專利名稱：基于通用總線并行的汽車診斷系統及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車診斷系統及方法，尤其涉及一種基于通用總線并行的汽車診 斷系統及方法。
背景技術：
汽車是人們最熟悉、最常見的交通工具，它在人們生活中發(fā)揮著十分重要的作用。 汽車盡管品質各異，形式多樣，但它們在使用過程中都不可避免地會出現各種各樣的故障， 需要及時加以排除或修理。隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，汽車的設計與生產也越來 越多的采用了電子技術、自動化技術和電子計算機技術，這一方面使汽車的自動化程度越 來越高，性能更加的優(yōu)越，操作更加方便靈活，另一方面也對汽車維修和檢測提出了更高的 要求，傳統的手工監(jiān)測和維修方式已不能滿足新型汽車的維修需要。伴隨著汽車自動控制技術的飛速發(fā)展，采用電腦控制的系統越來越多，汽車結構 也越來越復雜，汽車的故障診斷也變得越來越復雜，隨之，汽車維修技師對汽車故障診斷設 備的需求越來越大。在此需求驅動下，設備開發(fā)商推出了各種各樣、外觀風格各異的汽車故 障診斷設備，這些設備有個共同的特點，就是采用一體化的結構，顯示屏、操作裝置、通訊模 塊、控制模塊、存儲裝置都集中在一個硬件結構里。在汽車維修技師看來，這些設備都是單 獨使用的獨立設備，通過設備系統以及駐留在存儲裝置里的汽車故障診斷軟件的支持下， 完成對汽車電控系統的故障診斷任務。這些一體化結構的設備的確可以完成汽車故障診斷 功能。汽車的檢測、診斷方面的設備也種類繁多，而且價格都不便宜。但是，目前的設備功 能大多比較單一，操作方法各不相同，有時候維修技師需要同時使用幾種設備進行綜合診 斷才能找到問題所在。這樣，不僅給修理廠帶來很高的設備成本和培訓成本，而且使用很時 很難達到多個設備的同步協調性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種基于通用總線并行的汽車診斷系統，該系統通過采 用上下位機的結構設計，可以解決一體化汽車故障診斷設備的不足，為汽車維修技師提供 多配置選擇，滿足汽車故障診斷高級功能中數據量大、對速度要求高的場合；本發(fā)明的另一目的在于，提供一種基于通用總線并行的汽車診斷方法，該方法通 過采用上下位機的分布式結構設計，上位機和下位機通過USB數據總線連接，為汽車維修 技師提供了多種使用配置方式，滿足其多樣化的需求。為實現上述目的，本發(fā)明提供一種基于通用總線并行的汽車診斷系統，其包括上 位機、及通過數據總線與該上位機并行連接的數臺下位機，該上位機內設有系統軟件及多 個不同功能的應用軟件，上位機上設有通訊接口，數臺下位機均通過數據總線與通訊接口 電性連接，該下位機為數個具有不同功能的功能控制模塊，不同的功能控制模塊在上位機 內對應有不同功能的應用軟件，該每一功能控制模塊內均設有數據接口，該功能控制模塊 分別通過各自的數據接口與待診斷汽車上的診斷接口連接。
所述上位機內的系統軟件為Windows/WinCE系統軟件，應用軟件基于該Windows/ WinCE系統環(huán)境下運行，該應用軟件包括自定義桌面程序、汽車診斷軟件、汽車示波器軟件、 汽車發(fā)動機點火分析軟件、汽車傳感器模擬測試軟件、汽車萬用表軟件、四輪定位軟件、維 修資料庫、互聯網訪問程序、及打印機軟件。 所述汽車診斷軟件內包括車型選擇程序、下載下位機程序、讀故障編碼信息程序、 清故障編碼程序、讀數據流信息程序、動作測試程序、Flash ECU程序、及功能應用程序。所述Windows/WinCE系統軟件內包含有USB驅動，下位機通過該USB驅動利用USB 數據總線與上位機之間進行數據交換。所述上位機內還包括主控制模塊、公共模塊、通訊協議模塊、數據分析處理模塊、 及控制命令/數據采集模塊，各下位機通過通訊接口將采集的待診斷汽車的車輛信息反饋 回上位機。所述下位機為具有不同功能的數個功能控制模塊，該下位機通過一診斷線與待診 斷汽車上的診斷接口相連接；該功能控制模塊包括汽車功能診斷盒、發(fā)動機點火分析示波 器、傳感器模擬萬用表、汽車四輪定位盒、及打印機中的一種或多種組合。