專利名稱：基于智能手機(jī)的汽車故障檢測方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車故障檢測的方法與裝置，尤其涉及利用不帶LCD屏幕顯示的 通訊網(wǎng)關(guān)與智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)汽車OBD故障檢測的方法，屬于汽車故障檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著汽車電子技術(shù)的進(jìn)步與環(huán)保要求的嚴(yán)格，當(dāng)前汽車電子控制模塊尤其是汽車 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(以下簡稱ECM)通常帶有車載故障診斷OBD功能。1996年，第二代OBD (即 OBD-II)在美國開始實(shí)施；2000年，歐洲也開始實(shí)施相應(yīng)的OBD法規(guī)(即E0BD)。2005年， 我國頒布了國III法規(guī)，第一次提出了對(duì)OBD系統(tǒng)的要求，并已與06年12月1日起在北京 率先執(zhí)行。ECM OBD系統(tǒng)通常包括綜合部件監(jiān)測、氧傳感器診斷、前氧傳感器電壓特性偏移和 自適應(yīng)值監(jiān)測、氧傳感器加熱診斷、前氧傳感器響應(yīng)時(shí)間診斷、后氧傳感器控制限值監(jiān)測、 后氧傳感器動(dòng)態(tài)特性監(jiān)測、催化轉(zhuǎn)化器診斷、失火診斷、廢氣再循環(huán)壓力診斷、電子節(jié)氣門、 CAN數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)診斷以及進(jìn)氣壓力限值診斷等功能。通過上面所述嚴(yán)格檢測汽車各傳感器與執(zhí)行器的工作狀態(tài)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)汽車排 放相關(guān)的故障，使汽車能及時(shí)得到維修，避免排氣的進(jìn)一步惡化以致污染大氣。按照IS015031-5(等同于SAE J1979)的要求，OBD系統(tǒng)輸出信息為9種模式，通 常包括1、請(qǐng)求動(dòng)力系當(dāng)前數(shù)據(jù)；2、請(qǐng)求凍結(jié)幀數(shù)據(jù)；3、請(qǐng)求排放相關(guān)的動(dòng)力系診斷故障碼；4、清除/復(fù)位排放相關(guān)的診斷信息；5、請(qǐng)求氧傳感器監(jiān)測測試結(jié)果；6、請(qǐng)求監(jiān)測測試結(jié)果；7、請(qǐng)求連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)OBD測試結(jié)果；8、請(qǐng)求控制車載系統(tǒng)，測試或者部件；9、讀車輛和標(biāo)定識(shí)別號(hào)。上述9種OBD系統(tǒng)輸出信息可由汽車外部的掃描工具(Scan Tool)請(qǐng)求執(zhí)行，該 掃描工具與汽車診斷口相連，也被稱為診斷儀?，F(xiàn)有的汽車診斷儀通常由操作按鍵、顯示信息的LCD、與汽車診斷座相連的數(shù)據(jù)線 以及裝載上述模塊的外部殼體構(gòu)成。為了顯示大量的OBD信息尤其在顯示中文字符信息 時(shí)，汽車診斷儀的內(nèi)部電路系統(tǒng)需要足夠大的存儲(chǔ)單元；為了在同一屏內(nèi)顯示盡可能多的 字符，需要大分辨率、大尺寸的LCD;尤其在顯示中文字符時(shí)，通常要求LCD自帶中文字庫。 這就增加了診斷儀的成本與體積。另一方面，由于現(xiàn)有的汽車診斷儀通常經(jīng)由數(shù)據(jù)連接線 與汽車診斷口相連，操作者不能在車內(nèi)任意移動(dòng)，必須處在由該數(shù)據(jù)連接線長度決定的空 間范圍內(nèi)，影響了操作者的舒適度與靈便性。
同時(shí)，隨著手機(jī)工業(yè)的發(fā)展，預(yù)裝有Windows Mobile,Symbian 0S、iPhone OS等操 作系統(tǒng)的智能手機(jī)在市場上所占的比重越來越高，在手機(jī)操作系統(tǒng)上進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)愈 顯便利。而且，智能手機(jī)通常具有較大的顯示屏幕(一般大于或等于240*320)，同時(shí)支持藍(lán) 牙、USB等通訊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是基于現(xiàn)有的智能手機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀，為解決上述現(xiàn)有汽車診斷儀的問題點(diǎn) 而提出的。其目的在于通過不帶LCD的通訊網(wǎng)關(guān)(即汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器)，利用智能 手機(jī)強(qiáng)大的應(yīng)用軟件開發(fā)功能與大分辨率的顯示屏進(jìn)行汽車的故障診斷與顯示；在經(jīng)由藍(lán) 牙模塊進(jìn)行通訊時(shí)，并可以實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)與通訊網(wǎng)關(guān)的無線連接。本發(fā)明所述的汽車故障檢測方法是由運(yùn)行于智能手機(jī)上的故障檢測軟件提出汽車故障檢測請(qǐng)求，該檢測請(qǐng)求經(jīng)智能 手機(jī)上的藍(lán)牙接口或USB接口發(fā)送到汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器，汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器 直接與汽車診斷口相連，其將來自智能手機(jī)的診斷請(qǐng)求按照ISO 15031-5規(guī)定的應(yīng)用層、 數(shù)據(jù)鏈路層、物理層等的要求轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號(hào)，并發(fā)送給汽車電子控制器ECU，從而實(shí)現(xiàn) 汽車故障診斷。同時(shí)，汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器將汽車電子控制器ECU的反饋信息返回給 智能手機(jī)，由智能手機(jī)進(jìn)行顯示。