汽车脉冲信号记录仪及车辆检测设备的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种汽车脉冲信号记录仪及车辆检测设备，其中，所述汽车脉冲信号记录仪，包括：电平匹配电路，电平匹配电路用于对脉冲信号进行电平转换；交互界面，交互界面用于接收用户指令；控制单元，控制单元分别与电平匹配电路和交互界面相连，控制单元用于根据用户指令进行工作，并在工作过程中对脉冲信号进行编辑，得到并记录脉冲数据，其中，脉冲数据包括脉冲类型和触发时间。根据本发明实施例的汽车脉冲信号记录仪，能够捕捉到汽车用电器的脉冲信号，并根据脉冲数据分析出汽车用电器是否存在故障，节省汽车的故障排查时间，提升车辆的测试效率。
【专利说明】
汽车脉冲信号记录仪及车辆检测设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车【技术领域】，特别涉及一种汽车脉冲信号记录仪及车辆检测设备。
【背景技术】
[0002]目前汽车主要使用车载诊断系统OBD (On-Board Diagnostic)识别可能存在故障的区域，并以故障代码的方式将该信息储存在电控单元存储器内。但随着汽车产业的发展，汽车上电气部件越来越多，相互的关联逻辑也越来越复杂。很多电气部件使用的是脉冲信号，但是如果有些模块发出不符合逻辑的脉冲信号就会影响到其他模块的功能，进一步影响整车的整体性能。而且这些错误信号在实车测试时随机性比较大，一般也很难触发，更有可能是单个脉冲信号。对于这些脉冲信号，通过示波器很难捕获。综上，OBD系统只能识别预先制定的故障，对偶发故障不能进行有效地识别。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
[0004]为此，本发明的一个目的在于提出一种汽车脉冲信号记录仪。该汽车脉冲信号记录仪，能够捕捉到汽车用电器的脉冲信号，从而为车辆的故障排查提供依据，节省汽车的故障排查时间。
[0005]本发明的另一个目的在于提出一种车辆检测设备。
[0006]为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种汽车脉冲信号记录仪，包括:电平匹配电路，所述电平匹配电路用于对脉冲信号进行电平转换；交互界面，所述交互界面用于接收用户指令；以及控制单元，所述控制单元分别与所述电平匹配电路和所述交互界面相连，所述控制单元用于根据所述用户指令进行工作，并在工作过程中对所述脉冲信号进行编辑，得到并记录脉冲数据，其中，所述脉冲数据包括脉冲类型和触发时间。
[0007]根据本发明实施例的汽车脉冲信号记录仪，电平匹配电路能够捕捉到汽车用电器的脉冲信号，并转换为适于控制单元处理的电平信号，然后由控制单元记录脉冲数据，从而能够根据脉冲数据分析出汽车用电器是否存在故障。
[0008]另外，根据本发明上述实施例的汽车脉冲信号记录仪还可以具有如下附加的技术特征:
[0009]在一些示例中，所述控制单元对所述脉冲信号进行编辑，得到并记录脉冲数据，包括:检测所述脉冲信号的上升沿和下降沿，并在检测到所述脉冲信号的上升沿和下降沿时，记录所述脉冲类型和触发时间。
[0010]在一些示例中，所述控制单元还用于根据所述脉冲类型和触发时间重现所述脉冲信号。
[0011]在一些示例中，所述控制单元包括:输入捕捉端口和I/O端口(输入/输出，input/output),所述控制单元通过所述输入捕捉端口捕捉来自所述电平匹配电路发送的脉冲信号，所述控制单元通过所述I/o端口将所述脉冲信号发送给所述电平匹配电路，并由所述电平匹配电路输出重现的所述脉冲信号。
[0012]在一些示例中，还包括:CAN(控制器局域网络，Controller Area Network收发器，所述CAN收发器与所述控制单元相连。
[0013]在一些示例中，还包括:存储模块，所述存储模块与所述控制单元相连，用于存储所述脉冲数据，所述控制单元通过所述高容量存储卡SDHC端口(Secure Digital HighCapacity)与所述存储模块相连。
[0014]在一些示例中,所述存储模块为SD卡(全数码卡,Secure Digital Memory Card)。
[0015]在一些示例中，还包括:电源管理模块，所述电源管理模块用于为所述汽车脉冲信号记录仪供电。
[0016]在一些示例中，所述控制单元还包括:USB端口(通用串行总线，UniversalSerial Bus),用于实现与外围设备的连接。
[0017]本发明第二方面的实施例公开了一种车辆检测设备，包括:如上述第一方面的实施例所述的汽车脉冲信号记录仪。该车辆检测设备能够捕捉到汽车用电器的脉冲信号，并根据脉冲数据分析出诸如汽车用电器是否存在故障。
[0018]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0020]图1是根据本发明一个实施例的汽车脉冲信号记录仪的结构框图；