所述汽車功能診斷盒內設有診斷盒微處理單元、與該診斷盒微處理單元電性連接 的數個通訊模塊及診斷通訊接口，汽車功能診斷盒通過該診斷通訊接口與待診斷汽車上的 診斷接口連接，該數個通訊模塊包括USB/藍牙通訊模塊、CAN通訊模塊、K_Line通訊模塊、 及PWM/VPW通訊模塊，該數個通訊模塊均與診斷盒微處理單元電性連接，K_Line通訊模塊 與診斷盒微處理單元之間還分別連接有一邏輯選擇模塊、及電平選擇模塊；進一步地，該汽 車功能診斷盒內還包括IO選擇模塊及電源模塊，該IO選擇模塊分別與CAN通訊模塊、K_ Line通訊模塊、PWM/VPW通訊模塊、及診斷通訊接口電性連接，電源模塊分別與USB/藍牙通 訊模塊、診斷盒微處理單元、CAN通訊模塊、IO選擇模塊、及診斷通訊接口電性連接，該診斷 通訊接口為0BDII-16通訊接口，該0BDII-16通訊接口 一端還與診斷盒微處理單元電性連 接。進一步地，本發(fā)明還提供一種基于通用總線并行的汽車診斷方法，該方法包括步驟1、提供一具有Windows/WinCE系統軟件的上位機，該上位機內設多個不同功 能的應用軟件；步驟2、提供數臺下位機，該下位機為數個具有不同功能的功能控制模塊，不同的 功能控制模塊在上位機內對應有不同功能的應用軟件；步驟3、根據需要，將不同功能的下位機分別通過USB數據總線與上位機并行連 接，并將該下位機通過診斷線與待診斷汽車上的診斷接口相連接；步驟4、運行上位機內的系統軟件，該系統軟件運行過程中具有多項不同的功能進 程；步驟5、用戶從上述多項功能進程中選擇與下位機功能相對應的功能進程進行操 作；步驟6、啟動所選擇的功能進程，上位機通過向下位機發(fā)送控制命令執(zhí)行數據采 集，下位機將通過診斷接口所采集的待診斷汽車的車輛信息返回給上位機；步驟7、上位機結合該車輛信息，通過功能進程運行并分析得出汽車該項功能的診 斷結果。
所述Windows/WinCE系統軟件內包含有USB驅動，下位機通過該USB驅動利用USB 數據總線與上位機之間進行數據交換；系統軟件運行過程中不同的功能進程對應不同的應 用軟件，不同的功能進程中的數據可相互共享；該應用軟件包括自定義桌面程序、汽車診斷 軟件、汽車示波器軟件、汽車發(fā)動機點火分析軟件、汽車傳感器模擬測試軟件、汽車萬用表 軟件、四輪定位軟件、維修資料庫、互聯網訪問程序、及打印機軟件；該汽車診斷軟件內又包 括車型選擇程序、下載下位機程序、讀故障編碼信息程序、清故障編碼程序、讀數據流信息 程序、動作測試程序、Flash ECU程序、及功能應用程序。所述下位機為具有不同功能的數個功能控制模塊，該下位機通過一診斷線與待診 斷汽車上的診斷接口相連接；該功能控制模塊包括汽車功能診斷盒、發(fā)動機點火分析示波 器、傳感器模擬萬用表、汽車四輪定位盒、及打印機中的一種或多種組合；其中，汽車功能診 斷盒內設有診斷盒微處理單元、與該診斷盒微處理單元電性連接的數個通訊模塊及診斷通 訊接口，汽車功能診斷盒通過該診斷通訊接口與待診斷汽車上的診斷接口連接，該數個通 訊模塊包括USB/藍牙通訊模塊、CAN通訊模塊、K_Line通訊模塊、及PWM/VPW通訊模塊，該 數個通訊模塊均與診斷盒微處理單元電性連接，K_Line通訊模塊與診斷盒微處理單元之 間還分別連接有一邏輯選擇模塊、及電平選擇模塊；進一步地，該汽車功能診斷盒內還包括 IO選擇模塊及電源模塊，該IO選擇模塊分別與CAN通訊模塊、K_Line通訊模塊、PWM/VPW 通訊模塊、及診斷通訊接口電性連接，電源模塊分別與USB/藍牙通訊模塊、診斷盒微處理 單元、CAN通訊模塊、IO選擇模塊、及診斷通訊接口電性連接，該診斷通訊接口為0BDII-16 通訊接口，該0BDII-16通訊接口一端還與診斷盒微處理單元電性連接。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的基于通用總線并行的汽車診斷系統及方法，其 通過采用上下位機的結構設計，上位機和數臺下位機之間通過USB數據總線實現并行連 接，下位機和汽車上的診斷接口通過診斷線連接；上位機提供用戶界面，完成用戶交互和信 息顯示功能，并根據用戶的選擇與下位機通訊，控制下位機完成汽車故障診斷任務，下位機 負責完成與汽車診斷接口實際的數據通訊任務，不僅可以解決一體化汽車故障診斷設備的 不足，為汽車維修技師提供多配置選擇，滿足其多樣化的需求，還能夠滿足汽車故障診斷高 級功能中數據量大、對速度要求高的場合。為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細 說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。


