專利名稱：對用于診斷系統(tǒng)的消息標(biāo)識和參數(shù)標(biāo)識分組的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及車輛診斷系統(tǒng)的領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種將車載網(wǎng)絡(luò)信息的各部分關(guān)聯(lián)起來以簡化車輛診斷設(shè)備的使用的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
事實上，目前制造的所有汽車都使用計算機控制的部件或系統(tǒng)，范圍從發(fā)動機、變速器到內(nèi)部空氣控制和娛樂中心。另外，這些車輛部件或者系統(tǒng)通常能夠通過車載網(wǎng)絡(luò)(VAN)和其它相關(guān)系統(tǒng)交換有關(guān)其運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
由于能夠通過網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)，這些部件或系統(tǒng)已經(jīng)變得更容易監(jiān)控性能和運行的缺陷。這常常通過電子診斷工具完成，該電子診斷工具和一個車輛數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，并從位于該網(wǎng)絡(luò)上的各種部件獲取信息。例如，卡車通常結(jié)合了用于將許多卡車系統(tǒng)和部件連接在一起的獨立數(shù)據(jù)總線，從而能夠容易和頻繁地監(jiān)控在整個卡車的不同系統(tǒng)中存在的各種情形。
為了在當(dāng)今路上所有卡車的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和將來的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間保持一定水平的一致，許多與該領(lǐng)域有關(guān)的組織提出多個協(xié)議，這些協(xié)議不僅管理車輛網(wǎng)絡(luò)的物理特性，而且管理沿該網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的格式。僅為了說明的目的，一個這樣的例子是汽車工程師協(xié)會(SAE)制訂的J1708/1587協(xié)議。J1708/1587協(xié)議建立串行數(shù)據(jù)通信鏈路，用于交換和監(jiān)控在重型交通工具上使用的多個微處理器之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。J1708協(xié)議通常定義數(shù)據(jù)通信鏈路的硬件要求，而J1587協(xié)議處理通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)膶嶋H數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的格式和/或功能。
卡車和其它車輛上的通信鏈路在組成該車輛的各種部件或者模塊之間提供數(shù)據(jù)的共享。這些部件或者模塊的范圍從結(jié)合在車輛中的功能裝置或者系統(tǒng)到諸如診斷設(shè)備的外部裝置。根據(jù)一個協(xié)議，沿著鏈路發(fā)送的數(shù)據(jù)被分成分組，如“消息”。根據(jù)該協(xié)議，每個消息包含三個部分，其中某些部分用作尋址或者路由服務(wù)，其確保該消息在數(shù)據(jù)鏈路上到達(dá)正確的目的地。在數(shù)據(jù)鏈路上傳輸?shù)娜魏我粋€消息的三個部分包括1)消息Id；2)一個或者多個參數(shù)；和3)校驗和。
參照圖1，其描述一個根據(jù)已有協(xié)議的典型數(shù)據(jù)消息的組成部分。第一部分是消息標(biāo)識(MID)5，用來識別傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來自的車輛的實際部件或者控制系統(tǒng)，例如發(fā)動機、變速器等等。沒有兩個能夠傳輸數(shù)據(jù)的部件有相同的消息標(biāo)識(MID)。
消息的第二部分是一組數(shù)據(jù)字符，也即參數(shù)7，用來組成消息的主要部分。每個參數(shù)的第一部分被保留用于熟知的參數(shù)標(biāo)識(PID)。這個保留部分用來識別正由MID發(fā)送的數(shù)據(jù)，典型地，通過識別生成該消息的特定子系統(tǒng)或者控制系統(tǒng)的部件。
