一種適配obd ii接口和自適應(yīng)多種汽車總線和診斷協(xié)議的車輛數(shù)據(jù)采集設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車數(shù)據(jù)采集設(shè)備，尤其涉及一種適配OBDII接口和各種汽車總線和診斷協(xié)議的終端設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，家庭用車的不斷普及，汽車后生活的相關(guān)產(chǎn)品也形成巨大市場(chǎng)。汽車故障診斷類產(chǎn)品作為汽車后生活相關(guān)產(chǎn)品的最重要組成部分，隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而得到迅速普及。
[0003]現(xiàn)有的汽車故障診斷類產(chǎn)品有兩大弱點(diǎn):一是此類產(chǎn)品都是在已知OBDII接口管腳定義的情況下才能使用；二是此類產(chǎn)品基本上只支持0BDII/E0BD協(xié)議的兼容車型，針對(duì)不同車型的OBD接口信號(hào)來(lái)相應(yīng)修改接口電路，操作繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)，通過(guò)對(duì)OBDII所有接口進(jìn)行識(shí)別信號(hào)定義的測(cè)試，最終獲知OBDII 16個(gè)接口上的所有信號(hào)定義，從而對(duì)未知的總線接口可進(jìn)行汽車信息采集和診斷服務(wù)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主要方面，提供一種汽車數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其包括:程控多路開關(guān)切換模塊、輔助分壓模塊、總線收發(fā)器模塊一、總線收發(fā)器模塊二、MCU微型控制單元、非易失性存儲(chǔ)器、GPS定位模塊，無(wú)線通訊模塊和電源轉(zhuǎn)換及控制模塊；所述程控多路開關(guān)切換模塊用于接收微型控制單元所發(fā)出的開關(guān)切換指令，并根據(jù)該開關(guān)切換指令指導(dǎo)輔助分壓模塊控制OBD II廠商自定義接口與MCU微型控制單元管腳的選通，以及總線收發(fā)器模塊接口與OBD II已定義接口的選通，實(shí)現(xiàn)微型控制單元讀取實(shí)時(shí)總線數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)的功能；所述總線收發(fā)器模塊一為微型控制單元傳輸實(shí)時(shí)總線數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)；所述總線收發(fā)器模塊二為微型控制單元傳輸實(shí)時(shí)總線數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)；所述微型控制單元用于控制程控多路切換開關(guān)，讀取OBD II已定義接口的總線數(shù)據(jù)及診斷數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)獲取數(shù)據(jù)，控制通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸，控制定位模塊獲取位置數(shù)據(jù)，控制程控多路開關(guān)切換模塊、總線收發(fā)器模塊一、總線收發(fā)器模塊二、非易失性存儲(chǔ)器、GPS定位模塊，無(wú)線通訊模塊的電源通斷；所述電源轉(zhuǎn)換及控制模塊為程控多路開關(guān)切換模塊、總線收發(fā)器模塊一、總線收發(fā)器模塊二、MCU微型控制單元、非易失性存儲(chǔ)器、GPS定位模塊，無(wú)線通訊模塊提供工作電壓。
[0006]優(yōu)選地，所述輔助分壓模塊對(duì)未知接口進(jìn)行適當(dāng)分壓，為MCU微型控制單元判斷總線類型提供適配電平。
[0007]優(yōu)選地，所述總線收發(fā)器模塊一集成有CAN高速，低速/容錯(cuò)總線收發(fā)器、SCAN單線總線收發(fā)器、K/L總線收發(fā)器及PWM/VPW總線收發(fā)器。
[0008]優(yōu)選地，所述總線收發(fā)器模塊二集成有CAN高速總線收發(fā)器、K/L總線收發(fā)器及PWM/VPW總線收發(fā)器。
[0009]優(yōu)選地，所述K/L總線收發(fā)器集成有邏輯電平切換與正負(fù)邏輯切換電路，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)K/L總線收發(fā)器的電平邏輯切換。
[0010]優(yōu)選地，所述CAN高速、低速/容錯(cuò)總線收發(fā)器、SCAN單線總線收發(fā)器能支持總線單雙工收發(fā)功能，微型控制單元通過(guò)CAN總線收發(fā)器發(fā)送反向控制命令，要求部分電子模塊執(zhí)行控制功能。
[0011]優(yōu)選地，所述電源轉(zhuǎn)換及控制模塊的輸入工作電壓為12V。
[0012]優(yōu)選地，其中電源轉(zhuǎn)換部分通過(guò)該低壓差線性穩(wěn)壓器對(duì)輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而為程控多路開關(guān)切換模塊、總線收發(fā)器模塊一、總線收發(fā)器模塊二、MCU微型控制單元、非易失性存儲(chǔ)器、GPS定位模塊，無(wú)線通訊模塊提供工作電壓。另控制模塊與微型控制單元配合工作，進(jìn)而控制以上各模塊工作電源的通斷。
[0013]優(yōu)選地，所述程控多路開關(guān)切換模塊采用SPI 口制式通信方式，該程控多路開關(guān)切換模塊的輸入數(shù)據(jù)速率為IMb/s。
