本申請是申請日為2014年3月13日、申請?zhí)枮?01480027608.1(pct/us2014/025995)、發(fā)明名稱為“具有片上系統(tǒng)裝置、傳感器和無線適配器的車輛測量設(shè)備”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本公開普遍涉及診斷設(shè)備和方法。特別地，本公開涉及具有片上系統(tǒng)裝置、傳感器和無線適配器的車輛測量設(shè)備。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備(例如示波器)包括現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)，所述現(xiàn)場可編程門陣列通過電隔離裝置與微處理器單元(mcu)分離。分離fpga和mcu的電隔離裝置降低測量設(shè)備的模擬區(qū)段和數(shù)字區(qū)段之間的干擾，所述模擬區(qū)段在測試的情況下接收外部信號，所述數(shù)字區(qū)段與外部計算裝置通信。

不利地，所述布置提高元件成本和測量設(shè)備的尺寸并且具有更高的電力消耗。此外，所述傳統(tǒng)的測量設(shè)備在其設(shè)計上是不靈活的。存在提高傳統(tǒng)的測量設(shè)備的靈活性的需求。

傳統(tǒng)的測量設(shè)備(例如車輛示波器或者萬用表)、尤其不具有內(nèi)置無線能力的傳統(tǒng)的測量設(shè)備需要與個人計算機(jī)(pc)的有線連接以便控制測量設(shè)備并且顯示不同的波形和測量值。傳統(tǒng)的測量設(shè)備的典型應(yīng)用是跟隨故障排除樹或者過程來定位車輛中的問題。在大多情況下，傳統(tǒng)的測量裝置必須與車輛的發(fā)動機(jī)罩下方的電路或者元件連接，而pc和運(yùn)算器保留在駕駛員的座椅中。

不利地，具有所述傳統(tǒng)的測量設(shè)備與外部計算機(jī)的有線連接是笨拙且不靈活的(例如在上述應(yīng)用場景中)。此外，傳統(tǒng)的測量設(shè)備必須獨(dú)立地供電，這也增加在測量期間傳統(tǒng)的測量設(shè)備的笨拙性。所述和其他已經(jīng)由發(fā)明者辨識出的問題存在于傳統(tǒng)的系統(tǒng)中。因此，存在對于用于測量裝置的無線適配器的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一個實(shí)施例提供一種示波器。所述示波器包括電路板，所述電路板具有傳感器和與傳感器耦合的可編程片上系統(tǒng)(soc)裝置。soc裝置被編程用于實(shí)現(xiàn)用于從傳感器接收車輛數(shù)據(jù)的現(xiàn)場可編程門陣列和用于處理所接收的車輛數(shù)據(jù)的微控制器單元。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種用于在使用車輛測量設(shè)備的情況下測量車輛數(shù)據(jù)的方法。所述方法可以包括在車輛測量設(shè)備中的片上系統(tǒng)(soc)裝置上接收車輛數(shù)據(jù)，所述車輛數(shù)據(jù)由車輛測量設(shè)備中的傳感器感測，所述傳感器和soc裝置在一個共同的電路板上彼此耦合。所述方法可以包括在soc裝置上處理所接收的車輛數(shù)據(jù)。所述方法可以包括在使用車輛測量設(shè)備中的無線模塊的情況下將經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)傳遞到遠(yuǎn)程計算機(jī)上。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種無線示波器。所述無線示波器可以包括片上系統(tǒng)(soc)裝置，其中一個或多個傳感器堆疊在soc裝置上方/下方。傳感器可以用于探測聲響、壓力、振動、加速度計(accelerometer)、運(yùn)動或者其他信號。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種無線示波器。所述無線示波器可以包括片上系統(tǒng)(soc)裝置和傳感器。soc裝置和傳感器可以由相同襯底制造并且布置在一個共同的殼體中。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種無線示波器。所述無線示波器可以包括片上系統(tǒng)(soc)裝置，所述片上系統(tǒng)裝置被編程用于與電路板上的可編程模塊集成地實(shí)現(xiàn)微處理器。無線示波器可以包括微機(jī)電系統(tǒng)(mems)傳感器，其耦合在電路板上并且向soc裝置提供與車輛相關(guān)的振動或者加速度數(shù)據(jù)以便處理。無線示波器可以包括無線模塊，其耦合在電路板上并且與soc裝置耦合以便無線地傳送從soc裝置接收的經(jīng)處理的振動或者加速度數(shù)據(jù)。

根據(jù)另一實(shí)施例，車輛測量設(shè)備包括片上系統(tǒng)(soc)裝置，其配置用于與微控制器單元地集成可編程模塊，以便接收車輛數(shù)據(jù)、處理車輛數(shù)據(jù)并且將經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程計算機(jī)上。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種用于測量設(shè)備的無線適配器。所述無線適配器包括用于從測量設(shè)備可耦合地接收數(shù)據(jù)的第一通用串行總線(usb)端口。所述無線適配器包括用于通過第一usb端口給測量設(shè)備供電的電池。所述無線適配器包括用于在由無線適配器處理之后將所接收的數(shù)據(jù)無線地傳送到外部計算裝置上的無線模塊。

根據(jù)一個實(shí)施例，提供一種用于無線地傳送車輛數(shù)據(jù)的方法。所述方法包括在與示波器耦合的無線適配器上從示波器接收車輛數(shù)據(jù)。所述方法包括在無線適配器上處理所接收的車輛數(shù)據(jù)。所述方法包括將經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)從無線適配器無線地傳送到外部計算裝置上。所述方法包括從無線適配器給示波器的供電。

在另一實(shí)施例中，無線適配器系統(tǒng)包括測量設(shè)備和無線適配器，所述無線適配器與測量設(shè)備耦合并且配置用于在第一通用串行總線(usb)端口上可耦合地從測量設(shè)備接收數(shù)據(jù)，用于在無線適配器中的處理器上處理所接收的數(shù)據(jù)，并且用于通過無線適配器中的無線模塊將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)傳送到外部計算裝置上并且用于給測量設(shè)備供電。

因此，已經(jīng)全面地概述了確定的實(shí)施例，以便在此可以更好地理解其詳細(xì)描述，并且以便可以更好地解釋對傳統(tǒng)類型的當(dāng)前貢獻(xiàn)。當(dāng)然，存在本發(fā)明的附加實(shí)施例，所述附加實(shí)施例在以下描述，它們構(gòu)成所附權(quán)利要求的主題。

在這方面，在詳細(xì)闡述至少一個實(shí)施例之前，應(yīng)理解為本公開不限于其應(yīng)用于構(gòu)造的細(xì)節(jié)和在以下描述中所闡述的或者在附圖中所示出的元件的布置。本公開能夠?qū)崿F(xiàn)除那些所描述的實(shí)施例以外的實(shí)施例并且能夠以不同的方式實(shí)施和實(shí)現(xiàn)。因此應(yīng)理解為，在此所使用的措辭和術(shù)語以及摘要用于描述的目的并且不應(yīng)視為限定。

同樣地，本領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員理解為，本公開所基于的設(shè)想可以輕而易舉地用作設(shè)計其他結(jié)構(gòu)、設(shè)備、方法和系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)本公開的多個目的的基礎(chǔ)。因此重要的是，權(quán)利要求視為包括所述同等構(gòu)造，只要其沒有偏離本公開的構(gòu)思和范疇。

附圖說明

圖1：闡明傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備的示意性方框圖；

圖2：根據(jù)本公開的一個實(shí)施例闡明車輛測量設(shè)備的示意圖；

圖3：根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的用于測量車輛數(shù)據(jù)的方法的流程圖；

圖4：根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的無線適配器系統(tǒng)的示意性方框圖；

圖5：根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的用于無線地傳送機(jī)器數(shù)據(jù)的方法。