下面結合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細描述，將使本發(fā)明的技術方案 及其他有益效果顯而易見。附圖中，圖1為本發(fā)明基于通用總線并行的汽車診斷系統的結構示意圖；圖2為本發(fā)明基于通用總線并行的汽車診斷系統一具體實施例的物理結構示意 圖；圖3為本發(fā)明基于通用總線并行的汽車診斷系統一具體實施例的功能框圖；圖4為本發(fā)明基于通用總線并行的汽車診斷系統一具體實施例的軟件總體結構 示意圖5為本發(fā)明中上位機一實施例的功能實現原理圖；圖6為本發(fā)明中汽車功能診斷盒的硬件結構示意圖；圖7為本發(fā)明中上位機與汽車功能診斷盒之間的通信原理圖；圖8為本發(fā)明中發(fā)動機點火分析示波器的硬件結構示意圖；圖9為本發(fā)明中傳感器模擬萬用表的硬件結構示意圖；圖10為發(fā)明中打印機的硬件結構示意圖；圖11為本發(fā)明基于通用總線并行的汽車診斷方法的流程示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為實現預定目的所采取的技術手段及功效，請參閱以下有 關本發(fā)明的詳細說明與附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點，應當可由此得到深入且具體 的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。如圖1-4所示，本發(fā)明提供一種基于通用總線并行的汽車診斷系統，其包括上位 機2、及通過數據總線3與該上位機2并行連接的數臺下位機4，該上位機2內設有系統軟 件23及多個不同功能的應用軟件24，上位機2上設有通訊接口 22，數臺下位機4均通過數 據總線3與通訊接口 22電性連接，該數據總線3為通用的USB數據總線3，這里我們可以選 用屏蔽線，其傳動信號和電源是通過一種四線的電纜來進行的。其中，上位機2負責用戶交互、界面顯示及對下位機4的通訊控制，該上位機2內 設有Windows/WinCE系統軟件23，應用軟件24基于該Windows/WinCE系統環(huán)境下運行。該 Windows/ffinCE系統軟件23內包含有USB驅動，下位機4通過該USB驅動利用USB數據總 線3與上位機2之間進行數據交換。在本發(fā)明中，上位機2可以為PC個人上位機或筆記本 電腦，這樣不僅可以利用現有資源，且在完成汽車故障診斷任務的同時，還可以處理自己的 個人事務，并有效利用PC個人上位機或筆記本電腦的處理能力和存儲空間上的優(yōu)勢。作為 本發(fā)明的一種選擇性實施例，該應用軟件24包括自定義桌面程序、汽車診斷軟件242、汽車 示波器軟件243、汽車發(fā)動機點火分析軟件244、汽車傳感器模擬測試軟件245、汽車萬用表 軟件246、四輪定位軟件247、維修資料庫、互聯網訪問程序、及打印機軟件248。該汽車診 斷軟件242內又可包括車型選擇程序、下載下位機程序、讀故障編碼信息程序、清故障編碼 程序、讀數據流信息程序、動作測試程序、Flash ECU程序、及功能應用程序。由于上述應用 軟件24的設置，使得該汽車診斷系統同時具有診斷盒201、傳感器模擬202、萬用表203、發(fā) 動機點火分析204、打印機205、示波器206、網絡功能207、及維修資料庫208等眾多應用功 能(圖3所示)。進一步地，如圖4所示，上位機2系統內均包括主控制模塊251、公共模塊 252、通訊協議模塊253、數據分析處理模塊254、及控制命令/數據采集模塊255，下位機4 通過通訊接口 22將采集的待診斷汽車的車輛信息反饋回上位機2。本發(fā)明的基于通用總 線并行的汽車診斷系統基于自定義的通訊協議，上位機2通過調用公共模塊252通訊庫內 的通訊功能，通過通訊層256的USB/Bluetooth/CommPort通訊接口 257與下位機4進行通 訊，數臺下位機4與上位機2之間采用主從式結構，通訊的發(fā)起端為上位機2，對于發(fā)出的控 制命令，下位機4負責解釋并執(zhí)行操作，執(zhí)行數據采集任務時，采集的數據將返回給上位機 進行分析處理，并將處理的結構(數值或波形)在顯示界面上顯示。在軟件運行過程中，該 汽車診斷軟件242作為主進程運行，其內的眾多汽車診斷功能程序分別相對不同的功能進程，不同的功能進程之間保持相對獨立，但其運行的界面風格統一，主要完成數據處理及顯 示。特別地，該不同的功能進程之間的數據可相互共享，這部分的數據以一定格式存放在內 存中一指定的共享數據區(qū)里，以供其它功能進程進行操作。
