汽车数据接口扩展装置及实现数据交互的方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车数据接口扩展装置及实现数据交互的方法，装置包括：通过外部OBD数据接口扩展装置和原车OBD数据接口装置相连，所述外部OBD数据接口扩展装置包括电源、电源管理模块、输入端口、数据交换电路及若干输出端口，所述电源与所述输入端口一起接入并通过所述电源管理模块给所述数据交换电路和输出端口供电，所述输入端口通过所述数据交换电路与所述输出端口进行数据交互。本发明是一种使汽车电子系统能够同时连接多个外部终端设备，实现数据的多路同时采集的汽车数据接口扩展装置及实现数据交互的方法。
【专利说明】汽车数据接口扩展装置及实现数据交互的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车数据接口扩展装置及实现数据交互的方法。
【背景技术】
[0002]OBD是英文On-Board Diagnostic的缩写，中文翻译为“车载诊断系统”。是汽车数据接口扩展装置中很重要的组成部分。
[0003]从20世纪80年代起，美、日、欧等各大汽车制造企业开始在其生产的电喷汽车上配备OBD，初期的OBD没有自检功能。比OBD更先进的OBD-1I在20世纪90年代中期产生，美国汽车工程师协会(SAE)制定了一套标准规范，要求各汽车制造企业按照OBD-1I的标准提供统一的诊断模式，在20世纪90年末期，进入北美市场的汽车都按照新标准设置0BD。
[0004]OBD-1I与以前的所有车载诊断系统不同之处在于有严格的排放针对性，其实质性能就是通过监测汽车的动力和排放控制系统来监控汽车的排放。当汽车的动力或排放控制系统出现故障，有可能导致一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HO、氮氧化合物或燃油蒸发污染量超过设定的标准，故障灯就会点亮报警。
[0005]OBD-1I的特点:1、统一车种诊断座形状为16PIN ;2、上有数值分析资料传输功能(DATA LINK CONNECTOR简称DLC) ;3、统一各车种相同故障代码及意义；4、具有行车记录器功能；5、具有重新显示记忆故障码功能；6、具有可由仪器直接清除故障码功能。
[0006]虽然OBD-1I对监测汽车排放十分有效，但驾驶员接受不接受警告全凭“自觉”。为此，比OBD-1I更先进的OBD-1II产生了。OBD-1II主要目的是使汽车的检测、维护和管理合为一体，以满足环境保护的要求。OBD-1II系统会分别进入发动机、变速箱、ABS等系统ECU中去读取故障码和其它相关数据，并利用小型车载通讯系统，例如GPS导航系统或无线通信方式将车辆的身份代码、故障码及所在位置等信息自动通告管理部门，管理部门根据该车辆排放问题的等级对其发出指令，包括去哪里维修的建议，解决排放问题的时限等，还可对超出时限的违规者的车辆发出禁行指令。因此，OBD-1II系统不仅能对车辆排放问题向驾驶者发出警告，而且还能对违规者进行惩罚。OBD系统的应用是排放标准的一次革新，其功能的正确发挥对于车辆排放的控制十分重要。
[0007]目前汽车上一般只配备一个OBD数据接口装置，在需要外接几个终端外设时候无法实现；有些汽车配备有几个OBD数据接口扩展装置，但是在多个接口同时使用时，产生干扰或者冲突。
[0008]因此，亟需一种使汽车电子系统能够同时连接多个外部终端设备，实现数据的多路同时采集的汽车数据接口扩展装置及实现数据交互的方法。
【发明内容】
[0009]本发明的第一个目的是提供一种使汽车电子系统能够同时连接多个外部终端设备，实现数据的多路同时采集的汽车数据接口扩展装置。
[0010]本发明的第二个目的是提供一种利用汽车数据接口扩展装置实现数据交互的方法。
[0011]为了实现上述第一个目的，本发明提供的技术方案为:提供一种汽车数据接口扩展装置，包括:通过外部OBD数据接口扩展装置和原车OBD数据接口装置相连，所述外部OBD数据接口扩展装置包括电源、电源管理模块、输入端口、数据交换电路及若干输出端口，所述电源与所述输入端口一起接入并通过所述电源管理模块给所述数据交换电路和输出端口供电，所述输入端口通过所述数据交换电路与所述输出端口进行数据交互。
[0012]所述数据交换电路包括嵌入式控制器、矩阵交换电路及CAN总线转发器，所述输入端口及输出端口均与所述CAN总线转发器连接，所述CAN总线转发器还与所述嵌入式控制器相连，所述嵌入式控制器通过所述矩阵交换电路将所述输入端口和任一个所述输出端口进行数据交互。
[0013]所述汽车数据接口扩展装置还包括输入连接电缆和输出连接电缆，所述原车OBD数据接口装置通过所述输入连接电缆与所述外部OBD数据接口扩展装置连接，所述外部OBD数据接口扩展装置通过输出连接电缆与用户OBD外设连接。
[0014]所述嵌入式控制器包括:
[0015]扫描模块，所述扫描模块对各个所述输出端口的中断请求进行逐一扫描；
[0016]判断模块，所述判断模块判断当前扫描的所述输出端口是否有中断请求，若是，则将所述输入端口通过切换模块与有中断请求的所述输出端口进行数据交互，若否，则继续执行当前动作；
[0017]切换模块，所述判断模块判断所述输出端口有中断请求时，则通过所述矩阵交换电路和CAN总线转发器将所述输入端口切换至与有中断请求的所述输出端口进行数据交互。
[0018]所述判断模块还包括判断有中断请求的所述输出端口的中断是否结束，若否，则继续执行当前动作，若是，则通过所述切换模块释放所述矩阵交换电路和CAN总线转发器，让所述嵌入式控制器重新进入扫描状态。
[0019]为了实现上述第二个目的，本发明提供的技术方案为:提供一种利用汽车数据接口扩展装置实现数据交互的方法，包括如下步骤:
[0020]扫描步骤，对各个所述输出端口的中断请求进行逐一扫描；
[0021]判断步骤，判断当前扫描的所述输出端口是否有中断请求，若是，则将所述输入端口通过切换模块与有中断请求的所述输出端口进行数据交互，若否，则继续执行当前动作；
[0022]切换步骤，判断所述输出端口有中断请求时，则通过所述矩阵交换电路和CAN总线转发器将所述输入端口切换至与有中断请求的所述输出端口进行数据交互。
[0023]所述判断步骤还包括判断有中断请求的所述输出端口的中断是否结束，若否，则继续执行当前动作，若是，则通过所述切换模块释放所述矩阵交换电路和CAN总线转发器，让所述嵌入式控制器重新进入扫描状态。
[0024]与现有技术相比，本发明汽车数据扩展装置及实现数据交互的方法中，通过外部OBD接口扩展装置，实现原车OBD数据接口装置与多个输出端口进行连接，让所述输入端口通过所述数据交换电路与多个所述输出端口进行数据交互，则实现了 OBD数据的多路同时采集，并连接多个OBD终端联机，能够同时实现远程在线故障诊断、在线车辆数据分析等多种在线服务需求。
[0025]通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明汽车数据接口扩展装置使用示意图。
[0027]图2为本发明外部OBD数据接口扩展装置的一个实施例的结构示意图。图3为本发明汽车数据接口扩展装置的一个实施例的内部模块图。
[0028]图4为如图4所示的汽车数据接口扩展装置的嵌入式控制器的内部模块图。
[0029]图5为利用如图4所示的汽车数据接口扩展装置实现数据交互的方法的一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0030]现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，如图1?5所示，本发明提供一种汽车数据接口扩展装置100，包括:通过外部OBD数据接口扩展装置IOOb和原车OBD数据接口装置IOOa相连，如图3所示的实施例给出了三个输出端口，所述外部OBD数据接口扩展装置包IOOb包括电源10、电源管理模块20、输入端口 30、数据交换电路40及输出端口 51、52、53，所述电源10与所述输入端口 30 —起接入并通过所述电源管理模块20给所述数据交换电路40和输出端口 51、52、53供电，所述输入端口 30通过所述数据交换电路40与所述输出端口 51、52、53进行数据交互。
[0031]如图3所示，所述数据交换电路40包括嵌入式控制器41、矩阵交换电路42及CAN总线转发器43，所述输入端口 30及输出端口 51、52、53均与所述CAN总线转发器43连接，所述CAN总线转发器43还与所述嵌入式控制器41相连，所述嵌入式控制器41通过所述矩阵交换电路42将所述输入端口 30和所述输出端口 51、52、53进行数据交互。
[0032]如图2所示为外部OBD数据接口扩展装置IOOb的结构示意图，图2所示为具有一个输入端口，及四个输出端口的外部OBD数据接口扩展装置IOOb。
[0033]如图1所示的实施例中，所述汽车数据接口扩展装置100还包括输入连接电缆60和输出连接电缆70，所述外部OBD数据接口扩展装置包100b，具有4个输出端口，分别通过所述输出电缆2与用户OBD外设A、B、C、D相连接。如图4所示，所述嵌入式控制器41包括:
[0034]扫描模块411，所述扫描模块411对各个所述输出端口 51、52、53的中断请求进行逐一扫描；
[0035]判断模块412，所述判断模块412判断当前扫描的所述输出端口 51、52、5是否有中断请求，若是，则将所述输入端口 30通过切换模块与有中断请求的所述输出端口进行数据交互，若否，则继续执行当前动作；
[0036]切换模块413，所述判断模块413判断所述输出端口有中断请求时，则通过所述矩阵交换电路42和CAN总线转发器43将所述输入端口 30切换至与有中断请求的所述输出端口进行数据交互。