具體實(shí)施方式

參照圖1，示出傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的示意性方框圖。傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100包括與現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)104電通信的微處理器102。微處理器102通過電隔離裝置106與fpga104分離。所述電隔離裝置106與變壓器108耦合，所述電壓器使微處理器102與fpga104電耦合。微處理器102通過連接1a與變壓器108耦合，而通過連接1b與fpga104耦合。電隔離裝置106的包括fpga104和其他元件的一側(cè)構(gòu)成傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的模擬部分。電隔離裝置106的包括微處理器102的另一側(cè)構(gòu)成傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的數(shù)字部分。

傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的數(shù)字部分可以包括通過連接2與微處理器102耦合的調(diào)試與編程端口114。微處理器102通過連接3與通用串行總線(usb)端口112耦合。usb端口112通過連接7與3.3v電源116耦合，并且通過連接8與直流到直流(dc/dc)隔離電源110耦合。除上述元件以外，傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100可以在數(shù)字部分中包括其他的電的或電子的元件。此外，一些元件、例如變壓器108和dc/dc隔離電源110可以在傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的數(shù)字部分和模擬部分之間共享，如在圖1中所示出的那樣。

傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的模擬部分可以包括5v電源118，所述電源通過連接9與dc/dc隔離電源110耦合。5v電源118可以相反地通過連接10與數(shù)字電源120耦合并且通過連接11與模擬電源122耦合。連接部134和136與外部探測器(未示出)連接。連接部134和136也分別通過連接12和13分別與信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132耦合。連接12和13引導(dǎo)從探測器接收的模擬數(shù)據(jù)，所述探測器放置在測試下的機(jī)器(未示出)的一個或多個部分上。所述機(jī)器可以是車輛(例如汽車)或者任何其他要測試的機(jī)器。例如，車輛發(fā)動機(jī)可以在使用放置在車輛發(fā)動機(jī)的一部分上的探測器的情況下測試參數(shù)——例如振動、排放、發(fā)送機(jī)速度、加速度或者其他參數(shù)。然后，探測器相應(yīng)于所考慮的一個或多個參數(shù)將模擬信號提供給連接部134和136。信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132通過連接17彼此耦合。信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132都分別通過連接14和15與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)126耦合。adc126通過連接5與fpga104耦合，而fpga104通過連接6與數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(dac)128耦合，所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器相反地通過連接16與信號縮放與調(diào)節(jié)模塊132耦合。fpga104可以通過連接4與同步存儲器裝置124耦合。

然而，傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100遭受許多不利和問題。例如，用于降低傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的模擬元件和數(shù)字元件之間的干擾的電隔離裝置106增大傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的體積(bulkiness)或者重量。因此，傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的尺寸增加或者不是最優(yōu)。變壓器108的存在導(dǎo)致變壓器損耗，并且也增加傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的重量。此外，dc/dc隔離電源110也增加傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的元件數(shù)量以及電路內(nèi)部的復(fù)雜性。dc/dc隔離電源110沒有完全消除危險的電流環(huán)路，所述電流環(huán)路可能泄漏到傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的接地路徑中。此外，元件的所增加的數(shù)量涉及不能將更多的元件、例如傳感器內(nèi)部地增加到傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的問題。在這方面，傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的設(shè)計難以修改，因此是不靈活的。此外，微處理器102和fpga104之間的通信由連接1a和1b的受限制的帶寬妨礙。一般而言，傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100具有電路板，所述電路板的度量相當(dāng)大并且沒有優(yōu)化。

參照圖2，根據(jù)本公開的一個實(shí)施例示出車輛測量設(shè)備200的示意圖。在圖2中，用于示圖元素的參考標(biāo)記共同地與圖1保持相同。術(shù)語“車輛”涉及機(jī)器、例如汽車、載貨車輛、船舶、飛機(jī)、渦輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等，或者涉及其中的一部分(例如發(fā)動機(jī))。車輛測量設(shè)備200可以是用于測量和分析機(jī)器參數(shù)的示波器、無線示波器、車輛示波器、汽車示波器、萬用表、車輛萬用表、無線萬用表、汽車萬用表或者其他類型的電子的、電的或者機(jī)電的測量設(shè)備。在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200設(shè)置成可與機(jī)器(例如車輛)的一部分耦合。例如，車輛測量設(shè)備200可以與汽車的汽車發(fā)動機(jī)罩下方的發(fā)動機(jī)部分耦合?？梢栽谑褂密囕v測量設(shè)備200的情況下進(jìn)行一個或多個測量。在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200可以具有用于環(huán)境保護(hù)或者用于在嚴(yán)酷或危險環(huán)境中操作的硬的外罩。例如，車輛測量設(shè)備200可以在高溫環(huán)境、毒氣環(huán)境或者其他對于車輛測量設(shè)備200有害的環(huán)境中使用。在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200重量輕并且尺寸小，以便到達(dá)機(jī)器的否則不可接近的部分。此外，如在此所描述的那樣，車輛測量設(shè)備200適于與外部計算裝置(例如遠(yuǎn)程計算機(jī)，未示出)的通信。所述通信可以是無線的、有線的或者兩種方式。例如，車輛測量設(shè)備200可以與位于遠(yuǎn)離車輛測量設(shè)備200與機(jī)器耦合之處的計算機(jī)進(jìn)行通信。例如，所述計算機(jī)可以位于車輛的乘客艙區(qū)域內(nèi)。同樣地，車輛測量設(shè)備200可以與多于一個的外部計算裝置同時通信。例如，由車輛測量設(shè)備200獲得的測量可以傳送給個人計算機(jī)、移動電話、平板電腦等。在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200可以從所述外部計算裝置接收一個或多個指令，例如更新車輛測量設(shè)備200的軟件或者操作系統(tǒng)。在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200是移動的或者便攜的裝置(例如手持裝置)。替代地，車輛測量設(shè)備200可以不是移動裝置。例如，車輛測量設(shè)備200可以固定成機(jī)器的一部分作為用于測試機(jī)器的監(jiān)控裝置。在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200的主體可以具有一個或多個端口、電源開關(guān)、天線、電力入口、安全鎖、一個或多個用于流體流動的縫隙等。在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200可以具有插接部或者用于耦合外部電池組或其他適配器(例如無線適配器)的凹部。

在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200包括電路板201，例如印刷電路板(pcb)。電路板201包括片上系統(tǒng)(soc)裝置202(在此可交換地稱作可編程soc裝置202)、通過連接20與soc裝置202耦合的無線模塊204、通過連接18與soc裝置202耦合的一個或多個傳感器206、通過連接28與soc裝置202耦合的顯示器216、通過連接30與soc裝置202耦合的電源與電池管理單元208以及通過連接22與soc裝置202耦合的flash存儲器214。在一個實(shí)施例中，電路板201包括分別通過連接32和34與soc裝置202耦合的adc126和dac128。在一個實(shí)施例中，電路板201包括通過連接36與電源與電池管理單元208耦合的電池210。在一個實(shí)施例中，電路板201包括通過連接38與usb端口112耦合的接地環(huán)路保護(hù)單元212。在一個實(shí)施例中，電源與電池管理單元208在輸入終端(未示出)上通過連接24與usb端口112耦合，而在輸出終端(未示出)上通過連接26與數(shù)字電源120和模擬電源122耦合。在一個實(shí)施例中，電路板201包括與傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100中的那些元件相似的其他元件、例如連接部134和136、信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132以及調(diào)試與編程端口114。例如，調(diào)試與編程端口114通過連接40與soc裝置202耦合。此外，電路板201可以包括對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的附加元件——例如散熱器、靜電保護(hù)電路等。應(yīng)注意的是，在此不再描述在圖2中類似于那些根據(jù)圖1所描述的連接的連接。在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200可以包括一個或多個其他電路板，它們不同地且物理地與電路板201分離，盡管所述電路板可以電地與電路板201電耦合。