本發(fā)明中，下位機4為具有不同功能的數個功能控制模塊，不同的功能控制模塊 在上位機2內對應有不同功能的應用軟件，該每一功能控制模塊內均設有數據接口 40和 電源接口，該功能控制模塊分別通過各自的數據接口通過一診斷線62與待診斷汽車上的 診斷接口 6連接。本發(fā)明實施例中該功能控制模塊可以包括汽車功能診斷盒41、發(fā)動機點 火分析示波器42、傳感器模擬萬用表43、汽車四輪定位盒44、及打印機45中的一種或多種 組合，該各功能控制模塊可分別獨立連接于上位機2上，該數個功能控制模塊及上位機2均 通過外接電源8進行供電。上位機2通過發(fā)送控制命令給汽車功能診斷盒41，啟動汽車診 斷軟件242 ；上位機2通過發(fā)送控制命令給發(fā)動機點火分析示波器42、發(fā)動機點火分析示 波器42、傳感器模擬萬用表43、或汽車四輪定位盒44，以執(zhí)行數據采集，并接受采集返回的 數據，對其進行分析，將分析的結果以繪圖方式，在界面顯示區(qū)域顯示出來；上位機2通過 發(fā)送控制命令給傳感器模擬萬用表43以執(zhí)行設定數據輸出，同時將輸出的數據波形在界 面顯示區(qū)域顯示出來。上述上下位機通訊時，按照指定通訊字及通訊格式進行數據交互，其 交互規(guī)則為上位機發(fā)送數據，下位機必須對其進行反饋，否則視為通訊失敗(硬件連接錯 誤)，其它信息從反饋信息中獲取。該上下位機組成主從結構，下位機在收到上位機發(fā)來的 控制命令后才執(zhí)行采集任務。如圖5所示，為本發(fā)明中上位機2 —實施例的功能實現原理圖，該上位機2包括一 多操作系統的微處理器20、與該微處理器20電性連接的數個驅動電路211、212、一實時時 鐘芯片(RTC) 213、數個外設的通訊接口 22 ；該驅動電路211、212分別連接一含觸摸屏的液 晶接口 210、及一蜂鳴器220，該通訊接口 22包括USB HUB接口 222、RS232接口 223、SDIO 接口 224、CF接口 225、及JTAG接口 226。在本發(fā)明實施例中，該微處理器20使用0MAP3503 處理器，該0MAP3503處理器的CPU為ARM Cortex_A8，其主頻高達600MHz，能高速完成復雜 的數據處理及運算。該微處理器20上預設有測試點(未圖示)，外部檢測設備通過JTAG接 口 226對該測試點進行調試。如圖6所示，本發(fā)明的汽車功能診斷盒41內設有診斷盒微處理單元410、與該診 斷盒微處理單元410電性連接的數個通訊模塊及診斷通訊接口 411，汽車功能診斷盒41內 通過該診斷通訊接口 411與待診斷汽車上的診斷接口連接，該數個通訊模塊包括USB/藍牙 通訊模塊412、CAN通訊模塊413、K_Line通訊模塊414、及PWM/VPW通訊模塊415，該數個 通訊模塊均與診斷盒微處理單元410電性連接，K_Line通訊模塊414與診斷盒微處理單元 410之間還分別連接有一邏輯選擇模塊416、及電平選擇模塊417。進一步地，汽車功能診斷 盒41內還包括IO選擇模塊418及電源模塊419，該IO選擇模塊418分別與CAN通訊模塊 413、K_Line通訊模塊414、PWM/VPW通訊模塊415、及診斷通訊接口 411電性連接，電源模塊 419分別與USB/藍牙通訊模塊412、診斷盒微處理單元410、CAN通訊模塊413、IO選擇模塊 418、及診斷通訊接口 411電性連接。其中，診斷盒微處理單元410是主控模塊，其用來完成 邏輯選擇、IO選擇、電平控制盒通訊協議的實現，診斷通訊接口 411為0BDII-16通訊接口， 該0BDII-16通訊接口一端還與診斷盒微處理單元410電性連接，該0BDII-16通訊接口用 于和OBDII標準汽車診斷接口的連接。數個通訊模塊能夠滿足常見汽車故障診斷通訊協議物理層的要求，其中，USB/藍牙通訊模塊412用以實現汽車功能診斷盒41和上位機2之間 的USB或藍牙傳輸CAN通訊模塊413用來實現SAE/J1939協議的診斷功能；K_Line通訊模 塊414用來實現IS09141-2、KWP2000、BOSCH協議的診斷功能；P麗/VPW通訊模塊415用來 實現SAE J1850PWM/VPW協議的診斷功能。