一种汽车诊断装置、系统及其方法与流程

本发明涉及车载物联网和汽车检测校准技术领域，更具体地说，涉及一种汽车诊断装置、系统及其方法。

背景技术：

随着汽车工业的发展，人们生活水平的不断提高，汽车已成为居民必不可少的交通工具之一，然而汽车交通事故的数量也与日俱增，为避免发生汽车交通事故，确保汽车本身仪器仪表的可靠性和安全性也就变得越来越重要，而汽车仪器仪表盘、信号指示灯等作为驾驶人员判断车速、发动机转速、车灯、车门、燃油量等信息的窗口，其准确度直接影响到汽车在整个行驶过程中的安全，因此，对汽车车载仪表及车内的信号指示灯的检测和校准也变得尤为重要。

而现有的汽车诊断装置作为车载自动诊断系统(On-Board Diagnostics，OBD)的重要组成部分，其使用的电源为汽车的电瓶电源，长时间使汽车诊断装置处于工作状态，则会不断地消耗汽车电瓶电源，严重时导致汽车无法启动，功耗较大，且给汽车出行带来不便。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有的汽车诊断装置的不足，一种汽车诊断装置、系统及其方法，能够有效地检测分析汽车车况，实时显示和存储汽车车况信息，且实现智能化低功耗。

本发明解决上述问题的技术方案是提供了一种汽车诊断装置，其特征在于，所述汽车诊断装置包括：

用于采集车载OBD数据的OBD连接线，所述OBD连接线的输入端与汽车的OBD数据接口连接；

用于将所述车载OBD数据发送至MCU的CAN总线转换模块，所述CAN总线转换模块的输入端与所述OBD连接线的第一输出端连接、输出端与所述MCU连接；

用于对所述对车载OBD数据进行解析并对有效仪器仪表校准数据重新进行封装得到数据包的所述MCU；

用于存储所述数据包的数据存储模块，所述数据存储模块与所述MCU连接；

用于与手机建立连接并将存储在所述数据存储模块的数据包发送给所述手机的蓝牙处理模块，所述蓝牙处理模块的输入端与所述MCU连接；以及

用于分别给所述MCU、所述数据存储模块和所述蓝牙处理模块提供供电电压的电源管理模块，所述电源管理模块的输入端与所述OBD数据连接线的第二输出端连接、第一输出端与所述MCU连接、第二输出端与所述数据存储模块的供电端连接以及第三输出端与所述蓝牙处理模块的供电端连接，在所述装置无OBD数据输出时，所述电源管理模块通过所述MCU切断所述数据存储模块和所述蓝牙处理模块的供电电压。

在上述的汽车诊断装置中，所述电源管理模块包括DC-DC电路、第一稳压器、第二稳压器和第三稳压器，其中，所述DC-DC电路的输入端为所述电源管理模块的输入端，所述DC-DC电路的输出端分别与所述第一稳压器、所述第二稳压器和第三稳压器的输入端连接。

在上述的汽车诊断装置中，所述MCU包括STM32F103VCT6芯片和检测单元，其中，所述检测单元用于检测预设时间内是否有车载OBD数据输出，若无车载OBD数据输出，则所述STM32F103VCT6芯片控制所述电源管理模块的第二输出端和第三输出端断开。

在上述的汽车诊断装置中，所述汽车诊断装置包括还包括用于检测汽车振动信息的振动传感器，与所述MCU连接；所述电源管理模块还包括第四稳压器和第五稳压器，其中，所述第五稳压器的输出端与所述振动传感器的电源端连接，所述第四稳压器的输出端与所述CAN总线转换模块的电源端连接，在所述振动传感器未检测到汽车振动信息时，通过所述MCU控制关闭所述CAN 总线转换模块的供电电压。

本发明还提供了一种汽车诊断系统，其特征在于，所述系统包括手机和与所述手机通信连接的如上述的汽车诊断装置，其中：所述手机用于对数据包进行解析，得到数据流，并实时显示该数据流。