在另一實(shí)施例中，soc裝置202是可編程soc裝置202。在一個實(shí)施例中，soc裝置202是與電路板201硬連接的集成芯片(ic)。soc裝置202的封裝保護(hù)其免受外部電磁場的影響。附加地，所述封裝保護(hù)soc裝置202的內(nèi)部電路免受車輛測量設(shè)備200中的模擬信號和數(shù)字信號之間的干擾。僅僅作為示例而不作為限制地，soc裝置202可以是由加利福尼亞的sanjose的xilinx有限公司提供的所有目的的可編程的soc裝置的系列，其被編程用于實(shí)現(xiàn)在此所描述的一個或多個實(shí)施例的特征和功能。

在另一實(shí)施例中，soc裝置202包括可編程模塊216a，其與微控制器單元216b、內(nèi)部存儲器220以及應(yīng)用軟件模塊218集成。soc裝置202可以通過調(diào)試與編程端口113編程。因?yàn)榭删幊棠K216a和微控制器單元216b彼此集成在soc裝置202中，所以高帶寬的通信發(fā)生在可編程模塊216a和微控制器單元216b之間。術(shù)語“集成”涉及可編程模塊216a和微控制器單元216b，它們集成在soc裝置202中或者具有單個芯片內(nèi)的功能，所述單個芯片在所述實(shí)施例中是soc裝置202。例如，可編程模塊216a和微控制器單元216b集成在soc裝置202的一個共同的襯底上。在所述示例中，可編程模塊216a和微控制器單元216b可以不是soc裝置202內(nèi)的單獨(dú)的分立的硬件元件。替代地，可編程模塊216a和微控制器單元216b可以實(shí)現(xiàn)在soc裝置202的相同的硬件區(qū)域上(例如在使用相同的可編程邏輯電路的情況下)?？删幊棠K216a和微控制器單元216b的所述集成有利地消除電隔離裝置106的需求，如在傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100中所發(fā)現(xiàn)的那樣。因?yàn)樵谲囕v測量設(shè)備200中沒有電隔離裝置106和/或變壓器108，所以車輛測量設(shè)備200可以隨著更少的元件比傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100更小且更輕。此外，所述集成改善車輛測量設(shè)備200的模擬部分和數(shù)字部分之間的干擾的問題。

在一個實(shí)施例中，soc裝置202可以被編程用于實(shí)現(xiàn)fpga104和微處理器102兩者的功能。例如，fpga104可以通過編程可編程模塊216a來實(shí)現(xiàn)，而微處理器102可以在使用微控制器單元216b的情況下實(shí)現(xiàn)。替代地或附加地，可編程模塊216a可以配置為soc裝置202中的可編程邏輯控制器或者應(yīng)用專用電路。在一個實(shí)施例中，可編程模塊216a從傳感器206接收車輛數(shù)據(jù)(例如汽車數(shù)據(jù))，并且可以對所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字信號處理(dsp)運(yùn)算。替代地或附加地，可編程模塊216a可以從adc126接收車輛數(shù)據(jù)，并且可以發(fā)送給微控制器單元216b以便處理。附加地，soc裝置202可以將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過連接34傳送給dac128以便在信號縮放與調(diào)節(jié)模塊132上進(jìn)一步縮放和/或調(diào)節(jié)所接收的車輛數(shù)據(jù)。soc裝置202的編程以便實(shí)現(xiàn)可編程模塊216a和微控制器單元216b(或者可編程模塊216a和微控制器單元216b的功能)參照圖3來描述。

在一個實(shí)施例中，應(yīng)用軟件模塊218可以是一組指令，所述指令由微控制器單元216b執(zhí)行以便處理車輛數(shù)據(jù)。如在此所描述的那樣，所述車輛數(shù)據(jù)與測試下的機(jī)器或者所述機(jī)器中的一部分的一個或多個參數(shù)相關(guān)。所述車輛數(shù)據(jù)可以在開始時作為模擬信號在使用與電路板201連接的探測器(未示出)的情況下在連接部134和136上獲得。在通過信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132的縮放和調(diào)節(jié)以及由adc126轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之后，soc裝置202可以使用應(yīng)用軟件模塊218以便分析車輛數(shù)據(jù)。包含應(yīng)用軟件模塊218的指令組可以位于內(nèi)部存儲器220上。

在另一實(shí)施例中，內(nèi)部存儲器220可以是有形的非短暫的存儲器，其由可編程模塊216a和微控制器單元216b使用。例如，內(nèi)部存儲器220可以是隨機(jī)存取存儲器(ram)的一種類型，盡管可以使用片上存儲器實(shí)現(xiàn)的其他類型。

soc裝置202可以包括其他元件——例如時鐘電路、中斷處理例程、中央互連邏輯、輸入輸出(io)接口、存儲訪問控制器、一個或多個無線通信控制器、一個或多個有線通信控制器、查找表(lut)、信號與電壓管理電路等。例如，soc裝置202通過輸出引腳與電路板的其他元件(例如傳感器206)接合。soc裝置202的所述輸出引腳可以與電路板201的走線路線硬連接，如對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣。

在一個實(shí)施例中，soc裝置202可以配置用于將經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)傳送到外部計算裝置(未示出)上。在這方面，術(shù)語“外部”涉及車輛測量設(shè)備200外部的任何裝置。所述通信可以通過有線地或者無線地通道實(shí)現(xiàn)。例如，soc裝置202可以通過連接42將由微控制器單元216b處理的車輛數(shù)據(jù)傳送到usb端口112上。通過有線連接(例如usb電纜)外部地連接在usb端口112上的計算機(jī)則可以顯示所述經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)。同樣地，soc裝置202可以通過連接20將經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)傳送到無線模塊204上。無線模塊204則可以通過無線傳輸44將經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)無線地傳送到外部計算裝置上。

在一個實(shí)施例中，連接部134和136接收模擬形式的車輛數(shù)據(jù)(例如作為模擬信號)。所述數(shù)據(jù)相應(yīng)于測試下的機(jī)器的一個或多個參數(shù)。例如，在探測器(未示出)上收集的所述參數(shù)是相應(yīng)于機(jī)器部分的振動或者加速度的測量。參數(shù)的其他示例可以包括關(guān)于以下的測量：發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速(例如每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù))、從發(fā)動機(jī)的排氣裝置的排放、發(fā)動機(jī)溫度或者測試的機(jī)器的對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他參數(shù)。僅僅作為示例地，接收所述車輛數(shù)據(jù)的連接部134和136可以是beyonetneillconcelman(bnc)類型的連接部，盡管可以使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他類型的連接部。

在一個實(shí)施例中，由連接部134和136接收的數(shù)據(jù)由信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132縮放和調(diào)節(jié)。所接收的車輛數(shù)據(jù)可以通過分離的通道發(fā)送給信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132，以便信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132中的每一個分別構(gòu)成分離的通道，所述分離的通道用于作為模擬信號由連接部134和136接收的模擬車輛數(shù)據(jù)。在一個實(shí)施例中，所接收的車輛數(shù)據(jù)可以不需要信號縮放和/或調(diào)節(jié)。信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132的電路細(xì)節(jié)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，并且在此不進(jìn)行描述。

在一個實(shí)施例中，所接收的車輛數(shù)據(jù)在縮放和/或調(diào)節(jié)之后可以由adc126轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。僅僅作為示例地，adc126可以是12位、40msps、雙通道類型的adc。adc126的輸出通過連接32與soc裝置202耦合。

同樣地，dac128可以從soc裝置202接收8位輸出。例如，來自soc裝置202的所述數(shù)字輸出可以轉(zhuǎn)換成模擬信號，以便由信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132進(jìn)一步縮放和調(diào)節(jié)。