邏輯選擇模塊416具有正、負邏輯選擇功能，其 用來實現K-Line通訊正/負邏輯選擇；電平選擇模塊其417能夠滿足12/24V電池系統的 診斷，具備12V/24V電平選擇功能，其用來實現K-Line通訊的通訊電平選擇；IO選擇模塊 418用來實現診斷通訊輸入輸出引腳的選擇，其CAN通訊模塊413的IO和K_Line通訊模塊 414的IO任意可選，通過0BDII-16通訊接口實現所有OBDII的診斷；電源模塊419將來自 汽車診斷接口的12/24V電壓變換為汽車功能診斷盒41所需要的電壓，供其它功能模塊使 用。如圖7所示，為本發(fā)明中上位機與作為下位機的汽車功能診斷盒之間 的通信原理 圖，該圖能夠清楚的說明數據是如何在上位機2中的內存緩沖區(qū)與汽車功能診斷盒41之間 進行傳送的由于USB數據總線是為上位機2的汽車診斷軟件242和USB應用設備之間的 通信服務的，對用戶與應用間不同的交互，該USB應用設備對數據流有不同的要求。在本發(fā) 明中，Windows/ffinCE系統軟件23內包含的USB驅動為上位機2與汽車功能診斷盒41之 間的通信提供了更好的overall總線使用，它允許各種不同的數據流相互獨立地進入一個 汽車功能診斷盒41。每種通信流都采取了某種總線訪問方法來完成上位機2上的汽車診斷 軟件242與汽車功能診斷盒41之間的通信，每個通信都是在汽車功能診斷盒41的某個端 點結束，不同汽車功能診斷盒的不同端點用于區(qū)分不同的通信流。上位機2的內的汽車診 斷軟件242通過一系列的通信流與汽車功能診斷盒41進行通信，這一系列的通信流是由汽 車功能診斷盒41的軟件和硬件設計者選擇的，使該汽車功能診斷盒41能夠傳送由USB數 據總線提供的字符。如圖8所示，本發(fā)明中發(fā)動機點火分析示波器42包括一可編程邏輯控制器 (FPGA)421，該可編程邏輯器件421內具有峰值檢測模塊、控制寄存器模塊、出發(fā)模塊、通道 控制模塊、采樣頻率產生模塊、及總線管理模塊，該FPGA通過A/D轉換分別電性連接有一信 號調理通道422、423，該FPGA上還電性連接有顯示存儲器424、隨機存儲器425 (RAM-random accessmemory)、ARM (Advanced RISC Machines)或 DSP 微處理器 426、及 USB2. 0 接口 427， 該USB2.0接口 427內部與微處理器426電性連接，微處理器426上還設有RS232接口 428。 該兩信號調理通道422、423均通過一觸發(fā)電路429與FPGA電性連接，該兩信號調理通道 422,423主要由阻抗變換、衰減、放大、內外同步放大切換等環(huán)節(jié)構成，其完成對輸入模擬信 號可程控調理的帶寬系統。該發(fā)動機點火分析示波器42通過ARM或DSP微處理器426的 數據處理完成通道控制、數據采集控制、采樣數據的讀取、波形存儲和顯示、采樣數據的拼 合、計算等功能，最后將信號處理部分送來的數據在顯示器上顯示，通過鍵盤設置使波形能 夠按照使用人員的要求進行顯示分析，并按操作要求向系統傳發(fā)主控信號。如圖9所示，本發(fā)明中傳感器模擬萬用表43包括一微控制單元(MCU)或可編程 邏輯控制器(FPGA) 432，其上電性連接一萬用表434、傳感器模塊435，該MCU/FPGA分別與 12V/24V的電源436及USB數據接口 437電性連接，USB數據線通過該USB數據接口 437連 接于上位機通訊接口 22上。該傳感器模擬萬用表43主要實現兩部分功能，其一為車輛的 萬用表功能，實現對車輛信號的測量；其二為傳感器的模擬功能，主要模擬車輛的傳感器信號，該傳感器信號主要為電平信號、頻率信號和阻抗信號等不同信號。該傳感器模擬萬用表 43通過上位機通訊接口 22傳輸的命令數據進行操作，再將獲得的數據以USB數據流的形式 上傳到上位機2，通過上位機2應用軟件24內的程序進行功能顯示。如圖10所示，本發(fā)明中打印機45可通過標準的USB接口 452與上位機2進行聯 機通信，其也可以與帶有標準USB接口的PC機進行聯機通信。該打印機45的打印機模塊 450共包括通信單元454、控制單元455、電源管理單元456和打印頭457四個部分。上位機 2的應用軟件24通過通信單元454的USB接口 452與控制單元455的MCU建立聯機，并傳 輸控制命令或打印數據。打印機模塊450的軟件取得上位機2傳來的數據后進行分析，如果 是控制命令，則做相應的動作；如果是打印數據，則取出各字符相應的字形碼，并進行轉換， 然后送往打印頭457的行緩沖區(qū)進行打印。