有時消息不包含PID，但具有熟知的子系統(tǒng)標(biāo)識號(SID)。有時，控制系統(tǒng)的部件不能正確地通過預(yù)先定義的協(xié)議建立的標(biāo)準(zhǔn)PID識別。同樣地，唯一的SID可由制訂預(yù)先定義的協(xié)議的組織或者機構(gòu)來分配。這些SID可用來識別控制系統(tǒng)的那些沒有預(yù)先定義的PID的部分。SID僅僅分配給現(xiàn)場可維修或者可替換的子系統(tǒng)，對于這些子系統(tǒng)，故障能被控制系統(tǒng)檢測和隔離。
在PID或者SID之后，用來組成參數(shù)的剩余數(shù)據(jù)字符傳遞消息的含義。這些剩余數(shù)據(jù)字符中包括的是故障模式標(biāo)識符(FMI)。FMI是描述故障類型的特定代碼，如果在PID識別的子系統(tǒng)中檢測出故障的話。當(dāng)FMI與PID或者SID組合時，形成診斷故障碼(DTC)。
消息的最后一個部分是校驗和9，其是根據(jù)MID的值與消息的數(shù)據(jù)字符的和生成的特定字符。校驗和用于驗證網(wǎng)絡(luò)中消息的無差錯傳輸。
當(dāng)前，大多數(shù)SID被定義為與某些MID有關(guān)。因此，MID和SID可以作為一個整體解釋，從而正確地識別控制系統(tǒng)的部件或者子系統(tǒng)。相反，更加普遍使用的PID沒有被定義為與大多數(shù)MID有關(guān)。，沒有一些已建立的關(guān)系的形式，任何一個MID都可能被認(rèn)為與任何一個PID對應(yīng)，即使有些PID對于某些MID特定地定義。根據(jù)已有的協(xié)議，認(rèn)為數(shù)據(jù)鏈路上的每個車輛部件由PID值和MID值的特定組合來識別特別有問題。因此，為了標(biāo)明某些應(yīng)用(如診斷測試)的一個或者多個部件，必須知道每個部件的特定PID和MID組合。然而，如果沒有容易的方法來去除某些MID-PID組合，則找到特定部件或者子系統(tǒng)的標(biāo)識符會是不可逾越的挑戰(zhàn)，因為可以在MID數(shù)據(jù)和PID數(shù)據(jù)間產(chǎn)生不計其數(shù)的組合。
在協(xié)議所定義的消息的不同部分之間建立對應(yīng)或者關(guān)系是期望的。然而，現(xiàn)有技術(shù)沒有對這種對應(yīng)或者關(guān)系提出建議。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在一種新的組織數(shù)據(jù)的方法，與預(yù)先定義的用于車輛數(shù)據(jù)鏈路的協(xié)議相對應(yīng)。該新的方法包括建立由消息標(biāo)識(MID)碼組織成的MID類。同樣地，還建立參數(shù)標(biāo)識(PID)功能，這些功能允許組織PID碼。然后，將任一碼類型的特定碼與某些MID類或者PID功能相關(guān)聯(lián)，反之亦然。這使得由MID碼和PID碼的組合識別的特定車輛部件可以被確定，而不需要知道識別該部件的特定碼組合。


圖1是根據(jù)已有協(xié)議的消息結(jié)構(gòu)的圖形描述；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的基本系統(tǒng)的環(huán)境示意圖；
圖3A-3D說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用戶如何選擇MID和PID關(guān)系的組合的例子；圖4A-4D說明根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用戶如何選擇PID和MID關(guān)系的組合的例子。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，圖2所示的是系統(tǒng)10會如何出現(xiàn)的一個例子。系統(tǒng)內(nèi)包括的診斷設(shè)備12用來監(jiān)控車輛14的一個或者多個部件16。監(jiān)控通過將診斷設(shè)備12連接到結(jié)合在車輛14內(nèi)的數(shù)據(jù)鏈路18實現(xiàn)。這使得診斷設(shè)備12和部件16進(jìn)行通信，而該部件16連接到數(shù)據(jù)鏈路18。通過這種方式，診斷設(shè)備12能從部件16截取或者請求有關(guān)該部件的運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
