專利名稱：基于can總線和k線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車載診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)帶有CAN總線和K線接口，具有GPS定 位功能，并且能夠遠(yuǎn)程收發(fā)數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
車載診斷系統(tǒng)為了獲取汽車狀態(tài)信息，其處理器需要與車上控制元件進(jìn)行通信。 CAN總線和K線都是汽車工業(yè)的通信總線標(biāo)準(zhǔn)，在許多場合都有著廣泛的應(yīng)用，為了能與這 些車上的控制元件通信，診斷裝置必須帶有CAN總線和K線接口，而傳統(tǒng)的車載診斷裝置只 能對車的自身故障進(jìn)行報警，當(dāng)發(fā)動機(jī)排出的尾氣超標(biāo)或出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會馬上發(fā)出報警， 點(diǎn)亮儀表上的檢查發(fā)動機(jī)警告燈。同時系統(tǒng)會自動將相關(guān)的故障碼或數(shù)據(jù)存儲到發(fā)動機(jī)電 腦的存儲器當(dāng)中，維修人員或檢查人員可以通過專用的電腦檢測儀從發(fā)動機(jī)電腦內(nèi)讀出故 障碼，故障碼可以直接反映出發(fā)生故障的故障點(diǎn)或原因。但是該裝置不能進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控 進(jìn)行診斷，而且不能對汽車的位置進(jìn)行定位，這樣就沒辦法及時的對車輛的故障進(jìn)行診斷 維修。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供了一種基于CAN總線和K線，同時具有 GPS定位和遠(yuǎn)程收發(fā)數(shù)據(jù)功能的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)。本實(shí)用新型是一種基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)，包括車載監(jiān)控 終端單元和后臺監(jiān)控單元；所述車載監(jiān)控終端單元包括帶有ARM芯片的處理器、電源管理模塊、看門狗電路、 同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器、FLASH存儲器、信號檢測模塊、CAN總線模塊、K線模塊、RS232 總線模塊、GPS定位模塊、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊以及SIM卡模塊；所述處理器分別與所述電源 管理模塊、同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器、FLASH存儲器、看門狗電路、CAN總線模塊、K線模塊、 RS232總線模塊、GPS定位模塊、信號檢測模塊以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊相連接；所述遠(yuǎn)程數(shù) 據(jù)傳輸模塊與SIM卡模塊相連；所述后臺監(jiān)控單元包括監(jiān)控中心和監(jiān)控工作站；所述監(jiān)控中心經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)或局域 網(wǎng)與所述監(jiān)控工作站通信。本實(shí)用新型的有益之處在于本實(shí)用新型通過CAN總線和K線接口與車內(nèi)相關(guān) 接口連接，可以實(shí)時獲取車輛相應(yīng)的狀態(tài)信息，將總線和K線接口所獲取的狀態(tài)信息通過 無線網(wǎng)絡(luò)傳給監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)利用其強(qiáng)大的硬件處理平臺完成海量數(shù)據(jù)報表分析與整 理，以簡明易懂的圖表界面顯示在終端用戶面前，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程工作站進(jìn)行診斷車載狀態(tài)。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；圖2車載監(jiān)控終端單元的電源管理模塊電路原理3[0010]圖3車載監(jiān)控終端單元的存儲擴(kuò)展模塊電路原理圖；圖4車載監(jiān)控終端單元的看門狗電路原理圖；圖5車載監(jiān)控終端單元的CAN總線模塊電路原理圖；圖6車載監(jiān)控終端單元的K線模塊電路原理圖；圖7車載監(jiān)控終端單元的RS232模塊電路原理圖；圖8車載監(jiān)控終端單元的GPS模塊電路原理圖；圖9車載監(jiān)控終端單元的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊及SIM卡模塊原理圖；圖10車載監(jiān)控終端單元的信號檢測模塊原理圖。
具體實(shí)施方式參照圖1至圖10所示，一種基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)，包括 車載監(jiān)控終端單元1和后臺監(jiān)控單元2 ；所述車載監(jiān)控終端單元包括帶有ARM芯片的處理器100、電源管理模塊101、看門 狗電路102、同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器103、FLASH存儲器104、信號檢測模塊105、CAN總線 模塊106、K線模塊107、RS232總線模塊108、GPS定位模塊109、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊110以 及SIM卡模塊111 ；所述處理器100分別與所述電源管理模塊101、同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器103、 FLASH存儲器104、看門狗電路102、CAN總線模塊106、K線模塊107、RS232總線模塊108、 GPS定位模塊109、信號檢測模塊105以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊110相連接；所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳 輸模塊110與SIM卡模塊111相連；所述后臺監(jiān)控單元包括監(jiān)控中心21和監(jiān)控工作站22 ；所述監(jiān)控中心21經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)與所述監(jiān)控工作站22通信。