在一個實(shí)施例中，電路板201包括傳感器206，所述傳感器可以與soc裝置202共享電路板201上的空間。在這個方面，電路板201是用于soc裝置202和傳感器206的一個共同的電路板。傳感器206可以與soc裝置202耦合并且直接與之通信。所述直接通信和耦合在使用例如電路板201上的走線(trace)的情況下實(shí)現(xiàn)，如連接18所示出的那樣。在一個實(shí)施例中，傳感器206可以堆疊在soc裝置202上方/下方。在一個實(shí)施例中，傳感器206和soc裝置202可以從一個相同的襯底制造并且布置在一個共同的殼體中。傳感器206測量與機(jī)器的一部分(例如車輛發(fā)動機(jī))的參數(shù)(例如振動)相關(guān)的車輛數(shù)據(jù)。在一個實(shí)施例中，傳感器206是振動傳感器，所述振動傳感器可以測量機(jī)器的或者所述機(jī)器的一部分的振動，車輛測量設(shè)備200與所述機(jī)器耦合。在一個實(shí)施例中，傳感器206是加速度傳感器，所述加速度傳感器可以測量機(jī)器或者所述機(jī)器的一部分的加速度，車輛測量設(shè)備200與所述機(jī)器耦合。同樣地，傳感器206可以用于測量對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他機(jī)器參數(shù)，例如但是不限于探測聲響、壓力、振動、加速度計、運(yùn)動或者其他信號。在一個實(shí)施例中，傳感器206是微機(jī)電系統(tǒng)(mems)傳感器。根據(jù)所測量的參數(shù)，傳感器206可以是mems振動傳感器或者mems加速度傳感器或者其他類型的mems傳感器。具有與之硬連接的傳感器206的電路板201的示例性優(yōu)點(diǎn)是車輛測量設(shè)備200的用戶由于傳感器206與soc裝置202的接近的物理臨近所以可以得到更精確的讀數(shù)以便由soc裝置202的處理。與電路板201硬連接的傳感器206也引起車輛測量設(shè)備200的更緊湊的設(shè)計。在一個實(shí)施例中，傳感器206可以在ic封裝中。

在一個實(shí)施例中，電源與電池管理單元208可以配置用于控制通過連接30給soc裝置202供給的電力。電源與電池管理單元208構(gòu)成用于數(shù)字電源120、模擬電源122和電池210的一個共同的控制點(diǎn)。在一個實(shí)施例中，電源與電池管理單元208可以通過usb端口112從外部計算裝置接收指令，以便智能地管理電路板201中的電力分布。例如，電源與電池管理單元208可以包括一個或多個開關(guān)，以便在來自外部計算裝置、電池210、數(shù)字電源120和模擬電源122的電力之間的電子切換。

在一個實(shí)施例中，數(shù)字電源120可以給電路板201的數(shù)字元件提供電力，包括給soc裝置202提供電力。數(shù)字電源120例如可以是3.3v或者1.2v的電源。同樣地，模擬電源122給電路板201的模擬元件提供電力。例如，模擬電源122可以給信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132提供電力、例如3v、5v或者-5v。在一個實(shí)施例中，數(shù)字電源120和模擬電源122中的或者一個或者兩個可以操作用于提供不同的電壓水平。

在一個實(shí)施例中，電池210可以通過usb端口112通過連接36通過連接24充電。例如，電池210可以以直至1.5a的速率通過usb端口112充電，根據(jù)由usbimplementersforum有限公司于2011年10月12日的“usbbatterycharging1.2complianceplan”。在一個實(shí)施例中，電池210給soc裝置202供電。例如，當(dāng)車輛測量設(shè)備200用作移動的或者便攜的裝置時，或者當(dāng)主電源不可供使用時，電池210給soc裝置202以及電路板201的其他元件提供電力。電池210可以是鋰離子電池、鋰氧氣電池、鋰空氣電池或者空氣電池，盡管可以使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他類型的電池。

在一個實(shí)施例中，無線模塊204包括電路和天線，以便實(shí)現(xiàn)與外部計算裝置(未示出)的無線通信。僅僅作為示例地，無線模塊204可以是藍(lán)牙無線通信協(xié)議裝置、nfc(近場通信)、wifi^tm無線通信協(xié)議裝置或者其他基于對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線通信協(xié)議裝置。使用藍(lán)牙協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)是更簡單地實(shí)現(xiàn)并且與協(xié)議相比具有更低的電力需求。然而，如對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣，協(xié)議更安全。在一個實(shí)施例中，無線模塊204可以是可選擇的。無線模塊204的組合有利地消除對于傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的電隔離裝置106的需要。這引起用于車輛測量設(shè)備200的簡化的供電設(shè)計。

在一個實(shí)施例中，顯示器216可以是發(fā)光二極管(led)七段顯示器，盡管可以使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他類型的顯示器、例如觸摸屏顯示器，有機(jī)led(oled)顯示器等。顯示器216可以指示soc裝置202的各種狀態(tài)指示。顯示器216可以通過連接28得到所述狀態(tài)消息。例如，狀態(tài)消息可以被閱讀、例如“通電(poweron)”、“斷電(poweroff)”、“空閑(idle)”、“忙碌(busy)”或者對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他類型的狀態(tài)消息。在一個實(shí)施例中，顯示器216可以是可選擇的。

在一個實(shí)施例中，同步存儲器裝置124可以是隨機(jī)存取存儲器(ram)。如果內(nèi)部存儲器220的存儲能力不足以實(shí)現(xiàn)soc裝置202的功能，則同步存儲器裝置124可以補(bǔ)充內(nèi)部存儲器220。僅僅作為示例地，同步存儲器裝置可以是1.152mb的同步靜態(tài)ram。在一個實(shí)施例中，同步存儲器裝置124可以是可選擇的，例如當(dāng)soc裝置202沒有足夠的內(nèi)部存儲器220時。

同樣地，在一個實(shí)施例中，flash存儲器214可以是暫時緩沖類型的存儲器。soc裝置202在操作的過程期間可以在flash存儲器214中存儲暫時的結(jié)果或者變量。與同步存儲器裝置124類似地，flash存儲器214可以是可選擇的。僅僅作為示例地，flash存儲器214可以是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的“與非”或者“或非”類型的flash存儲器。

在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200包括通過連接38與usb端口112耦合的接地環(huán)路保護(hù)單元212，盡管可以使用其他類型的端口、包括同軸電纜類型的端口。例如，當(dāng)車輛測量設(shè)備200用與通過usb端口112的有線連接時，傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100中的電隔離裝置106由接地環(huán)路保護(hù)單元212替代，所述接地環(huán)路保護(hù)單元保護(hù)車輛測量設(shè)備200、外部計算裝置以及電路板201外部的電路免受由于通過車輛測量設(shè)備200的接地路徑的短路引起的破壞性的電流。所述保護(hù)通過接地環(huán)路保護(hù)單元212獲得，所述接地環(huán)路保護(hù)單元防止一個或多個電流環(huán)路或者安全地將一個或多個電流環(huán)路接地，所述一個或多個電流環(huán)路可能泄漏到電路板201的非接地走線并且引起車輛測量設(shè)備200的損壞。

在一個實(shí)施例中，連接18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42和46是電路板201上的走線。雙向箭頭(單線或者雙線)用于指示全雙工的通信或者信號流。單向箭頭指示單工的通信或者信號流。要注意的是，電路板201可以具有沒有示出的、取決于放置在其上的附加元件的其他附加連接。

參照圖3，作為流程圖地示出用于在使用車輛測量設(shè)備200的情況下測量車輛數(shù)據(jù)的方法300。要注意的是，盡管在方法300的流程圖中所示出的操作是遞增順序的，所述操作不限于任何特定的順序。例如，所述操作可以獨(dú)立地實(shí)施，可以組合為單獨(dú)的操作，或者在確定條件下可以是可選擇的，如對于本領(lǐng)域技術(shù)人員在本公開方面顯而易見的那樣。