如圖11所示，本發(fā)明還提供一種基于通用總線并行的汽車診斷方法，該方法包 括步驟1、提供一具有Windows/WinCE系統軟件的上位機，該上位機內設多個不同功 能的應用軟件。該上位機可以為PC個人上位機或筆記本電腦，這樣不僅可以利用現有資 源，且在完成汽車故障診斷任務的同時，還可以處理自己的個人事務，并有效利用PC個人 上位機或筆記本電腦的處理能力和存儲空間上的優(yōu)勢。所述Windows/WinCE系統軟件內包 含有USB驅動，下位機通過該USB驅動利用USB數據總線與上位機之間進行數據交換。步驟2、提供數臺下位機，該下位機為數個具有不同功能的功能控制模塊，不同的 功能控制模塊在上位機內對應有不同功能的應用軟件。作為本發(fā)明的選擇性實施例，該功 能控制模塊包括汽車功能診斷盒、發(fā)動機點火分析示波器、傳感器模擬萬用表、汽車四輪定 位盒、及打印機中的一種或多種組合。其中，汽車功能診斷盒內設有診斷盒微處理單元、與 該診斷盒微處理單元電性連接的數個通訊模塊及診斷通訊接口，汽車功能診斷盒通過該 診斷通訊接口與待診斷汽車上的診斷接口連接，該數個通訊模塊包括USB/藍牙通訊模塊、 CAN通訊模塊、K_Line通訊模塊、及PWM/VPW通訊模塊，該數個通訊模塊均與診斷盒微處理 單元電性連接，K_Line通訊模塊與診斷盒微處理單元之間還分別連接有一邏輯選擇模塊、 及電平選擇模塊；進一步地，該汽車功能診斷盒內還包括10選擇模塊及電源模塊，該10選 擇模塊分別與CAN通訊模塊、K_Line通訊模塊、PWM/VPW通訊模塊、及診斷通訊接口電性連 接，電源模塊分別與USB/藍牙通訊模塊、診斷盒微處理單元、CAN通訊模塊、10選擇模塊、及 診斷通訊接口電性連接，該診斷通訊接口為0BDII-16通訊接口，該0BDII-16通訊接口一端 還與診斷盒微處理單元電性連接。步驟3、根據需要，將不同功能的下位機分別通過USB數據總線與上位機并行連 接，并將該下位機通過診斷線與待診斷汽車上的診斷接口相連接。步驟4、運行上位機內的系統軟件，該系統軟件運行過程中具有多項不同的功能進 程。系統軟件運行過程中不同的功能進程對應不同的應用軟件，不同的功能進程中的數據 可相互共享；該應用軟件包括自定義桌面程序、汽車診斷軟件、汽車示波器軟件、汽車發(fā)動 機點火分析軟件、汽車傳感器模擬測試軟件、汽車萬用表軟件、四輪定位軟件、維修資料庫、 互聯網訪問程序、及打印機軟件；該汽車診斷軟件內又包括車型選擇程序、下載下位機程 序、讀故障編碼信息程序、清故障編碼程序、讀數據流信息程序、動作測試程序、Flash ECU 程序、及功能應用程序。
步驟5、用戶從上述多項功能進程中選擇與下位機功能相對應的功能進程進行操 作。其中，不同的功能進程之間的數據可相互共享，這部分的數據以一定格式存放在內存中 一指定的共享數據區(qū)里，以供其它功能進程進行操作。其中，主進程可以任意啟動各功能進 程，各功能進程也可以根據需要啟動其它的功能進程。在本發(fā)明中，用戶可以根據自己的需 要從主進程中單獨選擇某功能進程進行工作，也可以在某個功能進程過程中選擇其它的功 能進程，并從共享數據區(qū)中調出共享數據進行顯示，綜合參考，從而快速得出診斷結果。步驟6、啟動所選擇的功能進程，上位機通過向下位機發(fā)送控制命令執(zhí)行數據采 集，下位機將通過診斷接口所采集的待診斷汽車的車輛信息返回給上位機。根據所需要測 試的功能選擇對應的功能進程，并運行該功能進程所對應功能的應用程序，利用下位機內 的通訊模塊從待診斷車輛處獲取車輛信息，并通過USB/藍牙通訊模塊將該車輛信息傳送 給上位機。在本發(fā)明實施例中，上位機通過發(fā)送控制命令給診斷功能盒，啟動汽車診斷軟 件；上位機通過發(fā)送控制命令給發(fā)動機點火分析示波器、發(fā)動機點火分析示波器、傳感器 模擬萬用表、或汽車四輪定位盒，以執(zhí)行數據采集，并接受采集返回的數據，對其進行分析， 將分析的結果以繪圖方式，在界面顯示區(qū)域顯示出來；上位機通過發(fā)送控制命令給傳感器 模擬萬用表以執(zhí)行設定數據輸出，同時將輸出的數據波形在界面顯示區(qū)域顯示出來。上述 上下位機通訊時，按照指定通訊字及通訊格式進行數據交互，其交互規(guī)則為上位機發(fā)送數 據，下位機必須對其進行反饋，否則視為通訊失敗(硬件連接錯誤)，其它信息從反饋信息 中獲取。