其中所述后臺監(jiān)控單元1通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述車載監(jiān)控終端單元2進(jìn)行通信；所 述無線網(wǎng)絡(luò)為GSM、GPRS、CDMA、3G的一種。其中所述處理器100通過CAN接口與CAN總線模塊106連接，所述處理器100與K 線模塊107、RS232總線模塊108、GPS定位模塊109、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊110均通過串口進(jìn)
行連接。其中所述CAN總線106模塊包括CAN收發(fā)芯片1061、CAN保護(hù)電路(未圖示)；所 述K線模塊107包括K線收發(fā)芯片1071、K線保護(hù)電路(未圖示)。其中所述電源管理模塊101包括電源保護(hù)電路(未圖示)、DC-DC轉(zhuǎn)換器(未圖 示)以及用于向各個模塊輸送不同電壓的LDO轉(zhuǎn)換芯片(未圖示)。其中所述GPS定位模塊109包括GPS芯片1091、天線拔插檢測電路1092。該系統(tǒng)的工作原理是處理器100通過串口與GPS模塊109通訊，獲取GPS定位 數(shù)據(jù)；通過串口與RS232總線模塊108通訊，獲取汽車RS232總線數(shù)據(jù)；通過串口與K線模 塊107通訊，獲取汽車K線數(shù)據(jù)；通過CAN接口與CAN總線模塊106通訊，獲取汽車CAN總 線數(shù)據(jù)；通過I/O接口與信號檢測模塊105通訊，獲取天線檢測、ACC、手動報警信號。處理 器100將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，整理，根據(jù)一定的協(xié)議進(jìn)行打包成特定格式的報文，通過串口 與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊110通訊，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊110再通過無線網(wǎng)絡(luò)傳給監(jiān)控系統(tǒng)2，監(jiān) 控系統(tǒng)利用其強(qiáng)大的硬件處理平臺完成海量數(shù)據(jù)報表分析與整理，以簡明易懂的圖表界面
4顯示在終端用戶面前，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程工作站進(jìn)行診斷車載狀態(tài)。如圖2所示，在電源管理模塊中，以12V或24V汽車電源作為電源輸入，所選DC-DC 轉(zhuǎn)換器的降壓芯片型號為MPM67，輸出5V直流電壓；所選LD0(L0W DR0P-0UT，線性穩(wěn)壓 器)轉(zhuǎn)換芯片型號分別為LM1086-ADJ，輸出4V直流電壓；TPS79333，輸出3. 3V直流電壓； TPS79333，輸出3. 3V直流電壓。電源管理模塊的作用是對汽車電源進(jìn)行濾波，整流并轉(zhuǎn)化 成各種直流電壓供給車載終端單元的各個模塊。如圖3所示，同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SDRAM)和FLASH存儲器為控制器的存儲 擴(kuò)展，存儲各種控制信息；其中，SDRAM通過一個D觸發(fā)器與所述處理器連接，F(xiàn)LASH存儲器 通過MISO，MOSI和SCK與所述處理器的對應(yīng)引腳連接。如圖4所示，MAX706S是一組CMOS監(jiān)控電路，能夠監(jiān)控電源電壓、電池故障和微處 理器或微控制器的工作狀態(tài)，并提供看門狗定時器功能。本實(shí)用新型MAX706S自身的MR與 WDO連接，WDI與PFO連接，并通過PFI和RST信號線與所述處理器相連。如圖5，采用SN65HVD23X系列芯片作為CAN收發(fā)芯片和物理總線的接口，可以對 CAN收發(fā)芯片提供差動發(fā)送和接收功能。SN65HVD23X芯片通過TX和RX信號線與處理器自 帶的CAN接口 CANTX和CANRX相連。SN65HVD2;3X芯片通過CANH和CANL信號線與汽車CAN 總線接口相連，并且在CANH和CANL信號線上加入扼流圈，TVS管，氣體放電管和保險絲等 保護(hù)電路，這樣就能有效地防止車載上的高壓或大電流通過CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入終端系統(tǒng)。如圖6，采用L9637芯片作為K線收發(fā)芯片的接口，可以對K線收發(fā)芯片提供發(fā)送 和接收功能。L9637芯片通過TX和RX信號線與所述處理器的串口 3的TX3和RX3相連。 在汽車K線接口上加上TVS管，能夠有效地防止車載上的高壓進(jìn)入終端系統(tǒng)。如圖7，RE232模塊采用SP3222ECA芯片，該芯片可以將TTL電平和RS232電平進(jìn) 行轉(zhuǎn)換。SP3222ECA芯片通過TlIN和RlOUT信號線與所述處理器的串口 1的TXl和RXl相 連。SP3222ECA芯片通過TlOUT和RlIN信號線與汽車RS232總線接口相連。如圖8，本實(shí)用新型采用GS-92M作為GPS定位模塊，通過天線接收全球定位衛(wèi)星的 GPS報文。GS-92M通過TXA和RXA與所述處理器的串口 5的T)(5和RX5相連。