在一個實(shí)施例中，方法300可以開始操作302，在那里車輛測量設(shè)備200與機(jī)器(例如汽車)或者所述機(jī)器中的一部分(例如在汽車的發(fā)動機(jī)罩下方)耦合。車輛測量設(shè)備200的所述耦合可以由用戶或者由機(jī)器人或者其他類型的機(jī)器實(shí)施。車輛測量設(shè)備200的耦合可以簡單地通過將車輛測量設(shè)備200放置在機(jī)器的一部分上實(shí)現(xiàn)。例如，在確定的情景中，由于車輛測量設(shè)備200的有利地小的尺寸，所述車輛測量設(shè)備的放置可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)器的發(fā)動機(jī)的部分之間的小空間中。替代地，耦合可以在使用機(jī)械工具、例如螺絲、夾具、閂鎖或者其他對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的工具的情況下實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施例中，車輛測量設(shè)備200自身可以不直接與機(jī)器耦合。替代地，與車輛測量設(shè)備200的一個或多個連接部(例如連接部134和136)連接的探測器可以用于測量與機(jī)器或者所述機(jī)器的一部分有關(guān)的車輛數(shù)據(jù)。例如，探測器可以分別與振動的或者加速的機(jī)器部分耦合，以便測量其振動或者加速度。

在一個實(shí)施例中，在操作304中，可以通電車輛測量設(shè)備200。所述通電可以通過撥動車輛測量設(shè)備200的主體的外表面上的開關(guān)實(shí)現(xiàn)。替代地，車輛測量設(shè)備200可以在使用由用戶操作的遠(yuǎn)程控制的情況下通電。根據(jù)車輛測量設(shè)備200的通電，可以編程soc裝置202。soc裝置202的編程通過與電路板201耦合的調(diào)試與編程端口114實(shí)現(xiàn)，如在圖2中作為示例示出的那樣。例如，soc裝置202的編程可以由外部計算裝置上的外部圖形用戶界面實(shí)現(xiàn)。例如，內(nèi)部存儲器220上的指令可以被執(zhí)行用于結(jié)合用于編程soc裝置202的編程語言的用戶界面來運(yùn)行應(yīng)用軟件模塊218。soc裝置202的編程例如在使用應(yīng)用軟件模塊218的情況下在單個ic芯片上實(shí)現(xiàn)可編程模塊216a和微控制器單元216b，所述單個ic芯片是soc裝置202。例如，應(yīng)用軟件模塊218可以由soc裝置202的片上處理器核心(未示出)實(shí)施。在這個方面，在使用soc裝置202的片上硬件、例如內(nèi)部存儲器220的存儲器區(qū)域的情況下，傳統(tǒng)的車輛測量設(shè)備100的fpga104和微處理器102的功能可以集成在一個單獨(dú)的裝置上，所述單獨(dú)的裝置是soc裝置202。在一個實(shí)施例中，soc裝置202可以是硬件可編程的以及軟件可編程的。例如，soc裝置202的編程可以包括一個或多個狀態(tài)變量的初始化，所述一個或多個狀態(tài)變量用于列舉機(jī)器的由車輛測量設(shè)備200測量的一個或多個參數(shù)。在一個實(shí)施例中，通用標(biāo)記語言(uml)或者c編程語言可以用于編程soc裝置202。

在一個實(shí)施例中，在操作306中，車輛測量設(shè)備200測量一個或多個機(jī)器參數(shù)。如在此所描述的那樣，所述參數(shù)可以包括振動數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)、發(fā)動機(jī)速度數(shù)據(jù)、排放數(shù)據(jù)或者對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他類型的車輛數(shù)據(jù)。車輛數(shù)據(jù)的所述測量可以通過例如在連接部134和136上附于車輛測量設(shè)備200的探測器實(shí)現(xiàn)。替代地，在一個實(shí)施例中，所述測量可以通過車輛測量設(shè)備200的電路板201上的傳感器206實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施例中，機(jī)器的多個參數(shù)可以在使用連接在連接部134和134以及傳感器206上的探測器的情況下測量。

在一個實(shí)施例中，在操作308中，soc裝置202接收所測量的車輛數(shù)據(jù)。在一個實(shí)施例中，soc裝置202可以從連接部134和136接收車輛數(shù)據(jù)。連接部134和134輸出與所測量的車輛數(shù)據(jù)有關(guān)的模擬信號。所述模擬信號隨后由信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132縮放和/或調(diào)節(jié)。模擬信號的所述縮放和調(diào)節(jié)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知并且在此不再描述。信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130和132的一個或多個輸出通道將經(jīng)縮放和/或經(jīng)調(diào)節(jié)的模擬信號提供給adc126。adc126將模擬信號轉(zhuǎn)換成提供給soc裝置202的數(shù)字信號。例如，所接收的車輛信號以數(shù)字形式由adc126提供給soc裝置202的可編程模塊216a。在一個實(shí)施例中，soc裝置202可以從傳感器206接收所測量的車輛數(shù)據(jù)。soc裝置202可以通過連接18從傳感器206接收所測量的車輛數(shù)據(jù)作為數(shù)字信號或者模擬信號。例如，當(dāng)可編程模塊216a被編程為fpga時，傳感器206可以將數(shù)字形式的所接收的車輛數(shù)據(jù)提供給soc裝置202的可編程模塊216a。當(dāng)傳感器206輸出相應(yīng)于所測量的車輛數(shù)據(jù)的模擬信號時，soc裝置202的內(nèi)部adc(未示出)可以將來自傳感器206的所接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成等同的數(shù)字信號以便處理。在這個方面，soc裝置202被編程用于接收不僅模擬信號而且數(shù)字信號。車輛測量設(shè)備200中的soc裝置202處理不僅模擬信號而且數(shù)字信號的能力使soc裝置202成為混合的信號裝置。

在一個實(shí)施例中，在操作310中，soc裝置202處理所接收的車輛數(shù)據(jù)。例如，所述處理可以在soc裝置202的內(nèi)部adc處開始，所述內(nèi)部adc將所接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。當(dāng)所接收的車輛數(shù)據(jù)已經(jīng)以(例如從adc126接收的)數(shù)字格式時，所述處理可以包括微控制器單元216b將所接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分解成字節(jié)以便處理。附加地，所述處理可以涉及對所接收的車輛數(shù)據(jù)的數(shù)字信號處理(dsp)功能的實(shí)現(xiàn)、振動分析、車輛通信總線(例如控制器局域網(wǎng)絡(luò)(can)和flexray)的高級的觸發(fā)和分析、車輛電池波動的分析以便提取信息、例如每分鐘的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)、用于測試目的的交流發(fā)電機(jī)的波形的分析或者可以在使用soc裝置202的可編程模塊216a和微控制器單元216b的情況下進(jìn)行的其他類型的信號分析。

在一個實(shí)施例中，在操作312中，將經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)傳送到外部計算裝置(例如個人計算機(jī)(pc))上。所述通信可以無線地或者通過有線通道實(shí)現(xiàn)。例如，soc裝置202可以通過連接20將經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)傳送給無線模塊204。無線模塊204可以發(fā)起到外部計算裝置的無線傳輸44。僅僅作為示例地，所述通信可以通過藍(lán)牙協(xié)議或者協(xié)議。替代地，所述通信可以經(jīng)過通過連接42與soc裝置202耦合的usb端口112實(shí)現(xiàn)。在所述示例中，pc或者其他計算裝置可以與usb端口112的輸出端連接，以便接收經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)。

