专利名称：一种汽车第二代随车诊断(obdⅱ)接口切换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车电子信息技术，特别是一种汽车与外界交互通信接口的切换转换装置，实现无损失信号切换。
背景技术：
自2007年中国市场销售的新车必须按国标强制性要求装备OBD II标准插座起， 中国汽车有关排放控制及汽车故障诊断标准趋同于国际标准化组织/美国汽车工程师学会(IS0/SAE)标准，意味着全世界有关汽车故障诊断的标准统一了。也就是说，目前保有的大部分汽车和即将进入市场的新车都有一个第二代随车诊断(OBD II)接口插座。国标GB 18352. 3 - 2005规定，每一台具有OBD功能的车上都有一个数据连接口 (Data Link Connector)，也缩写为DLC。OBD系统通过这个接口可以和遵循同一通讯协议的扫描工具通讯，将OBD系统的响应信息输出。OBD法规对OBD数据连接口具有明确的要求IA. 6. 5. 3. 5汽车与诊断仪间的连接接口必须标准化，并必须满足ISO DIS 15031 - 3 “道路车辆-车辆与排放有关诊断用的外部试验装置之间的通讯-第3部分诊断连结器和相关的电路技术要求及使用”(2001年11月1日)的全部要求。其安装位置必须经形式核准机关同意，以便于维修人员访问。很显然，这个接口是为专业检修人员预留的，专用于故障诊断。由于汽车随车诊断接口提供的不仅仅是汽车的故障码信息，还包括汽车内部大量的传感器状态信息和感知电路状态信息，是汽车发动机动力系统、离合传送系统、底盘系统、车身系统及车内网络系统与汽车外部交互信息的窗口。随着汽车电子信息化应用的迅猛发展，很多扩展应用需要采集一些汽车内部信息，而这些扩展应用往往属于第三方应用，如新一代的汽车行车记录仪 “黑匣子”、“汽车扭矩计”、“实时油耗计”、“基于车内GPS的媒体控制中心”等等，由于许多应用需常态固定安装在汽车上，需要从OBD接口读取汽车的某些静态或动态参数。以下分析既有的几种连接方式的利弊跨接在OBD II插座底座的线束上。根据取用信号线对的需要，剥开线束对应的导线，并联接上去后再进行包封，这种比较常见的方式唯一好处就是接续无需增加其它附件，但存在跨接阻抗和跨接电容，属于有损伤连接，极易造成数据误码，直接影响检修时的故障诊断结果，也影响扩展应用设备本身的正常使用，一旦外接扩展应用的设备损坏也会导致该接口失效；直接插在OBD插座上，考虑到专业检修的使用机会不多，很多第三方开发的扩展应用采用带连线的OBD II接插头直接插入到OBD 插座上，待汽车需要专业检修诊断时再拔下来，属于非固定式安装，是一种临时性质的连接方式，这种情况下，多数车主是不具备相应知识来做相关扩展应用的恢复性操作的，另外， OBD II插座位置往往位于仪表盘下方，驾驶员可触而不可视，位于驾驶员腿部上方的位置， 该位置空间有限，碰触及妨碍驾驶的情况很难避免，这种临时连接的接插头和连线本身成为了驾驶的不安全因素
发明内容
本发明为一种介入式安装在汽车第二代在线随车诊断(0BD II)标准接口插座与线束或多芯电缆间的装置，该装置也可以是与汽车OBD II接口插座合体而形成的带接口切换功能的复合插座，也可以是汽车标配插座外再延伸的带切换功能的复合插座。实现 OBD-II接口上的汽车诊断信号无损伤切换。在保留汽车原用于专业诊断用的OBD接口的情况下，为不断开发的汽车在线扩展应用开启一扇新的窗口。作为一款对OBD II接口插座16脚信号全部切换的切换器，兼容了几乎所有的符合汽车总线协议的汽车制造厂对不同针脚的定义要求，包括IS0/SAE预留的目前还未使用的针脚，因此本发明是一款通用式的OBD II接口切换器。汽车OBD II诊断接口切换器由电子转换电路和一个连线控制开关组成。无损伤可控切换的电子转换电路通常采用微型或超微型多组固态继电器实现。说明书附图一中的点划线框内为本发明所述之汽车OBD II诊断接口切换器主体。