[0037]所述判断模块413还包括判断有中断请求的所述输出端口的中断是否结束，若否，则继续执行当前动作，若是，则通过所述切换模块413释放所述矩阵交换电路42和CAN总线转发器43，让所述嵌入式控制器41重新进入扫描状态。
[0038]如图5所示，为了实现上述第二个目的，本发明提供的技术方案为:提供一种利用汽车数据接口扩展装置实现数据交互的方法，需要说明的是，如图5所示的实施例中，所用到的所述外部OBD数据接口扩展装置包IOOb为具有三个输出端口，该三个输出端口分别用
1、2、3来标识，方法包括如下步骤:首先是开始启动，让系统进行初始化，重要的步骤包括:
[0039]扫描步骤，首先对对输出端口 1、2、3的中断请求进行逐一扫描；
[0040]判断步骤，判断当前扫描的输出端口是否有中断请求，若是，则将所述输入端口通过切换模块与有中断请求的所述输出端口进行数据交互，若否，则继续执行当前动作；
[0041]切换步骤，判断所述输出端口 I有中断请求时，则通过所述矩阵交换电路和CAN总线转发器将所述输入端口切换至与有中断请求的所述输出端口进行数据交互。
[0042]所述判断步骤还包括判断有中断请求的所述输出端口的中断是否结束，若否，则继续执行当前动作，若是，则通过所述切换模块释放所述矩阵交换电路和CAN总线转发器，让所述嵌入式控制器重新进入扫描状态。
[0043]结合图1?5，本发明汽车数据扩展装置及实现数据交互的方法中，通过外部OBD数据接口扩展装置，实现原车OBD数据接口装置与多个输出端口进行连接，让所述输入端口通过所述数据交换电路与多个所述输出端口进行数据交互，则实现了 OBD数据的多路同时采集，并连接多个OBD终端联机，能够同时实现远程在线故障诊断、在线车辆数据分析等多种在线服务需求。
[0044]以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种汽车数据接口扩展装置，其特征在于，包括:通过外部OBD数据接口扩展装置和原车OBD数据接口装置相连，所述外部OBD数据接口扩展装置包括电源、电源管理模块、输入端口、数据交换电路及若干输出端口，所述电源与所述输入端口 一起接入并通过所述电源管理模块给所述数据交换电路和输出端口供电，所述输入端口通过所述数据交换电路与所述输出端口进行数据交互。
2.如权利要求1所述的汽车数据接口扩展装置，其特征在于:所述数据交换电路包括嵌入式控制器、矩阵交换电路及CAN总线转发器，所述输入端口及输出端口均与所述CAN总线转发器连接，所述CAN总线转发器还与所述嵌入式控制器相连，所述嵌入式控制器通过所述矩阵交换电路将所述输入端口和任一个所述输出端口进行数据交互。
3.如权利要求1所述的汽车数据接口扩展装置，其特征在于:所述汽车数据接口扩展装置还包括输入连接电缆和输出连接电缆，所述原车OBD数据接口装置通过所述输入连接电缆与所述外部OBD数据接口扩展装置连接，所述外部OBD数据接口扩展装置通过输出连接电缆与用户OBD外设连接。
4.如权利要求2所述的汽车数据接口扩展装置，其特征在于:所述嵌入式控制器包括: 扫描模块，所述扫描模块对各个所述输出端口的中断请求进行逐一扫描； 判断模块，所述判断模块判断当前扫描的所述输出端口是否有中断请求，若是，则将所述输入端口通过切换模块与有中断请求的所述输出端口进行数据交互，若否，则继续执行当前动作； 切换模块，所述判断模块判断所述输出端口有中断请求时，则通过所述矩阵交换电路和CAN总线转发器将所述输入端口切换至与有中断请求的所述输出端口进行数据交互。
5.如权利要求4所述的汽车数据接口扩展装置，其特征在于:所述判断模块还包括判断有中断请求的所述输出端口的中断是否结束，若否，则继续执行当前动作，若是，则通过所述切换模块释放所述矩阵交换电路和CAN总线转发器，让所述嵌入式控制器重新进入扫描状态。
6.一种利用如权利要求1-5任一项所述的汽车数据接口扩展装置实现数据交互的方法，其特征在于，包括如下步骤: 扫描步骤，对各个所述输出端口的中断请求进行逐一扫描； 判断步骤，判断当前扫描的所述输出端口是否有中断请求，若是，则将所述输入端口通过切换模块与有中断请求的所述输出端口进行数据交互，若否，则继续执行当前动作； 切换步骤，判断所述输出端口有中断请求时，则通过所述矩阵交换电路和CAN总线转发器将所述输入端口切换至与有中断请求的所述输出端口进行数据交互。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于:所述判断步骤还包括判断有中断请求的所述输出端口的中断是否结束，若否，则继续执行当前动作，若是，则通过所述切换模块释放所述矩阵交换电路和CAN总线转发器，让所述嵌入式控制器重新进入扫描状态。
【文档编号】G06F3/00GK103631363SQ201310430765
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】王洽和 申请人:深圳市联和安业科技有限公司