[0021]图2是根据本发明另一个实施例的汽车脉冲信号记录仪的结构框图；以及
[0022]图3是根据本发明一个实施例的汽车脉冲信号记录仪进行脉冲信号记录的过程图。
[0023]附图标记:汽车脉冲信号记录仪100，电平匹配电路110，交互界面120，控制单元MCU，输入捕捉端口 131，I/O 端口 132，CAN 端口 133，SDHC 端口 134，USB 端口 135，CAN 收发器140，存储模块150，电源管理模块160。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0025]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0027]以下结合附图描述根据本发明实施例的汽车脉冲信号记录仪及车辆检测设备。
[0028]图1是根据本发明一个实施例的汽车脉冲信号记录仪的结构框图。如图1所示，根据本发明一个实施例的汽车脉冲信号记录仪100，包括:电平匹配电路110、交互界面120和控制单兀 MCU (Micro Control Uni)。
[0029]其中，电平匹配电路11用于对脉冲信号进行电平转换。交互界面120用于接收用户指令。控制单元MCU分别与电平匹配电路110和交互界面120相连，控制单元MCU用于根据用户指令进行工作，并在工作过程中对脉冲信号进行编辑，得到并记录脉冲数据，其中，脉冲数据包括脉冲类型和触发时间。其中，控制单元MCU对脉冲信号进行编辑，得到并记录脉冲数据，具体包括:检测脉冲信号的上升沿和下降沿，并在检测到脉冲信号的上升沿和下降沿时，记录脉冲类型和触发时间。进一步地，控制单元MCU还可根据脉冲类型和触发时间重现脉冲信号。
[0030]根据本发明实施例的汽车脉冲信号记录仪，电平匹配电路能够捕捉到汽车用电器的脉冲信号，并转换为适于控制单元处理的电平信号，然后由控制单元记录脉冲数据，从而能够根据脉冲数据分析出汽车用电器是否存在故障。
[0031]作为一个具体的示例,如图2所示,控制单元MCU包括:输入捕捉端口 131和I/O端口 132，控制单元MCU通过输入捕捉端口 131捕捉来自电平匹配电路110发送的脉冲信号，控制单元MCU通过I/O端口 132将脉冲信号发送给电平匹配电路110，并由电平匹配电路110输出重现的脉冲信号。
[0032]结合图2所示，汽车脉冲信号记录仪100还包括:CAN收发器140，CAN收发器140与控制单元MCU相连。其中，控制单元MCU具有CAN端口 133。通过CAN端口 133与CAN收发器140相连。
[0033]进一步地，汽车脉冲信号记录仪100还包括:存储模块150，存储模块150与控制单元MCU相连，用于存储脉冲数据，控制单元MCU通过SDHC端口 134与存储模块150相连。如图2所示，存储模块150为但不限于SD卡。此外，控制单元MCU还包括:USB端口 135。用于实现与外围设备(如个人计算机PC机)的连接。
[0034]再次结合图2所示，汽车脉冲信号记录仪100还包括:电源管理模块160，电源管理模块160用于为汽车脉冲信号记录仪供电。
[0035]结合图1和图2所示的汽车脉冲信号记录仪100，本发明实施例的汽车脉冲信号记录仪100的记录脉冲数据的工作原理如下:
[0036]1、连接汽车脉冲信号记录仪100，通过交互界面120使记录仪工作，其中，交互界面120上具有人机交互按键，可对汽车脉冲信号记录仪100进行控制操作。
[0037]2、汽车脉冲信号记录仪100工作时，汽车用电器脉冲信号输入到汽车脉冲信号记录仪100时，输入的脉冲信号对MCU而言无法直接接收，需要电平匹配电路110对脉冲信号进行电平转换，通过电平匹配电路110转换为MCU所能承受的电平，然后输入到MCU的输入捕捉端口 131，进彳T脉冲捕捉。
[0038]3、当MCU的输入捕捉端口 131捕捉到电平信号边沿跳变时，可触发中断函数。
[0039]4、MCU进入中断函数，进入中断函数后，记录当前触发中断定时器的COUNT并记录下触发时间，然后由中断可以判断当前触发的边沿类型，并对当前脉冲进行编号，然后存入内存，如易挥发性随机存取存储器RAM(Ramd0mACCesSMem0ry)中。
[0040]5、在MCU退出中断后，会将RAM中编辑好的脉冲数据写入诸如SD卡中。这样，实现脉冲数据的记录。
[0041]再次结合图1和图2所示的汽车脉冲信号记录仪100，本发明的实施例进行脉冲信号的重现的原理如下:
[0042]1、通过交互界面120选择需要重现的脉冲数据。
[0043]2,MCU将SD卡中最先用到的一部分数据读取到MCU的RAM中，然后将单个脉冲中记录的定时器COUNT的数通过转换计算后给定时器的触发中断的寄存器。
[0044]3、在定时器的中断函数中，将当前的脉冲信号输入到I/O端口 132，然后根据脉冲数据中记录的脉冲信号的触发时间将下一个脉冲信号输入到I/O端口 132。不断地重复直到所有脉冲数据输出结束。