所述智能手機(jī)是指市場上預(yù)裝有Windows Mobile、Symbian OS、iPhone OS、 Linux、Android、RIM BlackBerry, Paml SO手機(jī)操作系統(tǒng)當(dāng)中一種操作系統(tǒng)的手機(jī)。所述的智能手機(jī)與汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器之間的通信方式包括藍(lán)牙與USB。所述汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器包括OBD診斷接口及電路、藍(lán)牙通訊接口及電路、 USB通訊接口及電路和微處理器MCU。所述汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器本質(zhì)上為一種通訊網(wǎng)關(guān)。微處理MCU將智能手機(jī)經(jīng) 藍(lán)牙通訊接口及電路或USB通訊接口及電路發(fā)過來的信息進(jìn)行處理，并進(jìn)一步由OBD診斷 接口及電路發(fā)送給汽車電子控制器E⑶。反之，微處理MCU可對(duì)汽車電子控制器E⑶經(jīng)OBD 診斷接口及電路發(fā)送過來的信息進(jìn)行處理，并由藍(lán)牙通訊接口及電路或USB通訊接口及電 路發(fā)送給智能手機(jī)。所述汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器的ISO K線電路采用LM393比較器進(jìn)行電平的轉(zhuǎn) 化。所述汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器的CAN電路采用MCP2551作為CAN收發(fā)器，采用 MCP2515作為CAN控制器。具體來說，本發(fā)明具有如下效益1、汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器不帶IXD顯示屏幕，自身固定有OBD通訊接口，去掉了 由LCD帶來的成本、顯著減小體積，方便攜帶。2、汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器由于無需進(jìn)行大量字符信息的顯示，在Flash等存儲(chǔ) 空間上的要求顯著降低，無需進(jìn)行Flash擴(kuò)展，降低了電路的復(fù)雜度，降低了對(duì)微處理器 MCU的要求，從而降低了硬件成本。3、在采用藍(lán)牙作為與智能手機(jī)間的通訊協(xié)議時(shí)，操作者可以持有智能手機(jī)在汽車 內(nèi)任意移動(dòng)，無需擔(dān)心現(xiàn)有診斷儀連接線帶來的限制與隱患。
4、只需升級(jí)智能手機(jī)上的故障檢測軟件即可輕松實(shí)現(xiàn)檢測功能的更改與用戶界 面的變更，升級(jí)簡便、易操作，升級(jí)成本低廉；5、充分發(fā)揮了智能手機(jī)的硬件與軟件平臺(tái)功能，擴(kuò)展了智能手機(jī)的功能。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)示意框圖；圖2為本發(fā)明汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器的CAN總線電路圖；圖3為本發(fā)明汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器的ISO K線電路圖；圖4為本發(fā)明汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器的軟件流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。如圖1所示，本發(fā)明工作原理如下汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器2硬件上主要包括微處理器MCU5以及外圍的通訊接口 與電路，分別為OBD通訊接口及電路6、藍(lán)牙接口及電路4、以及USB接口及電路7。其中OBD通訊接口及電路負(fù)責(zé)與汽車電子控制器E⑶的通訊信號(hào)的處理；藍(lán)牙接 口及電路、以及USB接口及電路負(fù)責(zé)與智能手機(jī)的通訊信號(hào)的處理。在汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器與智能手機(jī)之間的通訊以及汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換 器與汽車電子控制器ECU之間的通訊均是雙向的，如此即能經(jīng)由汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器 實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)與汽車電子控制器ECU之間的雙向通訊。智能手機(jī)上運(yùn)行的故障檢測軟件，通過手機(jī)操作系統(tǒng)的相關(guān)接口來控制智能手機(jī) 自帶的藍(lán)牙模塊、USB模塊的工作。故障檢測軟件的操作比如讀取故障碼、讀PID、清除故障 碼、讀VIN號(hào)等指令首先被編碼，不同的編碼代表不同的操作。該編碼經(jīng)由智能手機(jī)的藍(lán)牙 模塊或USB模塊傳輸出去。該信息的傳輸格式為ASCII碼。汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器的微處理器MCU上運(yùn)行的程序接收智能手機(jī)發(fā)過來的 ASCII通訊，經(jīng)過譯碼后還原成故障檢測軟件本來的操作指令。按照IS015031-5中關(guān)于OBD通訊協(xié)議的應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層等的要求，微 處理器MCU及外圍電路將故障檢測軟件的操作指令轉(zhuǎn)換成與OBD通訊協(xié)議兼容的信號(hào)，以 進(jìn)一步傳輸給汽車電子控制器ECU。如圖2所示，為汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器的CAN通訊電路。當(dāng)OBD通訊協(xié)議為CAN 時(shí)，汽車電子控制器E⑶收、發(fā)信號(hào)均通過該外圍電路。