大量的消息標(biāo)識(MID)碼可以根據(jù)下面的協(xié)議存在。該協(xié)議定義了能沿著數(shù)據(jù)鏈路18傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的類型。為了說明這一點，考慮前面有關(guān)J1587協(xié)議的例子。目前汽車工程師協(xié)會(SAE)已經(jīng)為J1587協(xié)議(2001年10月汽車工程師協(xié)會的J1587修訂提議草案)分配了122個不同的MID碼。例如，兩個這樣的MID碼包括分配給儀表組的MID碼140，表示起動/起動機系統(tǒng)的MID碼174。
根據(jù)表示的設(shè)備或者系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)在預(yù)先定義的協(xié)議下建立的每個MID碼都和一個或者多個其它MID碼有邏輯關(guān)系?；谶@些邏輯關(guān)系，每個MID碼可以分配給一個或者多個邏輯組或者類。因此，最好將MID碼140(儀表組)分配給表示與車輛的儀表板有關(guān)的系統(tǒng)的普通類，而MID碼174(起動/起動機系統(tǒng))可在表示那些與電氣和充電有關(guān)的主題有關(guān)的系統(tǒng)的普通類下更適合。
可以通過各種方法實現(xiàn)將MID碼分配成類。例如，根據(jù)第一個實施例，MID碼根據(jù)其所屬的車輛系統(tǒng)進(jìn)行分組?？蛇x擇地，根據(jù)第二個實施例，MID碼根據(jù)其相互間的邏輯關(guān)系進(jìn)行分組。將這個方法應(yīng)用到已有的協(xié)議(例如J1587協(xié)議)上，則MID碼被排列成二十個組。這二十個MID類列在下面所示的表I中。
表I-MID類

表I中所示的MID類僅僅是預(yù)先定義的協(xié)議的MID碼如何被組織的一個例子。根據(jù)所依賴的組織關(guān)系，能生成MID碼類的無數(shù)其它例子，用來對無數(shù)的MID碼分類。
與MID碼類似，無數(shù)的參數(shù)標(biāo)識(PID)碼也可以根據(jù)下面的協(xié)議存在。例如，在SAE J1587協(xié)議(2001年10月汽車工程師協(xié)會的J1587修訂提議草案)下有502個不同的PID碼可用。像MID碼一樣，PID碼可以采用許多方式進(jìn)行分類。例如，一種分類PID碼的方式可以是通過每個碼通常表示的普通共享功能。如下所示，表II列出了普通類的一個例子(對于應(yīng)用的剩余部分稱作“功能”)，PID碼根據(jù)該類被組織。
表II-PID功能


和前面一樣，表H所示的PID功能僅僅是PID碼如何被組織的一個例子。根據(jù)應(yīng)用在PID碼上的組織關(guān)系，可以產(chǎn)生其它的PID普通功能或者類。
將MID碼和PID碼組織成類極大地簡化了技術(shù)人員和其他使用重型卡車和其它商用車工作的人對這些碼的分配和使用。為了說明的目的，考慮下面的例子，其中技術(shù)人員需要對卡車進(jìn)行診斷測試。這可以包括將基于計算機的診斷工具連接到數(shù)據(jù)鏈路，以監(jiān)控來自某些車輛部件或者系統(tǒng)/子系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)這個目的，技術(shù)人員必須通過指定識別該特定系統(tǒng)/子系統(tǒng)的MID碼和PID碼的唯一組合來指出她/他想要監(jiān)控哪個系統(tǒng)或子系統(tǒng)。然而，不需要技術(shù)人員特別知道并手工輸入MID碼和SID碼，可以設(shè)置診斷工具以極大地簡化該過程，使技術(shù)人員可以通過操作層疊菜單系統(tǒng)來指定正確的碼。這種選擇碼的過程的一個例子連同在每個步驟中由診斷工具示出的數(shù)據(jù)類型的例子在圖3A-3D中示出，其中示出了選擇過程的所有步驟。
如圖3A所示，依照第一步驟20，在例如手持診斷工具的液晶顯示器或者計算機顯示器的顯示設(shè)備上向技術(shù)人員呈現(xiàn)MID類的列表22。該列表可以是MID類的完整列表，也可以是類的部分列表，諸如只有那些對應(yīng)診斷工具當(dāng)前在數(shù)據(jù)鏈路上檢測的一個或者多個系統(tǒng)的類。