在上述的汽车诊断系统中，所述系统还包括与所述手机通过GSM网络进行通信的服务器，用于通过云管端对所述数据流进行管理。

本发明还提供了一种汽车诊断方法，应用于上述的汽车诊断系统，该方法包括以下步骤：

S1、采集车载OBD数据；

S2、将所述车载OBD数据发送至MCU；

S3、所述MCU对所述车载OBD数据进行解析，并对有效仪器仪表校准数据重新进行封装得到数据包；

S4、将所述数据包存储在数据存储模块中；

S5、通过蓝牙处理模块与手机建立连接，并将存储在所述数据存储模块的数据包发送给所述手机；

S6、所述手机对数据包进行解析，得到数据流，并将实时显示该数据流；

S7、将手机上显示的数据流与仪器仪表盘上的数据和车内面板上的状态指示灯进行比较来校准和检测。

在上述的汽车诊断方法中，在所述步骤S1之前包括：

给所述MCU、所述蓝牙处理模块和所述数据存储模块提供供电电压。

在上述的汽车诊断方法中，所述方法进一步包括：

检测预设时间内是否有车载OBD数据输出，若无车载OBD数据输出，则控制关闭所述蓝牙处理模块和所述数据存储模块的供电电压。

在上述的汽车诊断方法中，所述方法进一步包括：

所述手机将所述数据流发送给服务器，且所述服务器通过云管端对所述数据流进行管理。

实施本发明的汽车诊断系统和方法的有益效果有：通过采集车载OBD数据，对车载OBD数据进行处理，并存储，采用蓝牙技术将存储的数据发送至 手机，手机实时显示并存储该数据，再将手机显示的数据与汽车仪器仪表盘上的数据和汽车车内面板上的状态指示灯进行比较来校准和检测，从而能够有效地检测分析汽车车况，同时，直接采用汽车OBD接口的输出电压作为该装置的供电电源，通过电源管理模块实现智能化低功耗管理，在检测到无车载OBD数据时，关闭蓝牙处理模块和数据存储模块的供电电压，从而到达节省汽车的电能。

附图说明

图1是本发明一实施例的汽车诊断装置的结构示意图。

图2是图1中的电源管理模块的结构示意图。

图3是本发明另一实施例的汽车诊断装置的结构示意图。

图4是图3中的电源管理模块的结构示意图。

图5是本发明一实施例的汽车诊断系统。

图6是本发明一实施例的汽车诊断方法。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，在本发明一实施例的汽车诊断装置的结构示意图中，包括OBD连接线11、CAN总线转换模块12、电源管理模块13、数据存储模块14、MCU 15、蓝牙处理模块16及蓝牙天线17，其中：

OBD连接线用于采集车载OBD数据，其输入端与汽车OBD数据接口连接、其第一输出端与CAN总线转换模块12的输入端连接、以及其第二输出端与电源管理模块13的输入端连接；

CAN总线转换模块12的输出端与MCU 15连接，用于与汽车OBD数据接口进行通信，并将汽车的车载OBD数据传输至MCU 15；

电源管理模块13的第一输出端与MCU 15连接、第二输出端与数据存储模 块14的供电端连接、以及第三输出端与蓝牙处理模块16的供电端连接，用于给MCU 15、数据存储模块14和蓝牙处理模块16提供供电电压；

MCU 15用于对车载OBD数据进行解析，并对有效仪器仪表校准数据重新进行数据包封装；

数据存储模块14与MCU 15电性连接，用于存储数据包；

蓝牙处理模块16的输入端与MCU 15电性连接，蓝牙处理模块16的输出端与蓝牙天线17连接。

具体地，MCU 15包括STM32F103VCT6芯片；CAN总线转换模块12包括CAN总线转换芯片V231；数据存储模块14采用Flash存储芯片W25X80；蓝牙处理模块包括CC2540单晶片，其中，STM32F103VCT6芯片支持三种低功耗模式，包括睡眠模式、停机模式和待机模块，在睡眠模式下，该芯片的内核停止，其外设处于工作状态，在发生中断/事件时唤醒内核，使之工作；在停机模式下，该芯片内部(如RC振荡器等)的部分供电被关闭；在待机模式下，该芯片内部(如RC振荡器等)的部分供电被关闭，其SRAM(Static Random Access Memory，静态随机存取存储器)和寄存器的内容将消失。

MCU 15还包括检测单元(图中未示出)，用于检测预设时间内是否有OBD数据输出，若无OBD数据输出，则STM32F103VCT6芯片控制电源管理模块13的第二输出端和第三输出端断开，以关闭蓝牙处理模块16和数据存储模块14的供电电压，同时，MCU 15进入低功耗模式，从而实现智能化低功耗管理，其中，预设时间为30s。

如图2所示，是图1中的电源管理模块的结构示意图。电源管理模块13包括DC-DC(直流-直流)电路131、第一稳压器132、第二稳压器133和第三稳压器134，其中，DC-DC电路131的输入端为电源管理模块13的输入端，DC-DC电路131的输出端分别与第一稳压器132、第二稳压器133和第三稳压器134的输入端连接，第一稳压器132的输出端为电源管理模块13的第一输出端，第二稳压器133的输出端为电源管理模块13的第二输出端，第三稳压器134的输出端为电源管理模块13的第三输出端。DC-DC电路131的输入端输入的电压范围为5.5V-28V，第一稳压器132、第二稳压器133和第三稳压器134的输出端输出电 压均为3.3V，用于分别给MCU 15、数据存储模块14和蓝牙处理模块16提供供电电压。

本实施例的汽车诊断装置直接采用汽车OBD接口的输出电压作为该装置的供电电源，便于携带，通过MCU检测是否有OBD数据输出，进而控制电源管理模块和其本身实现智能化低功耗管理，从而到达节省汽车的电能。

如图3所示，是本发明另一实施例的汽车诊断装置的结构示意图。本实施例的汽车诊断装置与上一实施例的区别在于：所述装置还包括振动传感器19，用于获取汽车振动信息，与MCU 15连接；电源管理模块13还包括第四输出端和第五输出端，其第四输出端与CAN总线转换模块12的电源端连接、第五输出端与振动传感器19的电源端连接(图中未示出)，电源管理模块13的内部结构也不相同，下面将详细描述，在此不再赘述。