[0045]4、在退出中断时，MCU不断的读入SD卡中的脉冲数据，然后存储到RAM中，这样提供中断源源不断的数据，直到脉冲结束。
[0046]如图3所示，本发明实施例的汽车脉冲信号记录仪100的工作过程如下:
[0047]1、汽车脉冲信号记录仪100上电后首先进行初始化。
[0048]2、在初始化完成后，显示交互界面120，检测是否有脉冲信号输入，如有脉冲输入，记录脉冲，如无脉冲输入继续监控脉冲信号。
[0049]3、记录脉冲信号时，利用边沿检测中断函数，记录脉冲类型和触发时间，并将这些信息存储到RAM中，同时初始化SD卡，例如:当RAM中存储的信息超过512个时，将所有脉冲数据写入SD卡，如果汽车脉冲信号记录仪100的USB端口 135连接到PC端，则可以将写入SD卡的脉冲数据备份一份发给PC端。在执行写入动作时，要判断是否有退出键按下，如退出键按下，汽车脉冲信号记录仪100中断写入动作，返回交互界面120继续监控脉冲信号，如没有退出键按下，则继续执行写入动作。
[0050]4、在记录脉冲的过程中，如果交互界面120通过USB端口 135与PC端连接，此时可选择查看及删除SD卡中存储的脉冲数据。当选择重现脉冲时，例如:首先初始化SD卡，将脉冲数据的前1024个读到RAM中，并初始化定时器中断函数，利用中断函数将脉冲输出到I/O端口上，从而重现脉冲，当SD卡中剩余脉冲个数为零或退出键按时下，此过程结束。当选择删除SD卡中脉冲时，首先选择需要删除的脉冲名称，初始化SD卡后，删除相应脉冲存储数据，删除结束后，返回初始的交互界面。
[0051]根据本发明实施例的汽车脉冲信号记录仪，可以捕捉到需要记录的汽车用电器发送的脉冲信号，然后记录脉冲数据，并可方便、直接地重现脉冲信号，这样可以通过对重现的脉冲信号进行分析，判断汽车用电器是否发生故障，并且，对于脉冲信号的重现，不需要对车辆进行多次反复的测试(例如:相关技术中，为了重现脉冲信号，需要对车辆进行反复的测试而再次得到类似的脉冲信号)，从而提高车辆的测试效率。
[0052]本发明的进一步实施例提供了一种车辆检测设备，包括:如上述的实施例所述的汽车脉冲信号记录仪。该车辆检测设备能够捕捉到汽车用电器的脉冲信号，并根据脉冲数据分析出诸如汽车用电器是否存在故障。
[0053]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0054]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1.一种汽车脉冲信号记录仪，其特征在于，包括: 电平匹配电路，所述电平匹配电路用于对脉冲信号进行电平转换； 交互界面，所述交互界面用于接收用户指令；以及 控制单元，所述控制单元分别与所述电平匹配电路和所述交互界面相连，所述控制单元用于根据所述用户指令进行工作，并在工作过程中对所述脉冲信号进行编辑，得到并记录脉冲数据，其中，所述脉冲数据包括脉冲类型和触发时间。
2.根据权利要求1所述的汽车脉冲信号记录仪，其特征在于，所述控制单元对所述脉冲信号进行编辑，得到并记录脉冲数据，包括:检测所述脉冲信号的上升沿和下降沿，并在检测到所述脉冲信号的上升沿和下降沿时，记录所述脉冲类型和触发时间。
3.根据权利要求1所述的汽车脉冲信号记录仪，其特征在于，所述控制单元还用于根据所述脉冲类型和触发时间重现所述脉冲信号。
4.根据权利要求3所述的汽车脉冲信号记录仪，其特征在于，所述控制单元包括:输入捕捉端口和I/O端口，所述控制单元通过所述输入捕捉端口捕捉来自所述电平匹配电路发送的脉冲信号，所述控制单元通过所述I/O端口将所述脉冲信号发送给所述电平匹配电路，并由所述电平匹配电路输出重现的所述脉冲信号。
5.根据权利要求1所述的汽车脉冲信号记录仪，其特征在于，还包括:CAN收发器，所述CAN收发器与所述控制单元相连。
6.根据权利要求1所述的汽车脉冲信号记录仪，其特征在于，还包括:存储模块，所述存储模块与所述控制单元相连，用于存储所述脉冲数据，所述控制单元通过所述高容量存储卡SDHC端口与所述存储模块相连。
7.根据权利要求6所述的汽车脉冲信号记录仪，其特征在于，所述存储模块为SD卡。
8.根据权利要求1所述的汽车脉冲信号记录仪，其特征在于，还包括:电源管理模块，所述电源管理模块用于为所述汽车脉冲信号记录仪供电。
9.根据权利要求1-8任一项所述的汽车脉冲信号记录仪，其特征在于，所述控制单元还包括:USB端口，用于实现与外围设备的连接。
10.一种车辆检测设备，其特征在于，包括:如权利要求1-9任一项所述的汽车脉冲信号记录仪。
【文档编号】G07C5/08GK104240334SQ201410520272
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】王国伟, 贾凯, 王冰瑶, 张金深 申请人:长城汽车股份有限公司