在一個實(shí)施例中，在操作314中，經(jīng)處理的車輛數(shù)據(jù)可以顯示在外部計算裝置的顯示器(未示出)上。例如，乘坐在汽車的駕駛員座椅上的人員能夠在汽車的發(fā)動機(jī)罩之外的pc上看到車輛數(shù)據(jù)。隨后，所顯示的數(shù)據(jù)可以被分析或者以允許機(jī)器測試者了解機(jī)器的一個或多個參數(shù)或者性能的格式呈現(xiàn)。

參照圖4，根據(jù)本公開的一個實(shí)施例示出無線適配器系統(tǒng)100a的示意性方框圖。無線適配器系統(tǒng)100a包括測量裝置101a和無線適配器138a。測量裝置101a和無線適配器138a可以彼此耦合。

在此，測量裝置101a可以可交換地稱作測量設(shè)備101a。在一個實(shí)施例中，測量裝置101a可以是掃描工具、示波器、電子萬用表或者用于測量與機(jī)器(例如車輛)相關(guān)的數(shù)據(jù)的其他類型的裝置。測量裝置101a包括微處理器102a，所述微處理器與現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)104a電通信。微處理器102a可以通過電隔離裝置106a與fpga104a隔離。電隔離裝置106a可以與變壓器108a(可交換地在此稱作光學(xué)或磁耦合器108a)連接或者耦合，所述變壓器使微處理器102a與fpga104a電耦合。微處理器102a可以通過連接1aa與變壓器108a連接并且通過1ba與fpga104a連接。電隔離裝置106a的包括fpga104a和其他元件的一側(cè)構(gòu)成測量裝置101a的具有模擬和數(shù)字元件的混合的信號部分。電隔離裝置106a的包括微處理器102a的另一側(cè)構(gòu)成測量裝置101a的數(shù)字部分。

測量裝置101a的數(shù)字部分可以包括通過連接2a與微處理器102a耦合的調(diào)試與編程端口114a。微處理器102a可以通過連接3a與通用串行總線(usb)端口112a耦合。usb端口112a可以通過連接7a與3.3v電源116a耦合并且通過連接8a與直流到直流(dc/dc)隔離電源110a耦合。除上述元件以外，測量裝置101a可以在數(shù)字部分中包括其他電的或者電子的元件。在一個實(shí)施例中，usb端口112a可以與其他外部usb端口或者電纜耦合，并且可以用于使其他裝置與測量裝置101a耦合。

測量裝置101a的混合的信號部分可以包括通過連接9與dc/dc隔離電源110a耦合的5v電源118a。5v電源118a還可以通過連接10a與數(shù)字電源120a耦合并且通過連接11a與模擬電源122a耦合。連接部134a和136a可以與外部探測器(未示出)連接。連接部134a和136a也分別通過連接12a和13a分別與信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130a和132a耦合。連接12a和13a引導(dǎo)從探測器(未示出)接收的模擬數(shù)據(jù)，所述探測器放置在機(jī)器(未示出)的一個或多個部分上。所述機(jī)器可以是車輛(例如汽車)或者其他要被測試的機(jī)器。例如，車輛發(fā)動機(jī)可以在使用放置在車輛的發(fā)動機(jī)的一部分上的探測器的情況下測試以下參數(shù)：例如振動、排放、發(fā)動機(jī)速度、加速度或者其他參數(shù)。在此，所述參數(shù)可以稱作車輛數(shù)據(jù)。探測器則相應(yīng)于所考慮的參數(shù)地將模擬信號提供給連接部134a和136a。信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130a和132a可以通過連接17a彼此耦合。信號縮放與調(diào)節(jié)模塊130a和132a都可以分別通過連接14a和15a與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(adc)126a耦合。adc126a可以通過連接5a與fpga104a耦合。fpga104a可以通過連接6a與數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(dac)128a耦合。dac128a還可以通過連接16a與信號縮放與調(diào)節(jié)模塊132a耦合。fpga104a可以通過連接4a與同步存儲器裝置124a耦合。

應(yīng)注意的是，在一個實(shí)施例中，測量裝置101a的內(nèi)部元件可以具有不同的布置和設(shè)計。僅僅當(dāng)作示例而不是限制地，測量裝置101a可以類似于在序列號為13/801,346標(biāo)題為“vehiclemeasurementapparatushavingasystem-on-a-chipdeviceandasensor”于2013年3月13日提交的以上參考的美國專利申請的圖2中示出的車輛測量設(shè)備，在此所述專利申請通過參考組合成一個整體。此外，無線適配器系統(tǒng)100a可以包括其他類型的可與無線適配器138a耦合的測量裝置，如可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員所考慮的那樣，并且測量裝置101a的在此的描述僅僅作為示例，而不是限制。例如，在一個實(shí)施例中，測量裝置101a可以是與無線適配器138a耦合的電子萬用表或者電子掃描工具。同樣地，在沒有無線適配器138a的情況下，測量裝置101a需要有線連接到外部計算裝置以便傳輸或者傳送所測量的機(jī)器數(shù)據(jù)。所述電纜或者有線連接使測量裝置101a和其操作不實(shí)用并且笨重。

在一個實(shí)施例中，無線適配器138a是可與測量裝置101a耦合的裝置。無線適配器138a構(gòu)造在測量裝置101a和外部計算裝置之間無線地傳送數(shù)據(jù)的接口。例如，測量裝置101a可以放置在無線適配器138a的外主體上。例如，無線適配器138a的外主體可以成形或者具能夠容納測量裝置101a的形狀。所述容納可以以與無線適配器138a對接的測量裝置101a的形狀。例如，無線適配器138a的外主體可以具有用于閂鎖測量裝置101a的插接部。無線適配器138a的外主體可以由軟材料制造，以便保持(cradle)測量裝置101a。替代地，測量裝置101a的外主體可以成形或者具有能夠容納無線適配器138a的形狀，例如通過插接部。在一個實(shí)施例中，無線適配器138a可以在usb端口112a處與測量裝置101a耦合。例如，無線適配器138a可以作為外圍裝置在usb端口112a處插入到測量裝置101a上。無線適配器138a可以在其外主體上具有一個或多個顯示裝置。例如，發(fā)光二極管(led)或者7段顯示器(都未示出)可以向無線適配器138a的用戶指示其中的電池的充電狀態(tài)或者操作情況、例如傳輸和接收。附加地，無線適配器138a可以在外部上包括一個或多個開關(guān)，以便接通和關(guān)斷無線適配器138a。

在一個實(shí)施例中，無線適配器138a包括電路板139a，所述電路板具有電池140、電源與電池管理單元142a、無線模塊144a、usb主機(jī)端口146a、微處理器148a以及usb裝置端口150a。例如，電路板139a可以是印刷電路板(pcb)。電池140a可以通過電路板139a上的連接18a與電源與電池管理單元142a耦合。電源與電池管理單元142a可以通過電路板139a上的連接19與微處理器148a耦合。無線模塊144a可以通過電路板139a上的連接20a與微處理器148a耦合。usb主機(jī)端口146a可以通過電路板139a上的連接22a與微處理器148a耦合，而usb裝置端口150a可以通過電路板139a上的連接23a與微處理器148a耦合。usb裝置端口150a通過電路板139a上的連接21a與usb主機(jī)端口146a耦合。