如图4所示，是图5中的电源管理模块的结构示意图。在本实施例中，电源管理模块13还包括第四稳压器135和第五稳压器136，其中，第四稳压器135的输出端为电源管理模块13的第四输出端，第五稳压器136的输出端为电源管理模块13的第五输出端。

下面将详细说明下本实施例的汽车诊断装置的不同工作状态下的供电的工作原理：

当汽车启动时，振动传感器检测到汽车振动信息，并根据该振动信息向MCU传输启动信号；MCU接收到该启动信号后，从低功耗模式进入正常工作模式，并控制电源管理模块的第二输出端、第三输出端以及第四输出端闭合，进而给数据存储模块、蓝牙处理模块、CAN总线转换模块的电源端提供供电电压，使其开始工作。

当汽车熄火时，振动传感器未检测到汽车振动信息，向MCU传输未振动信号；MCU接收到该未振动信号后，控制电源管理模块的第二输出端、第三输出端以及第四输出端断开，进而关闭数据存储模块、蓝牙处理模块、CAN总线转换模块的电源端的供电电压，同时，进入低功耗模式。

本实施例的汽车诊断装置直接采用汽车OBD接口的输出电压作为该装置的供电电源，便于携带，通过振动传感器来检测汽车是否振动(即工作)来判 断是否有OBD数据输出，进而控制电源管理模块和其本身实现智能化低功耗管理，从而到达节省汽车的电能。

如图5所示，是本发明一实施例的汽车诊断系统。该系统包括上述的汽车诊断装置1、手机2和服务器3，其中，汽车诊断装置1与手机2之间通过蓝牙技术进行通信；手机2和服务器3之间通过GSM网络进行通信。

在本实施例中，汽车诊断装置1与手机2通过蓝牙建立连接，包括以下步骤：

汽车诊断装置1通过蓝牙处理模块并经蓝牙天线向手机2发送请求；

手机2响应汽车诊断装置1的请求，建立连接。

在本实施例中，手机用于对汽车诊断装置中的数据存储模块内的数据包进行解析，得到数据流，并实时显示该数据流。其中，数据流将在下面进行详细说明，在此不再赘述。

在本实施例中，手机2和服务器3之间通过GSM网络进行通信，手机2内预先存储服务器3的IP地址。

在本发明的另一较佳实施例中，手机将汽车诊断装置中的数据存储模块内的数据包直接发送给服务器，该服务器进行解析，再对故障检测信息和仪器仪表校准信息进行管理。

如图6所示，是本发明一实施例的汽车诊断方法。该方法包括以下步骤：

S401、采集车载OBD数据；

S402、将车载OBD数据发送至MCU；

S403、MCU对车载OBD数据进行解析，并对有效仪器仪表校准数据重新进行封装得到数据包；

S404、将数据包存储在数据存储模块中；

S405、通过蓝牙处理模块与手机建立连接，并将存储在数据存储模块的数据包发送给手机；

S406、手机对数据包进行解析，得到数据流，并将在手机上实时显示该数据流；

其中，数据流包括汽车发动机转速、汽车实时时速、冷却液温度、油量、行驶里程、OBD接口电源电压、油耗等OBD行驶数据，以及汽车故障码等数 据。可以理解，数据流包括故障检测信息和仪器仪表校准信息。

S407、将手机上显示的数据流与汽车仪器仪表盘上的数据和汽车车内面板上的状态指示灯进行比较来校准和检测。

在本实施例中，在步骤S401之前包括：

给MCU、蓝牙处理模块和数据存储模块提供供电电压。

在本实施例中，该方法进一步包括：

在预设时间内检测是否有车载OBD数据输出，若无车载OBD数据输出，则控制蓝牙处理模块16和数据存储模块14的供电电压。

在此步骤中，预设时间为30s，但不限于此，可以自行设置，在检测到无车载OBD数据输出时，关闭蓝牙处理模块和数据存储模块的供电电压，从而实现智能化低功耗管理。

在本实施例中，该方法进一步包括：

手机将数据流发送给服务器，且该服务器通过云管端对数据流进行管理。

在本发明的另一较佳实施例中，手机将汽车诊断装置中的数据存储模块内的数据包直接发送给服务器，该服务器进行解析，再对故障检测信息和仪器仪表校准信息进行管理。

综述，本发明的汽车诊断系统和方法，通过采集车载OBD数据，对车载OBD数据进行处理，并存储，采用蓝牙技术将解析后的数据发送至手机，手机实时显示并存储解析后的数据，再通过手机显示的数据与汽车仪器仪表盘上的数据和汽车车内面板上的状态指示灯进行比较来校准和检测，从而能够有效地检测分析汽车车况，同时，在检测到无车载OBD数据输出时，关闭蓝牙处理模块和数据存储模块的供电电压，从而实现智能化低功耗，另外，手机还可以将数据流发送给远程制定服务器，进而通过云管端对数据流进行管理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。