在選擇了一個MID類后，診斷工具執(zhí)行第二步驟30，顯示分配給那個類的單個MID碼的列表32。參見圖3B，其示出了一個例子當(dāng)技術(shù)人員選擇MID類號3(變速器)后，出現(xiàn)分配給該類并且當(dāng)前在數(shù)據(jù)鏈路上可用的所有MID碼的列表32和簡要說明34。根據(jù)本實施例，只提供那些表示當(dāng)前被檢測的并被證實正通過數(shù)據(jù)鏈路通信的系統(tǒng)的MID碼?？蛇x擇地，可以提供諸如“顯示全部”的選項，使診斷不僅列出當(dāng)前正在通信的系統(tǒng)的碼，而且列出沒有通信的系統(tǒng)的碼。那么，可以將根據(jù)本實施例的設(shè)備設(shè)計成可選擇地列出只有當(dāng)前正在通信的那些系統(tǒng)、已知存在但沒有通信的系統(tǒng)或者所有系統(tǒng)。如果列出所有的系統(tǒng)，則通過圖形或者其他方式區(qū)分MID碼，以識別表示正在通信的系統(tǒng)的MID碼和表示沒有通信的系統(tǒng)的MID碼。
接著參見圖3C，作為例子，假定技術(shù)人員選擇MID碼131(取力器)。在做出這個選擇后，診斷設(shè)備啟動第三步驟40，列出在該MID碼下所有可用的PID功能42。和MID類的列表一樣，列出的PID功能可以是完整的列表，顯示在所選MID碼下的所有可用PID功能，或者是部分列表，諸如只有那些在所選MID碼下對應(yīng)診斷工具當(dāng)前在數(shù)據(jù)鏈路上檢測的一個或者多個子系統(tǒng)的PID功能。
在選擇了一個可用的PID功能后，顯示分配給所選PID功能的PID碼的列表52。該PID碼列表52可以是分配給所選PID功能的所有可用PID碼的列表，或者僅僅是分配給所選PID功能的可被訪問或者可獲取的PID碼的列表。該步驟50如圖3D所示，其中示出了選擇PID功能“壓力”的例子。在這一點，技術(shù)人員可以選擇一個或者多個列出的PID碼以執(zhí)行目標(biāo)診斷。
在許多實施例中，如果技術(shù)人員認(rèn)為另外的支持PID碼可用，但當(dāng)前沒有列出，則可選擇“全部”選項。該“全部”選項用于顯示功能類的所有PID碼。
根據(jù)上面的例子，通過以選擇MID類開始的過程，輸入正確的MID-PID碼組合。但是，本發(fā)明并不局限于這種選擇順序，而可以設(shè)置成以對于MID碼或者PID碼的任何類或者特定碼分配開始。在一些可選擇的實施例中，可以使用不同類型和數(shù)量的類。
圖4A-4D示出了用來輸入一個或者多個特定MID/PID碼的可選實施例，其中上述過程以選擇PID功能開始。如圖4A所示，第一步驟60包括向技術(shù)人員列出可用的PID功能。
在選擇了PID功能后，選擇過程繼續(xù)第二步驟70，其中向技術(shù)人員顯示僅僅表示與所選PID功能相關(guān)的MID類的下拉列表。例如，如圖4B所示，在選擇PID功能號1(通信)后，顯示與該PID功能相關(guān)的MID類的列表。
根據(jù)第三步驟80，一旦選擇了一個或者多個MID類，則顯示相關(guān)的單個MID碼的下拉列表82連同MID碼的簡要說明84。圖4C示出了一個例子，其中技術(shù)人員選擇MID類“儀表板”，導(dǎo)致顯示分配給“儀表板”類的MID碼的列表。
在選擇了一個或者多個單個的MID碼后，診斷系統(tǒng)進(jìn)行第四步驟90，顯示相關(guān)的PID碼的列表92及其對應(yīng)的說明94。這個例子如圖4D所示，其中假定技術(shù)人員選擇MID碼140(儀表組)。在做出這個選擇后，顯示與所選MID碼有關(guān)的PID碼的列表92。然后，技術(shù)人員可以選擇單個PID碼或者多個PID碼，從而指定將進(jìn)行什么診斷測試(一個或者多個)。
通過將MID碼和MID碼組織成多個組，可以大大簡化使用預(yù)先定義的協(xié)議數(shù)據(jù)的工作，如在車輛診斷測試中。該組織排除了存儲大量特定碼的需要。相反，用戶可以通過簡單地檢查和選擇更容易理解的碼組，找到其正在找的MID碼或PID碼。另外，通過將某些碼(MID和/或PID)與某些碼組(MID和/或PID)相關(guān)聯(lián)，用戶可以有效、方便地查找和選擇特定的MID-PID碼組合。另外，通過允許各種碼與有意義的說明和關(guān)系相關(guān)聯(lián)，提高了進(jìn)行自動診斷的能力，并使其更加用戶友好。
盡管本發(fā)明已結(jié)合某些特定的實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是應(yīng)當(dāng)理解，這僅是為了說明而不是限制，所附權(quán)利要求的范圍應(yīng)當(dāng)被解釋為與現(xiàn)有技術(shù)準(zhǔn)許的范圍一樣大。
權(quán)利要求
