OBD-II接口單元連接，采集車輛傳感器數(shù)據(jù)和故障代碼數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)核心控制單元，單片機(jī)核心控制單元分析處理各種數(shù)據(jù)，并將有效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元，且通過(guò)GPRS無(wú)線通信單元向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送。所述的存儲(chǔ)單元包括SD卡單元和USB單元，并設(shè)置有SD卡接口和USB接口。所述的GPRS無(wú)線通信單元與單片機(jī)核心控制單元通過(guò)串口相連。該車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端還設(shè)置有GPS定位單元。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型采用CAN總線和K-Line進(jìn)行車內(nèi)數(shù)據(jù)采集。并預(yù)留了 IO接口采集車內(nèi)通過(guò)CAN總線和K-Line采集不到的信號(hào)，保證控制器可以采集到更多的車內(nèi)有用信號(hào)。采集的數(shù)據(jù)可以采用SD卡或通過(guò)USB進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，也可通過(guò)3G/GPRS實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。該終端可以自動(dòng)識(shí)別多家公司的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)或部件型號(hào)。試驗(yàn)員可以通過(guò)該終端內(nèi)置的GPRS無(wú)線通信單元回傳GPS定位信息，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)端服務(wù)器實(shí)時(shí)監(jiān)控道路試驗(yàn)情況。
圖I是本實(shí)用新型的車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型的車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端進(jìn)行說(shuō)明。圖I是本實(shí)用新型的車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端的結(jié)構(gòu)框圖。如圖I所示，本實(shí)用新型的車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端包括電源管理單元、單片機(jī)核心控制單元、GPS定位單元、GPRS無(wú)線通信單元、時(shí)鐘單元、語(yǔ)音單元、存儲(chǔ)單元、按鍵單元、IXD顯示單元、以及接口單元。其中，電源管理單元為上述終端提供5V和3. 3 V的工作電源。單片機(jī)核心控制單 元采用的是Freescale 16位的MC9S12XDP512MAG單片機(jī)。單片機(jī)核心控制單元存儲(chǔ)著多種型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)信息，且內(nèi)置了多家公司控制器的通信協(xié)議，并采用輪詢的方式進(jìn)行識(shí)別，可以自動(dòng)識(shí)別多家公司的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)或部件型號(hào)。GPS定位單元為上述終端提供定位功能。GPRS無(wú)線通信單元與單片機(jī)核心控制單元通過(guò)串口相連，負(fù)責(zé)和遠(yuǎn)端服務(wù)器進(jìn)行無(wú)線通信，實(shí)時(shí)將采集到的各種數(shù)據(jù)信息發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器，以便人員在遠(yuǎn)端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，并實(shí)現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。接口單元包括CAN總線接口單元、K-Line接口單元，并預(yù)留了 IO接口，CAN總線接口單元和K-Line接口單元與車輛的OBD-II接口單元連接，采集車輛傳感器數(shù)據(jù)和故障代碼數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)核心控制單元，單片機(jī)核心控制單元分析處理通過(guò)上述方式采集到的各種數(shù)據(jù)，并按照規(guī)定格式將有效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元，且通過(guò)GPRS無(wú)線通信單元向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送。通過(guò)專用數(shù)據(jù)線纜從車輛的OBD-II接口單元采集車輛傳感器數(shù)據(jù)和故障代碼數(shù)據(jù)，單片機(jī)核心控制單元分析處理各種數(shù)據(jù)，同時(shí)向存儲(chǔ)單元或遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送有效數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元包括SD卡單元和USB單元，并設(shè)置有SD卡接口和USB接口。該終端通過(guò)存儲(chǔ)單元向SD卡或U盤中創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件，記錄ECU數(shù)據(jù)和GPS信息。數(shù)據(jù)更安全，所有數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)于存儲(chǔ)模塊或?qū)ｉT的遠(yuǎn)程服務(wù)器，海量存儲(chǔ)永不丟失。時(shí)鐘單元記錄試驗(yàn)時(shí)間，記錄到數(shù)據(jù)文件；通過(guò)信號(hào)接口板和上位機(jī)通過(guò)串口相連時(shí)，可以按照上位機(jī)的時(shí)鐘自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的系統(tǒng)時(shí)鐘。語(yǔ)音單元可以為正在進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)員提供實(shí)時(shí)語(yǔ)音提示。試驗(yàn)員可以通過(guò)IO接口擴(kuò)展的按鍵單元和LCD顯示單元實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。圖2是本實(shí)用新型的車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端的工作流程圖。