根據(jù)天線阻 抗特性，當(dāng)天線接入時，天線阻抗OUoad)為50歐姆；當(dāng)斷開時，阻抗為無窮大；利用這一 特性，設(shè)計出一天線拔插檢測電路，通過信號線與所述處理器IO 口相連。如圖9，本實(shí)用新型具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸功能，采用ΕΜ200/ΕΜ310作為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳 輸模塊，通過天線和SIM卡與監(jiān)控中心進(jìn)行無線通信，監(jiān)控中心將收到的數(shù)據(jù)放于互聯(lián)網(wǎng) Internet中，監(jiān)控工作站登入hternet獲取數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊通過/T)(D和/RXD與 控制器的串口 2的TX2和RX2相連。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊通過SIMVCC，SIMCLK, SIMDATA和 SIMRST與SIM卡相連。芯片DALC208具有IO 口靜電保護(hù)功能，該芯片通過101，102和103 與SIM卡相連。如圖10，采用電平高低檢測電路檢測天線拔插信號、手動報警信號、ACC開啟信號 等，檢測到的電平信號通過I/O 口與所述處理器相連接。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均 等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)，其特征在于包括車載監(jiān)控終 端單元和后臺監(jiān)控單元；所述車載監(jiān)控終端單元包括帶有ARM芯片的處理器、電源管理模塊、看門狗電路、同步 動態(tài)隨機(jī)存取存儲器、FLASH存儲器、信號檢測模塊、CAN總線模塊、K線模塊、RS232總線模 塊、GPS定位模塊、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊以及SIM卡模塊；所述處理器分別與所述電源管理模 塊、同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器、FLASH存儲器、看門狗電路、CAN總線模塊、K線模塊、RS232 總線模塊、GPS定位模塊、信號檢測模塊以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊相連接；所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸 模塊與SIM卡模塊相連；所述后臺監(jiān)控單元包括監(jiān)控中心和監(jiān)控工作站；所述監(jiān)控中心經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)與 所述監(jiān)控工作站通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)，其特征在于 所述后臺監(jiān)控單元通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述車載監(jiān)控終端單元進(jìn)行通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)，其特征 在于所述無線網(wǎng)絡(luò)為GSM、GPRS、CDMA、3G的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)，其特征在于 所述處理器通過CAN接口與CAN總線模塊連接，所述處理器與K線模塊、RS232總線模塊、 GPS定位模塊、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊均通過串口進(jìn)行連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)，其特征在于 所述CAN總線模塊包括CAN收發(fā)芯片、CAN保護(hù)電路；所述K線模塊包括K線收發(fā)芯片、K線 保護(hù)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)，其特征在于 所述電源管理模塊包括電源保護(hù)電路、DC-DC轉(zhuǎn)換器以及用于向各個模塊輸送不同電壓的 LDO轉(zhuǎn)換芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)，其特征在于 所述GPS定位模塊包括GPS芯片、天線拔插檢測電路。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于CAN總線和K線的遠(yuǎn)程車載診斷定位系統(tǒng)，包括車載監(jiān)控終端單元和后臺監(jiān)控單元；所述車載監(jiān)控終端單元包括帶有ARM芯片的處理器、電源管理模塊、看門狗電路、同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器、FLASH存儲器、信號檢測模塊、CAN總線模塊、K線模塊、RS232總線模塊、GPS定位模塊、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊以及SIM卡模塊；所述后臺監(jiān)控單元包括監(jiān)控中心和監(jiān)控工作站；所述后臺監(jiān)控單元通過無線網(wǎng)絡(luò)與所述車載監(jiān)控終端單元進(jìn)行通信。本實(shí)用新型通過將車載監(jiān)控終端單元上CAN總線或K線上的數(shù)據(jù)信號傳送到監(jiān)控工作站，從而實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程工作站診斷車載狀態(tài)。
文檔編號G05B23/02GK201926924SQ20112000101
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者張代祥, 柯賢亮, 陳昭勝 申請人:福建星網(wǎng)銳捷通訊股份有限公司