在一個實(shí)施例中，電池140a可以通過usb裝置端口150a通過連接21a通過連接18a充電。例如，電池140a可以以直至1.5a的速率通過usb裝置端口150a充電，根據(jù)由usbimplementersforum有限公司于2011年10月12日的“usbbatterycharging1.2complianceplan”。在一個實(shí)施例中，電池140a內(nèi)部地給無線適配器138a提供電力。在一個實(shí)施例中，電池140a可以通過usb主機(jī)端口146a給測量裝置101a提供電力。例如，當(dāng)測量裝置101a作為移動的或者便攜的裝置使用時，或者當(dāng)主電源對于測量裝置101a不可供使用時，電池140a可以給測量裝置101a提供電力。在一個實(shí)施例中，電池140a可以與一個或多個外部電池耦合，所述一個或多個外部電池可以附于無線適配器138a的外主體上。所述外部電池可以提高電池140a的充電提供能力并且因此提高用于給自身供電的無線適配器138a和/或測量裝置101a的充電提供能力。僅僅作為示例地，電池140a可以是鋰離子電池或者鋰聚合物類型的電池，盡管可以使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他類型的電池(例如鎳鎘電池)。

在一個實(shí)施例中，電源與電池管理單元142a配置用于控制給無線適配器138a的供電。在一個實(shí)施例中，電源與電池管理單元142a可以配置用于管理從usb裝置端口150a接收的充電電流，以便給電池140a充電。所述充電電流可以從通過連接21a在usb裝置端口150a上耦合的外部計算裝置(例如個人計算機(jī))接收。在一個實(shí)施例中，電源與電池管理單元142a通過usb主機(jī)端口146a在使用微處理器148a的情況下或者直接地(未示出)管理從電池140a和/或外部電源到測量裝置101a的供電。電源與電池管理單元142a可以從外部計算裝置通過usb裝置端口150a或者從微處理器148a或者從兩者接收用于智能地管理電路板139a中的電力分布的指令。電源與電池管理單元142a可以包括一個或多個開關(guān)，以便在來自外部計算裝置、電池140a和主電源的電力之間的電子切換。

在另一實(shí)施例中，無線模塊144a包括電路和天線，以便實(shí)現(xiàn)與外部計算裝置(未示出)的無線通信。僅僅作為示例地，無線模塊144a可以是藍(lán)牙無線通信協(xié)議裝置、wifi^tm無線通信協(xié)議裝置、近場通信裝置或者其他對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的無線通信裝置。使用藍(lán)牙協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)是可更簡單地實(shí)現(xiàn)并且與協(xié)議相比具有更低的電力需求。然而，如對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣，wifi協(xié)議更安全。在由微處理器148a的處理之后，無線模塊144a可以從測量裝置101a通過與測量裝置101a的usb端口112a耦合的usb主機(jī)端口146a接收所測量的車輛數(shù)據(jù)(例如汽車數(shù)據(jù))。無線模塊144a則發(fā)起并且保持傳輸24a，以便將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)無線地傳送到外部計算裝置(例如個人計算機(jī))上。僅僅作為示例地，無線模塊204可以在使用由加利福尼亞的losgatos的rovingnetworks有限公司提供的或無線模塊的情況下實(shí)現(xiàn)，盡管可以使用來自其他制造商的其他類型的無線模塊。

在一個實(shí)施例中，微處理器148a配置用于執(zhí)行計算機(jī)可執(zhí)行的指令，所述指令存在于無線適配器138a的非短暫的存儲器(未示出)中。當(dāng)被執(zhí)行時，計算機(jī)可執(zhí)行的指令使微處理器148a實(shí)現(xiàn)在此所描述的實(shí)施例的各種特征和功能。例如，微處理器148a可以實(shí)現(xiàn)在圖2中所描述的方法200a的一個或多個操作。在此，微處理器148a可交換地稱作微處理器148a。在一個實(shí)施例中，微處理器148a配置用于處理來自測量裝置101a的所接收的數(shù)據(jù)。經(jīng)處理的數(shù)據(jù)可以通過用于無線傳輸?shù)倪B接20a發(fā)送給無線模塊144a。在一個實(shí)施例中，微處理器148a可以通過附于usb裝置端口150a的usb電纜(未示出)傳送經(jīng)處理的數(shù)據(jù)。usb電纜還可以與外部計算裝置耦合。來自微處理器148a的所述有線通信可以對于由無線模塊144a處理的數(shù)據(jù)的無線通信附加地或者作為替代方案地實(shí)現(xiàn)。僅僅作為示例地，微處理器148a可以是由加利福尼亞的santaclara的renesaselectronics公司提供的處理器，盡管可以使用來自其他制造商的其他類型的處理器。

在一個實(shí)施例中，usb主機(jī)端口146與測量裝置101a的usb端口112a耦合并且usb主機(jī)端口146a可以給測量裝置101a提供電力。所述電力可以從電池140a、外部計算裝置、主電源或者它們的組合接收。例如，usb主機(jī)端口146a的一個或多個引腳/連接點(diǎn)可以給usb端口112a的相應(yīng)的一個或多個引腳/連接點(diǎn)提供電信號，以便給測量裝置101a供電。在一個實(shí)施例中，除電力傳輸信號以外，usb主機(jī)端口146a可以從測量裝置101a接收數(shù)據(jù)。相似地，usb主機(jī)端口146a可以將數(shù)據(jù)傳送給測量裝置101a，例如來自微處理器148a、外部計算裝置或者兩者的控制信號等。

同樣地，在一個實(shí)施例中，usb裝置端口150a與一個或多個外部計算裝置耦合。在一個實(shí)施例中，usb裝置端口150a可以從外部計算裝置接收用于給電池140a充電的電流。附加地或替代地，usb裝置端口150a可以從用于無線適配器138a、測量裝置101a或者兩者的外部計算裝置接收更新或者其他指令。此外，usb裝置端口150a可以將關(guān)于無線適配器138a、測量裝置101a或者兩者的運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)傳送給外部計算裝置，例如用于調(diào)試。在一個實(shí)施例中，usb裝置端口150a可以是可選擇的，例如當(dāng)無線適配器138a從電源接收電力時。

在一個實(shí)施例中，連接18a-23a是電路板139a上的走線。雙向箭頭用于指示全雙工的通信或者信號流。單向箭頭指示單工的通信或者信號流。要注意的是，電路板139a可以具有未示出的、取決于放置在其上的附加元件的其他附加連接。

除以上所列出的元件以外，無線適配器138a和/或無線適配器系統(tǒng)100a可以具有其他電子或機(jī)械元件——例如散熱器、絕緣、螺絲、閂鎖等。此外，無線適配器138a和/或無線適配器系統(tǒng)100a可以具有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他串行和并行接口，包括但不限于通用異步收發(fā)傳輸器(uart)、公共系統(tǒng)接口(csi)、內(nèi)部集成電路(i2c)總線、用于與車輛的車載診斷端口(例如obdii端口)連接的接口等。在一個實(shí)施例中，電力入口可以給無線適配器138a和/或無線適配器系統(tǒng)100a提供主電力。例如，所述電力入口可以位于無線適配器138a的主體的外表面上，所述無線適配器具有與電路板139a耦合的接口，以便將所提供的電力縮放和/或調(diào)節(jié)成適于無線適配器138a的值。電力入口可以結(jié)合或者獨(dú)立于電池140a運(yùn)行，以便給無線適配器138a、測量裝置101a或者兩者供電。

參照圖5，根據(jù)一個實(shí)施例作為流程圖地示出用于在使用無線適配器138a的情況下無線地傳送機(jī)器數(shù)據(jù)(例如車輛數(shù)據(jù))的方法500。要注意的是，雖然在方法500的流程圖中示出的操作是遞增順序的，所述操作不限于任何特定的順序。例如，所述操作可以獨(dú)立地實(shí)施，可以組合成單獨(dú)的操作，或者在確定條件下可以是可選擇的，如在本公開方面對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的那樣。