[0014]優(yōu)選地，所述程控多路開關(guān)切換模塊包括數(shù)個(gè)模擬開關(guān)陣列，每個(gè)模擬開關(guān)都包括數(shù)個(gè)引腳，所述程控多路開關(guān)切換模塊根據(jù)微型控制器輸入控制指令的譯碼結(jié)果控制該些模擬開關(guān)各引腳與所述汽車診斷接口的選通，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)總線傳輸器、總線接口電路與汽車診斷接口的通訊連接。
[0015]優(yōu)選地，所述非易失性存儲(chǔ)器設(shè)備用于存儲(chǔ)未能及時(shí)上傳服務(wù)器的總線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)。
[0016]優(yōu)選地，所述無(wú)線通訊模塊用于將總線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
[0017]優(yōu)選地，所述定位模塊提供車輛的實(shí)時(shí)位置信息，微型控制器獲取此信息并通過(guò)無(wú)線通訊模塊上傳至服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
[0018]優(yōu)選地，所述微型控制器控制通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸，控制定位模塊獲取位置數(shù)據(jù)，并根據(jù)總線實(shí)際狀態(tài)和電源電平值進(jìn)行終端工作模式的自我管理，在不同的工作模式下可分別控制程控多路開關(guān)切換模塊、總線收發(fā)器模塊一、總線收發(fā)器模塊二、非易失性存儲(chǔ)器、GPS定位模塊，無(wú)線通訊模塊的電源通斷，進(jìn)而降低特殊應(yīng)用下的靜態(tài)功耗。
[0019]優(yōu)選地，對(duì)ISO DIS 15031-3中定義用作通訊用的接口進(jìn)行確認(rèn)，對(duì)廠商自定義的接口進(jìn)行智能檢測(cè)，確定各接口的信號(hào)定義。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)主要方面，提供一種車載OBD終端自適配的方法，所述車載OBD終端包括MCU微型控制單元，還包括多個(gè)廠商自定義接口和多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口，所述方法包括以下步驟:
[0021 ] (a)確定每個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口的信號(hào)有效性；
[0022](b)以多種車規(guī)通信協(xié)議檢測(cè)所述多個(gè)廠商自定義接口，以確定每個(gè)廠商自定義接口的定義；對(duì)于無(wú)法確定定義的廠商自定義接口，則確定為空接口。
[0023]優(yōu)選地，以SAEJ1850PWM通訊協(xié)議向所述多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口中的一個(gè)或多個(gè)第一接口發(fā)送診斷命令，以確定該一個(gè)或多個(gè)第一接口是否是J1850PWM接口。
[0024]優(yōu)選地，如果所述一個(gè)或多個(gè)第一接口不是J1850PWM接口，則以SAEJ1850VPW通訊協(xié)議向所述一個(gè)或多個(gè)第一接口發(fā)送診斷命令，以確定該一個(gè)或多個(gè)第一接口是否是J1850VPW 接口。
[0025]優(yōu)選地，將所述多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口中的一個(gè)或多個(gè)第二接口經(jīng)K/L總線收發(fā)器與MCU微型控制單元的串行外設(shè)接口連接，按IS09141-2，IS014230-4通訊協(xié)議發(fā)送初始化命令，以確定該一個(gè)或多個(gè)第二接口是否是K/L總線接口。
[0026]優(yōu)選地，通過(guò)所述MCU微型控制單元將所述多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口中的一個(gè)或多個(gè)第三接口接入CAN高速收發(fā)器的CANH，CANL線，按IS015765-4通訊協(xié)議設(shè)置所述MCU中的CAN控制模塊為監(jiān)聽模式，以確定該一個(gè)或多個(gè)第三接口是否是高速CAN總線。
[0027]優(yōu)選地，在以多種車規(guī)通信協(xié)議檢測(cè)所述多個(gè)廠商自定義接口的步驟中，對(duì)每個(gè)廠商自定義接口采用循環(huán)輪詢的方式進(jìn)行測(cè)試，以確定其接口定義。
[0028]優(yōu)選地，對(duì)每個(gè)廠商自定義接口采進(jìn)行測(cè)試的步驟包括依次對(duì)每個(gè)所述廠商自定義接口進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換掃描，以得到每個(gè)所述廠商自定義接口的電平變化數(shù)據(jù)。
[0029]優(yōu)選地，根據(jù)每個(gè)所述廠商自定義接口的電平變化值來(lái)判斷對(duì)應(yīng)于該接口的可能的總線信號(hào)。
[0030]優(yōu)選地，如果所述廠商自定義接口中檢測(cè)到有J1850PWM或J1850VPW的信號(hào)，則進(jìn)一步確定信號(hào)真實(shí)性。
[0031]優(yōu)選地，如果所述多個(gè)廠商自定義接口中存在一個(gè)或多個(gè)無(wú)電平變化的廠商自定義接口，則對(duì)該一個(gè)或多個(gè)無(wú)電平變化的廠商自定義接口進(jìn)行K/L線總線的判斷。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的有一個(gè)主要方面，提供一種用于汽車數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括:程控多路開關(guān)切換模塊、總線收發(fā)器模塊一、總線收發(fā)器模塊二、以及MCU微型控制單元；所述總線收發(fā)器模塊一和所述總線收發(fā)器模塊二分別連接在所述程控多路開關(guān)切換模塊與所述MCU微型控制單元之間；所述程控多路開關(guān)切換模塊用