如圖2所示，該終端安裝在試驗(yàn)車輛上，通過(guò)CAN總線或K-Line與其他ECU相連，采集車輛各種傳感器的數(shù)據(jù)信息，包括故障代碼、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、進(jìn)氣量、噴油脈寬、空燃比和行駛里程等，自動(dòng)識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)類型和故障代碼，對(duì)故障進(jìn)行診斷。并將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS或3G等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器，遠(yuǎn)端服務(wù)器能夠按照規(guī)定文件格式實(shí)時(shí)記錄這些數(shù)據(jù)信息,供試驗(yàn)負(fù)責(zé)人員查看、分析。從試驗(yàn)車上采集來(lái)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置為以下一種、兩種或三種介質(zhì)[0024](I)存儲(chǔ)在SD卡上,SD卡(Secure Digital Memory Card,安全數(shù)碼卡)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，最多可以存儲(chǔ)16G的數(shù)據(jù)容量；(2)存儲(chǔ)在U盤上,通過(guò)USB (Universal Serial Bus,通用串行總線)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，保證了設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性；(3)存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)里,通過(guò)3G/GPRS (third generation,第三代移動(dòng)通信技術(shù)/General Packet Radio Service,通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù))實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。從試驗(yàn)車上實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)信息，由單片機(jī)核心控制單元處理后，首先通知GPRS無(wú)線通信單元呼叫遠(yuǎn)端服務(wù)器，使遠(yuǎn)端服務(wù)器和GPRS無(wú)線通信單元建立通信，然后單片機(jī)核心控制單元向GPRS無(wú)線通信單元發(fā)送指令實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給遠(yuǎn)端服務(wù)器的功倉(cāng)泛。服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)信息按照規(guī)定的格式進(jìn)行保存，以便實(shí)際的研究分析，數(shù)·據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了海量永久保存。試驗(yàn)前可以通過(guò)遠(yuǎn)端服務(wù)器將駕駛員號(hào)、車牌號(hào)、試驗(yàn)類型等相關(guān)試驗(yàn)信息發(fā)送到上述終端中，以便相應(yīng)的駕駛員進(jìn)行相應(yīng)操作，試驗(yàn)過(guò)程中，還可以在遠(yuǎn)端服務(wù)器上實(shí)時(shí)查看試驗(yàn)車運(yùn)行的軌跡等相關(guān)試驗(yàn)情況。
權(quán)利要求1.一種車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端包括電源管理單元、單片機(jī)核心控制單元、時(shí)鐘單元、語(yǔ)音單元、存儲(chǔ)單元、按鍵單元、LCD顯示單元、以及接口單元；其特征在于該終端還包括與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行通訊的GPRS無(wú)線通信單元；接口單元包括CAN總線接口單元、K-Line接口單元，并預(yù)留了 IO接口，CAN總線接口單元和K-Line接口單元與車輛的0BD-II接口單元連接，采集車輛傳感器數(shù)據(jù)和故障代碼數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)核心控制單元，單片機(jī)核心控制單元分析處理各種數(shù)據(jù)，并將有效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元，且通過(guò)GPRS無(wú)線通信單元向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端，其特征在于存儲(chǔ)單元包括SD卡單元和USB單元，并設(shè)置有SD卡接口和USB接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端，其特征在于GPRS無(wú)線通信單元與單片機(jī)核心控制單元通過(guò)串口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端，其特征在于該終端還設(shè)置有GPS定位單元。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種車輛數(shù)據(jù)采集及故障診斷終端，包括電源管理單元、單片機(jī)核心控制單元、時(shí)鐘單元、語(yǔ)音單元、存儲(chǔ)單元、按鍵單元、LCD顯示單元、以及接口單元。該終端采用CAN總線和K-Line進(jìn)行車內(nèi)數(shù)據(jù)采集，并預(yù)留了IO接口采集車內(nèi)通過(guò)CAN總線和K-Line采集不到的信號(hào)，保證控制器可以采集到更多的車內(nèi)有用信號(hào)。采集的數(shù)據(jù)可以采用SD卡或通過(guò)USB進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，也可通過(guò)3G/GPRS實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。該終端可以自動(dòng)識(shí)別多家公司的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)或部件型號(hào)。試驗(yàn)員可以通過(guò)該終端內(nèi)置的GPRS無(wú)線通信單元回傳GPS定位信息，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)端服務(wù)器實(shí)時(shí)監(jiān)控道路試驗(yàn)情況。
文檔編號(hào)G05B23/02GK202677184SQ201220145169
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者馬如斌, 張群, 郭琳, 季德斌, 張曉明, 高琳 申請(qǐng)人:天津一汽夏利汽車股份有限公司, 中國(guó)第一汽車股份有限公司