在一個實(shí)施例中，方法500可以以操作502開始。在操作502中，無線適配器138a與測量裝置101a耦合。無線適配器138a與測量裝置101a的耦合可以通過將測量裝置101a放置到無線適配器138a的外主體上的插接部中實(shí)現(xiàn)。例如，無線適配器138a的主體的外表面上的所述插接部可以成形用于容納測量裝置101a。替代地，耦合可以通過將無線適配器138a放置到測量裝置101a的主體的外表面上的插接部中實(shí)現(xiàn)。無線適配器138a和測量裝置101a之間的耦合可以分別通過無線適配器138a和測量裝置101a的usb主機(jī)端口146a和usb端口112a之間的直接連接實(shí)現(xiàn)。例如，usb主機(jī)端口146a和usb端口112a可以是用于使無線適配器138a與測量裝置101a連接的usb端口的公母類型對。

在一個實(shí)施例中，在操作504中，通電無線適配器138a。為了接通給無線適配器138a的供電包括在使用電池140a的情況下內(nèi)部地給無線適配器138a提供電力。在一個實(shí)施例中，給無線適配器138a的供電可以通過將無線適配器138a與電源、例如主電源連接來實(shí)現(xiàn)。例如，無線適配器138a的外主體上的開關(guān)可以被撥動接通以便給無線適配器138a供電。在一個實(shí)施例中，給無線適配器138a的供電可以通過無線適配器138a從與電源(未示出)連接的usb裝置端口150a接收電力來實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施例中，電源可以是外部計算裝置或者外部計算裝置的電源。在一個實(shí)施例中，微處理器148a可以將信號發(fā)送給電源與電池管理單元142a，以便在無線適配器138a的各種供電方案之間智能地切換。在一個實(shí)施例中，給無線適配器138a的供電可以包括通過無線適配器138a給測量裝置101a的供電。例如，來自無線適配器138a(例如來自電池140a)的電力可以通過usb主機(jī)端口146a提供給測量裝置101a。同樣地，當(dāng)無線適配器138a由外部電源、例如外部計算裝置供電時，無線適配器138a可以通過usb主機(jī)端口146a引導(dǎo)從外部源接收的電力中的一些，以便給測量裝置101a供電。例如，電源與電池管理單元142a可以用于將所接收的電力(例如從電池140a和/或外部電源)的一部分引導(dǎo)到測量裝置101a上，以便獲得來自所述測量裝置的車輛數(shù)據(jù)。在一個實(shí)施例中，通過無線適配器138a提供給測量裝置101a的所述電力可以在測量裝置101a已經(jīng)將車輛數(shù)據(jù)提供給無線適配器138a之前、期間或者之后使用。

在一個實(shí)施例中，在操作506中，無線適配器138a從測量裝置101a接收所測量的機(jī)器數(shù)據(jù)(例如車輛數(shù)據(jù))。來自測量裝置101a的所測量的機(jī)器數(shù)據(jù)可以在無線適配器138a的usb主機(jī)端口146a上獲得。例如，所述所接收的數(shù)據(jù)在由微處理器102a處理之后可以以數(shù)字化的包的格式。從測量裝置101a接收的數(shù)據(jù)通過連接22a轉(zhuǎn)發(fā)給微處理器148a。在一個實(shí)施例中，來自測量裝置101a的數(shù)據(jù)的所述接收可以實(shí)時地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闄C(jī)器參數(shù)的測量由測量裝置101a實(shí)施。替代地，所述接收可以在測量裝置101a已經(jīng)測量了機(jī)器參數(shù)之后實(shí)施離線，以便將所測量的機(jī)器參數(shù)提供給無線適配器138a。

在一個實(shí)施例中，在操作508中，在無線適配器138a處接收的機(jī)器數(shù)據(jù)在微處理器148a上處理。所述處理包括將所測量的數(shù)據(jù)的數(shù)字包修改成適于由無線模塊144a的無線傳輸?shù)母袷?。其他操作、例如?shù)據(jù)保存(integrity)、加密、冗余等可以由微處理器148a對所接收的數(shù)據(jù)實(shí)施，作為處理的一部分。例如，所述處理可以包括將所接收的機(jī)器數(shù)據(jù)的數(shù)字包轉(zhuǎn)換成適于從usb裝置端口150a有線地傳輸?shù)酵獠坑嬎阆到y(tǒng)上的格式。在一個實(shí)施例中，所接收的數(shù)據(jù)由微處理器148a的處理包括執(zhí)行位于存儲器(例如微處理器148a的內(nèi)部存儲器)中的計算機(jī)可執(zhí)行的代碼，以便處理所接收的數(shù)據(jù)。

在一個實(shí)施例中，在操作510中，經(jīng)處理的數(shù)據(jù)由無線模塊144a通過傳輸24a無線地傳送。如在此所描述的那樣，所述無線傳輸可以在使用藍(lán)牙或者協(xié)議的情況下實(shí)現(xiàn)，盡管可以使用其他類型的無線協(xié)議。在一個實(shí)施例中，所述傳送可以通過附于usb裝置端口150a的有線通道(例如usb電纜)實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施例中，為了冗余或者為了傳送給多個外部計算裝置(例如pc、移動電話等)，無線適配器138a可以既無線地又通過有線通道地實(shí)現(xiàn)所述傳送。在一個實(shí)施例中，經(jīng)處理的數(shù)據(jù)由無線適配器138a通過有線通道的傳送獨(dú)立于無線傳輸24a。

在一個實(shí)施例中，在操作512中，可以給電池140a充電。充電可以在使用外部計算裝置的情況下通過usb裝置端口150a實(shí)現(xiàn)。例如，usb裝置端口150a可以通過連接21a將來自外部計算裝置的直至1.5a的充電電流傳送給電源與電池管理單元142a。電源與電池管理單元142a可以通過連接18a給電池140a提供充電電流。在一個實(shí)施例中，給電池140a的充電可以通過usb主機(jī)端口146a實(shí)現(xiàn)。usb主機(jī)端口146a可以從測量裝置101a接收充電電流。例如，測量裝置101a可以與直接主電源耦合并且可以給電池140a充電。在一個實(shí)施例中，電池140a可以從多個源充電或者從連接在usb主機(jī)端口146a、usb裝置端口150a或者兩者上的不同電源的組合充電。

僅僅作為示例地，有利地，在此所描述的各種實(shí)施例消除對于在測量裝置101a和外部計算系統(tǒng)之間具有有線連接的需求，在所述外部計算系統(tǒng)處來自測量裝置101a的所測量的數(shù)據(jù)可以被處理或者被分析。例如，測量裝置101a可以是具有探測器的在汽車的發(fā)動機(jī)罩下方的示波器。通過無線適配器138a與所述示波器的耦合，遠(yuǎn)離并且在汽車的發(fā)動機(jī)罩外部的用戶可以在筆記本電腦或者其他計算機(jī)上無線地接收所測量的機(jī)器數(shù)據(jù)(例如發(fā)動機(jī)速度、加速度、振動等)。此外，例如在使用電池140a的情況下，無線適配器138a可以給示波器供電，消除對于用于給示波器供電的其他線纜的需求。在此，所描述的本公開的各種實(shí)施例使得無線適配器系統(tǒng)100a能夠讓用戶消除對來自測量裝置101a的線纜放置在可能損壞線纜的腐蝕環(huán)境(例如熱的機(jī)器部分)中的擔(dān)憂。附加地，多個接收者可以無線地從無線適配器138a獲得所測量的數(shù)據(jù)，以便對其的分析或者并行處理。

在此所描述的實(shí)施例的多個特征和優(yōu)點(diǎn)由詳細(xì)的說明書顯而易見，并且因此所附權(quán)利要求書旨在覆蓋落入到實(shí)施例的真實(shí)構(gòu)想和范疇內(nèi)的所有所述特征和優(yōu)點(diǎn)。此外，因?yàn)樵S多修改和改變對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)，所以不期望限制所示出和所描述的精確的構(gòu)造和操作，并且因此，可以采取落入到本公開中的實(shí)施例的范疇內(nèi)的所有適合的修改和等同方案。