該上下位機組成主從結構，下位機在收到上位機發(fā)來的控制命令后才執(zhí)行采集任 務。步驟7、上位機結合該車輛信息，通過功能進程運行并分析得出汽車該項功能的診 斷結果。上位機結合從下位機處獲取的車輛信息，利用運行的汽車診斷功能應用程序分析 并得出相應的診斷結果。由于數臺下位機之間通過并行方式與上位機進行連接，各汽車診 斷功能應用程序都在同一系統內運行，因此各功能進程可采用消息或共享內存等方式進行 信息交互，使得在操作某個功能時可以參考一下其它某些功能的相關數據，便于對汽車故 障作出更準確快速的判斷。綜上所述，本發(fā)明提供的基于通用總線并行的汽車診斷系統及方法，其通過采用 上下位機的結構設計，上位機和數臺下位機之間通過USB數據總線實現并行連接，下位機 和汽車上的診斷接口通過診斷線連接；上位機提供用戶界面，完成用戶交互和信息顯示功 能，并根據用戶的選擇與下位機通訊，控制下位機完成汽車故障診斷任務，下位機負責完成 與汽車診斷接口實際的數據通訊任務，不僅可以解決一體化汽車故障診斷設備的不足，為 汽車維修技師提供多配置選擇，滿足其多樣化的需求，還能夠滿足汽車故障診斷高級功能 中數據量大、對速度要求高的場合。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據 本方面的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都 應屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍。
1權利要求
一種基于通用總線并行的汽車診斷系統，其特征在于，包括上位機、及通過數據總線與該上位機并行連接的數臺下位機，該上位機內設有系統軟件及多個不同功能的應用軟件，上位機上設有通訊接口，數臺下位機均通過數據總線與通訊接口電性連接，該下位機為數個具有不同功能的功能控制模塊，不同的功能控制模塊在上位機內對應有不同功能的應用軟件，該每一功能控制模塊內均設有數據接口，該功能控制模塊分別通過各自的數據接口與待診斷汽車上的診斷接口連接。
2.如權利要求1所述的基于通用總線并行的汽車診斷系統，其特征在于，所述上位機 內的系統軟件為Windows/WinCE系統軟件，應用軟件基于該Windows/WinCE系統環(huán)境下運 行，該應用軟件包括自定義桌面程序、汽車診斷軟件、汽車示波器軟件、汽車發(fā)動機點火分 析軟件、汽車傳感器模擬測試軟件、汽車萬用表軟件、四輪定位軟件、維修資料庫、互聯網訪 問程序、及打印機軟件。
3.如權利要求2所述的基于通用總線并行的汽車診斷系統，其特征在于，所述汽車診 斷軟件內包括車型選擇程序、下載下位機程序、讀故障編碼信息程序、清故障編碼程序、讀 數據流信息程序、動作測試程序、Flash ECU程序、及功能應用程序。
4.如權利要求2所述的基于通用總線并行的汽車診斷系統，其特征在于，所述 Windows/ffinCE系統軟件內包含有USB驅動，下位機通過該USB驅動利用USB數據總線與上 位機之間進行數據交換。
5.如權利要求1所述的基于通用總線并行的汽車診斷系統，其特征在于，所述上位機 內還包括主控制模塊、公共模塊、通訊協議模塊、數據分析處理模塊、及控制命令/數據采 集模塊，各下位機通過通訊接口將采集的待診斷汽車的車輛信息反饋回上位機。
6.如權利要求5所述的基于通用總線并行的汽車診斷系統，其特征在于，所述下位機 為具有不同功能的數個功能控制模塊，該下位機通過一診斷線與待診斷汽車上的診斷接口 相連接；該功能控制模塊包括汽車功能診斷盒、發(fā)動機點火分析示波器、傳感器模擬萬用 表、汽車四輪定位盒、及打印機中的一種或多種組合。
7.如權利要求6所述的基于通用總線并行的汽車診斷系統，其特征在于，所述汽車功 能診斷盒內設有診斷盒微處理單元、與該診斷盒微處理單元電性連接的數個通訊模塊及診 斷通訊接口，汽車功能診斷盒通過該診斷通訊接口與待診斷汽車上的診斷接口連接，該數 個通訊模塊包括USB/藍牙通訊模塊、CAN通訊模塊、K_Line通訊模塊、及PWM/VPW通訊模 塊，該數個通訊模塊均與診斷盒微處理單元電性連接，K_Line通訊模塊與診斷盒微處理單 元之間還分別連接有一邏輯選擇模塊、及電平選擇模塊；進一步地，該汽車功能診斷盒內 還包括IO選擇模塊及電源模塊，該IO選擇模塊分別與CAN通訊模塊、K_Line通訊模塊、 PWM/VPW通訊模塊、及診斷通訊接口電性連接，電源模塊分別與USB/藍牙通訊模塊、診斷 盒微處理單元、CAN通訊模塊、IO選擇模塊、及診斷通訊接口電性連接，該診斷通訊接口為 0BDII-16通訊接口，該0BDII-16通訊接口一端還與診斷盒微處理單元電性連接。