图1为OBD II接口切换器原理示意图。是否将信号切换到扩展应用端口③，由一个安装在切换器主体⑥(点划线框内部分)外的手动开关⑤决定。而这个“开关”⑤可以安装在汽车控制面板上或相应的位置，许多汽车出厂时均预留有相应的开关或按钮位置。开关⑤“打开”时为常态，控制电路④不动作，汽车电子控制单元(ECU)侧①的各信号无损伤直达汽车OBD-II插座②。开关⑤“闭合”时为切换态，控制电路④动作，汽车电子控制单元(ECU)侧①的各信号无损伤切换到扩展应用端口③。切换器主体⑥的控制电路④电源取自所对应插座针脚16 (汽车蓄电池正极)，和针脚4 (车身地-搭铁)。通过一对可连接外部的连线由外部开关⑤控制。为了方便更换本发明所指的切换器，切换器的四组端口均采用连结器进行连接， 其中汽车电子控制单元(ECU)侧①、汽车OBD II插座侧②、汽车扩展应用侧③采用16针连结器，开关⑤连线采用2针微型连结器。
具体实施例方式非汽车制造厂家的第三方扩展应用接入时，需到汽修企业做简单改装，建议选用符合OBD II标准的连结器。其中切换器的汽车电子控制单元(ECU)侧建议采用“公型”插头，汽车扩展应用侧采用“母型”插座。这样，只需做简单的插座拆卸更换、连结器连接、切换器安装固定即可。由外接开关控制是否对接口信号进行切换。汽车制造厂家作为出厂标准配置。随着汽车电子信息化进程加快，第三方扩展应用项目也会越来越多，汽车厂家本身并不希望汽车原配被改动，主动提供第三方应用接口也是大势所趋。因此，本发明可作为汽车制造厂出厂时的标配模块，在不影响汽车既有OBD II接口性能的情况下，增加一个可供第三方使用的接口。
权利要求
1.一种针对汽车OBD II接口的信号切换转换装置，简称OBD II接口切换器，其特征在于通过外部开关控制，实现标准OBD II接口包括已经定义使用的、预留的、直流电源在内的全部16芯相关信号无损伤切换至扩展端口。
2.根据权利要求1所述的OBDII接口切换器，其特征为具有三组符合OBD II接口规范的端口和一组引接外部控制开关的端口，分别为输入侧的来自汽车内部电子控制单元 (ECU)的端口、输出侧的汽车OBD II标准端口、拟切换输出的扩展应用端口，以及连接外部开关的端口。
3.根据权利要求1所述的OBDII接口切换器，其特征为采用一只或多只微型或超微型多组固态继电器组成电路切换元器件，控制电路用于控制固态继电器组工作，控制电路工作电源取自引脚16 (汽车蓄电池正极)和引脚4 (车身接地)。
全文摘要
一种介入式安装在汽车第二代在线随车诊断(OBDⅡ)标准接口插座与线束或多芯电缆间的装置，该装置也可以是与汽车OBDⅡ接口插座合体而形成的带接口切换功能的复合插座，也可以是汽车标配插座外再延伸的带切换功能的复合插座。实现OBDⅡ接口上的汽车诊断信号无损伤切换。在保留汽车原用于专业诊断用的OBD接口的情况下，为不断开发的汽车在线扩展应用打开了一扇新窗口。汽车第二代随车诊断(OBDⅡ)接口切换器由电子转换电路和一个连线控制开关组成。无损伤可控切换的电子转换电路通常采用微型或超微型多组固态继电器实现。
文档编号B60R16/02GK102416914SQ20111027546
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者不公告发明人 申请人:海南舟悠科技有限公司