1.一種組織由用于車載網(wǎng)絡(luò)(VAN)的協(xié)議定義的數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟建立多個消息標(biāo)識(MID)類，每個所述MID類表示多個能通過所述VAN通信的系統(tǒng)；為一個或者多個所述MID類分配一個或者多個所述協(xié)議定義的MID碼；建立參數(shù)標(biāo)識(PID)類，每個所述PID類通常表示由所述多個能通過所述VAN通信的系統(tǒng)中的一個或者多個執(zhí)行的邏輯功能；以及為一個或者多個所述PID類分配一個或者多個所述協(xié)議定義的PID碼。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將所述一個或者多個MID碼的每一個與一個或者多個所述PID類相關(guān)聯(lián)的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，根據(jù)所述MID碼表示的系統(tǒng)是否能執(zhí)行由所述一個或者多個PID類表示的邏輯功能，將所述一個或者多個MID碼的每一個與一個或者多個所述PID類相關(guān)聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將一個或者多個所述PID類與一個或者多個所述MID類相關(guān)聯(lián)的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，根據(jù)所述多個能執(zhí)行由所述一個或者多個PID類表示的邏輯功能的系統(tǒng)的一個或者多個是否與所述多個由所述MID類表示的系統(tǒng)的一個或者多個進(jìn)行交互，將所述一個或者多個PID類的每一個與所述一個或者多個MID類相關(guān)聯(lián)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述協(xié)議由汽車工程師協(xié)會(SAE)J1587標(biāo)準(zhǔn)定義。
7.一種通過診斷工具監(jiān)控車輛設(shè)備的方法，所述車輛設(shè)備連接到車輛網(wǎng)絡(luò)，并能根據(jù)協(xié)議通過所述車輛網(wǎng)絡(luò)通信，所述方法包括以下步驟將所述車輛診斷工具連接到所述車輛網(wǎng)絡(luò)；選擇由一個或者多個組成所述車輛的設(shè)備執(zhí)行的參數(shù)標(biāo)識(PID)功能，所述PID功能表示一個或者多個PID碼；選擇與所述選擇的PID功能相關(guān)的消息標(biāo)識(MID)類，所述MID類表示一個或者多個MID碼；從所述選擇的MID類表示的所述一個或者多個MID碼中選擇MID碼；以及從與所述選擇的MID碼相關(guān)的一個或者多個PID碼中選擇一個或者多個PID碼。
8.一種由車輛診斷工具選擇用于監(jiān)控的車輛設(shè)備的方法，所述車輛設(shè)備連接到車輛網(wǎng)絡(luò)，并能根據(jù)協(xié)議通過所述車輛網(wǎng)絡(luò)通信，所述方法包括以下步驟選擇表示一個或者多個消息標(biāo)識(MID)碼的MID類；選擇一個或者多個由所述選擇的MID類表示的MID碼；選擇與所述選擇的一個或者多個MID碼相關(guān)的參數(shù)標(biāo)識(PID)功能，所述PID功能表示一個或者多個PID碼；以及從所述選擇的PID功能表示的所述一個或者多個PID碼中選擇一個或者多個PID碼。
9.一種監(jiān)控車輛部件狀態(tài)的系統(tǒng)，包括車輛數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，所述車輛部件通過所述網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括根據(jù)協(xié)議的消息標(biāo)識(MID)碼和參數(shù)標(biāo)識(PID)碼；以及能夠連接到所述車輛數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的診斷設(shè)備；其中，所述系統(tǒng)規(guī)定將所述MID碼分配為多個MID類，將所述PID碼分配為多個PID類。
全文摘要
一種組織符合協(xié)議的數(shù)據(jù)消息的各部分的方法，進(jìn)而提供一種有效的方式，以指定由數(shù)據(jù)消息各部分的組合識別的車輛部件。具體地說，將單個消息標(biāo)識(MID)碼組織成類，而根據(jù)普通功能組織參數(shù)標(biāo)識(PID)碼。然后在各種碼和碼被組織成的類或者功能之間建立關(guān)聯(lián)。
文檔編號G07C5/00GK1711477SQ200380102971
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月11日
發(fā)明者M·W·斯塔克斯, B·比達(dá)斯, S·L·梅爾文 申請人:伊頓公司