8.一種基于通用總線并行的汽車診斷方法，其特征在于，包括步驟1、提供一具有Windows/WinCE系統軟件的上位機，該上位機內設多個不同功能的 應用軟件；步驟2、提供數臺下位機，該下位機為數個具有不同功能的功能控制模塊，不同的功能 控制模塊在上位機內對應有不同功能的應用軟件；步驟3、根據需要，將不同功能的下位機分別通過USB數據總線與上位機并行連接，并 將該下位機通過診斷線與待診斷汽車上的診斷接口相連接；步驟4、運行上位機內的系統軟件，該系統軟件運行過程中具有多項不同的功能進程； 步驟5、用戶從上述多項功能進程中選擇與下位機功能相對應的功能進程進行操作； 步驟6、啟動所選擇的功能進程，上位機通過向下位機發(fā)送控制命令執(zhí)行數據采集，下 位機將通過診斷接口所采集的待診斷汽車的車輛信息返回給上位機；步驟7、上位機結合該車輛信息，通過功能進程運行并分析得出汽車該項功能的診斷結
9.如權利要求8所述的基于通用總線并行的汽車診斷方法，其特征在于，所述 Windows/ffinCE系統軟件內包含有USB驅動，下位機通過該USB驅動利用USB數據總線與上 位機之間進行數據交換；系統軟件運行過程中不同的功能進程對應不同的應用軟件，不同 的功能進程中的數據可相互共享；該應用軟件包括自定義桌面程序、汽車診斷軟件、汽車示 波器軟件、汽車發(fā)動機點火分析軟件、汽車傳感器模擬測試軟件、汽車萬用表軟件、四輪定 位軟件、維修資料庫、互聯網訪問程序、及打印機軟件；該汽車診斷軟件內又包括車型選擇 程序、下載下位機程序、讀故障編碼信息程序、清故障編碼程序、讀數據流信息程序、動作測 試程序、Flash ECU程序、及功能應用程序。
10.如權利要求8所述的基于通用總線并行的汽車診斷方法，其特征在于，所述下位 機為具有不同功能的數個功能控制模塊，該下位機通過一診斷線與待診斷汽車上的診斷接 口相連接；該功能控制模塊包括汽車功能診斷盒、發(fā)動機點火分析示波器、傳感器模擬萬用 表、汽車四輪定位盒、及打印機中的一種或多種組合；其中，汽車功能診斷盒內設有診斷盒 微處理單元、與該診斷盒微處理單元電性連接的數個通訊模塊及診斷通訊接口，汽車功能 診斷盒通過該診斷通訊接口與待診斷汽車上的診斷接口連接，該數個通訊模塊包括USB/ 藍牙通訊模塊、CAN通訊模塊、K_Line通訊模塊、及PWM/VPW通訊模塊，該數個通訊模塊均 與診斷盒微處理單元電性連接，K_Line通訊模塊與診斷盒微處理單元之間還分別連接有 一邏輯選擇模塊、及電平選擇模塊；進一步地，該汽車功能診斷盒內還包括IO選擇模塊及 電源模塊，該IO選擇模塊分別與CAN通訊模塊、K_Line通訊模塊、PWM/VPW通訊模塊、及診 斷通訊接口電性連接，電源模塊分別與USB/藍牙通訊模塊、診斷盒微處理單元、CAN通訊 模塊、IO選擇模塊、及診斷通訊接口電性連接，該診斷通訊接口為0BDII-16通訊接口，該 0BDII-16通訊接口一端還與診斷盒微處理單元電性連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于通用總線并行的汽車診斷系統及方法，該系統包括上位機、及通過數據總線與該上位機并行連接的數臺下位機，該上位機內設有系統軟件及多個不同功能的應用軟件，上位機上設有通訊接口，數臺下位機均通過數據總線與通訊接口電性連接，該下位機為數個具有不同功能的功能控制模塊，不同的功能控制模塊在上位機內對應有不同功能的應用軟件，該每一功能控制模塊內均設有數據接口，該功能控制模塊分別通過各自的數據接口與待診斷汽車上的診斷接口連接。本發(fā)明上位機和數臺下位機通過USB數據總線并行連接，上位機根據用戶的選擇與下位機通訊，控制下位機完成汽車故障診斷任務，不僅可以解決一體化汽車故障診斷設備的不足，滿足多樣化的需求，還能滿足汽車故障診斷高級功能中數據量大、對速度要求高的場合。
文檔編號G05B19/418GK101807068SQ20101011429
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權日2010年2月12日
發(fā)明者劉剛, 劉均, 夏金安, 燕威, 鐘益斌 申請人:深圳市元征軟件開發(fā)有限公司