CAN收發(fā)器采用MCP2551、控制器采 用MCP2515，此二芯片均為Microchip公司的產(chǎn)品，在兼容性與穩(wěn)定性上更加可靠。控制器 MCP2515通過SPI通訊與微處理器MCU相連。如圖3所示，為汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器的ISO K線通訊電路。當(dāng)OBD通訊協(xié)議 為KW2000時(shí)，汽車電子控制器E⑶收、發(fā)信號(hào)均通過該外圍電路。利用LM393比較器芯片 實(shí)現(xiàn)信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換，成本低廉。汽車電子控制器ECU收到汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器發(fā)過來的操作指令后，即開始 響應(yīng)并開始執(zhí)行，主要為IS015031-5(等同于SAE J1979)規(guī)定的9種模式。汽車電子控制器ECU執(zhí)行完相應(yīng)的操作后，其反饋由汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器按照上述流程的逆過程發(fā)送給智能手機(jī)上的故障檢測軟件。 如圖4所示，為汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器內(nèi)部程序的工作流程。
權(quán)利要求
一種汽車故障檢測方法，其特征在于包括智能手機(jī)(1)與汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器(2)。由運(yùn)行于智能手機(jī)(1)上的故障檢測軟件(5)提出汽車故障檢測請(qǐng)求，該檢測請(qǐng)求經(jīng)智能手機(jī)(1)上的藍(lán)牙接口(3)或USB接口(4)發(fā)送到汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器(2)，汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器(2)直接與汽車診斷口(6)相連，其將來自智能手機(jī)(1)的診斷請(qǐng)求按照ISO 15031 5規(guī)定的應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層等的要求轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號(hào)，發(fā)送給汽車電子控制器ECU(7)，并將汽車電子控制器ECU(7)的反饋信息返回給智能手機(jī)(1)，由智能手機(jī)(1)進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車故障檢測方法，其特征在于所述的智能手機(jī)(1)即 Smartphone 是指市場上予頁裝有 Windows Mobile、Symbian 0S> iPhone OS、Linux、Android、 RIMBlackBerry, Paml SO等手機(jī)操作系統(tǒng)當(dāng)中一種操作系統(tǒng)的手機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車故障檢測方法，其特征在于所述的智能手機(jī)(1)運(yùn)行 有汽車故障檢測軟件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車故障檢測方法，其特征在于所述的智能手機(jī)(1)與汽 車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器(2)之間的通信方式包括藍(lán)牙與USB。
5.一種汽車故障檢測裝置，即汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器(2)，其特征在于包括OBD診 斷接口及電路(8)、藍(lán)牙通訊接口及電路(9)、USB通訊接口及電路(10)、微處理器MCU(Il)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車故障檢測裝置，其特征在于本質(zhì)上為一種通訊網(wǎng)關(guān)。微 處理MCU(Il)將智能手機(jī)⑴經(jīng)藍(lán)牙通訊接口及電路(9)或USB通訊接口及電路(10)發(fā) 過來的信息進(jìn)行處理，并進(jìn)一步由OBD診斷接口及電路(8)發(fā)送給汽車電子控制器ECU(7)。 反之，微處理MCU(Il)可對(duì)汽車電子控制器E⑶(7)經(jīng)OBD診斷接口及電路(8)發(fā)送過來的信息進(jìn)行處理，并由藍(lán)牙通訊接口及電路(9)或USB通訊接口及電路(10)發(fā)送給智能手機(jī) ⑴。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車故障檢測方法與裝置，其涉及一種利用智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)汽車故障檢測的方法與裝置。由運(yùn)行于智能手機(jī)上的故障檢測軟件提出汽車故障檢測請(qǐng)求，該檢測請(qǐng)求經(jīng)智能手機(jī)的藍(lán)牙接口或USB接口發(fā)送到汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器，汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器直接與汽車診斷口相連，其將來自智能手機(jī)的診斷請(qǐng)求按照ISO 15031-5規(guī)定的應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層等的要求轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號(hào)，并發(fā)送給汽車電子控制器ECU，從而實(shí)現(xiàn)汽車故障診斷。同時(shí)，汽車故障診斷通訊轉(zhuǎn)換器將汽車電子控制器ECU的反饋信息返回給智能手機(jī)，由智能手機(jī)進(jìn)行顯示。
文檔編號(hào)G01M17/007GK101929921SQ20091005367
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者鐘楨 申請(qǐng)人:鐘楨