專利名稱：具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表及其診斷方法
技術領域：
本發明涉及汽車診斷領域，尤其涉及一種具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表
及其診斷方法。
背景技術：
隨著汽車技術的不斷發展，現代汽車的工作狀況都是由電控單元(ECU)進行控制顯示的，從而使得現代汽車在動力性、安全性和環保等方面更加先進。隨著汽車電控技術的飛速發展，汽車越來越普及，采用電腦控制的系統越來越多，汽車結構也越來越復雜，汽車的故障診斷也變得越來越復雜，隨之，汽車維修技師對汽車故障診斷設備的需求越來越大。目前的汽車行業，當汽車出現故障時往往駕駛員不知道故障出現在哪里，故障是否嚴重，這時駕駛員需要盡快知道汽車故障，以便于快速排除故障，因此，如何有效、快速的知道汽車的故障也是每個駕駛者迫切的需要。 隨著信息化時代的發展，汽車儀表已經不再僅僅是速度里程的指示，而是汽車的
綜合顯示控制中心。因此，傳統單一功能的汽車診斷儀表已經無法滿足越來越多的信息收
集需求，該行業內迫切的需要一種具有多種檢測功能的綜合儀表，以滿足廣大駕駛員及時、有效了解汽車故障并排除故障的需求。

發明內容
本發明的目的在于，提供一種具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表，其具有汽車電控診斷功能，可以對汽車故障進行提示，明確汽車故障點，以提醒駕駛員對汽車進行更好的維護； 本發明的另一目的在于，提供一種具有汽車電控診斷功能診斷方法，通過將汽車相關的各工作狀態以多種功能事件的形式進行劃分，以此方式實現汽車電控診斷的功能，對汽車進行更好的維護。 為實現上述目的，本發明提供一種具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表，其包括中央控制器、儀表接口、分別與中央控制器電性連接的數個不同功能指示步進電機、儀表照明指示燈、安全狀態指示燈、多種功能指示燈、多種故障指示燈、顯示屏、時鐘芯片、存儲器、語音提示模塊、按鍵處理電路、與儀表接口電性連接的電源模塊、分別與中央控制器及儀表接口電性連接的多種輸入信號處理電路、及汽車電控診斷接口電路，所述中央控制器上設有CAN總線接口及UART接口 ，使用時，通過儀表接口與待診斷汽車的電控單元電性連接，中央控制器通過CAN總線接口或UART接口連接汽車電控診斷接口電路，進而通過儀表接口與待診斷汽車的電控單元建立通訊連接。 所述中央控制器采用汽車組合儀表專用IC，該專用IC包括MC9S12XHZ系列、MC9S12HZ系列、及MC9S12HY系統的IC ;所述數個不同功能指示步進電機包括車速指示步進電機、轉速指示步進電機、水溫指示步進電機、及燃油指示步進電機，中央控制器上對應該不同功能指示步進電機分別設有步進電機驅動輸出接口，每一不同功能指示步進電機分別通過與其對應的步進電機驅動輸出接口與中央控制器連接。 所述儀表照明指示燈通過一背光驅動電路與中央控制器電性連接，該中央控制器 上對應該背光驅動電路設有P麗輸出接口 ，背光驅動電路通過該P麗輸出接口與中央控制 器連接，該儀表照明指示燈包括顯示屏背光指示燈、及儀表背光指示燈。 所述安全狀態指示燈、多種功能指示燈、及多種故障指示燈均依次通過一指示燈 輸出驅動電路、及一指示燈輸出控制電路與中央控制器連接，該安全狀態指示燈包括安全 帶狀態指示燈、及車門、發動機蓋、后備箱狀態指示燈，多種功能指示燈包括左右轉向燈、霧 燈狀態指示燈、駐車狀態指示燈、及電池狀態指示燈，多種故障指示燈包括ABS故障指示 燈、安全氣囊故障指示燈、調動系統故障指示燈、發動機故障指示燈、油壓故障指示燈、及燃 油報警指示燈。 所述顯示屏為LCD或VFD顯示屏，該顯示屏通過一顯示驅動電路與中央控制器電 性連接；語音提示模塊內包括一蜂鳴器喇叭、及一喇叭驅動電路，該蜂鳴器喇叭通過該喇 叭驅動電路與中央控制器電性連接；按鍵處理電路內包括數個按鍵、及與該數個按鍵電性 連接的電平信號濾波電路，該數個按鍵分別通過該電平信號濾波電路與中央控制器電性連 接。 所述多種輸入信號處理電路包括ON輸入信號處理電路、模擬信號輸入信號處理 電路、脈沖信號輸入信號處理電路、檔位信號輸入處理電路、儀表照明輸入處理電路、汽車 安全狀態出入信號處理電路、汽車功能指示燈輸入信號處理電路、及汽車故障指示輸入信 號處理電路；所述ON輸入信號處理電路內包括一ON輸入信號電平轉換電路、及一電平信號 濾波電路，ON輸入信號電平轉換電路通過該電平信號濾波電路與中央控制器連接；模擬信 號輸入信號處理電路內包括一模擬電壓輸入信號輸入保護電路、及一模擬濾波電路，該模 擬電壓輸入信號輸入保護電路包括燃油、水溫、及溫度輸入信號輸入保護電路，其均通過模 擬濾波電路與中央控制器連接；脈沖信號輸入信號處理電路內包括一脈沖信號輸入保護、 整形電路、及一脈沖信號濾波電路，該脈沖信號輸入保護、整形電路包括車速、及轉速保護、 整形電路，其均通過脈沖信號濾波電路與中央控制器連接。 所述汽車電控診斷接口電路包括一 CAN總線濾波保護電路、及一 K總線濾波保護 電路，該CAN總線濾波保護電路通過一 CAN總線收發器與中央控制器上的CAN總線接口連 接，K總線濾波保護電路通過一 K總線收發電路與中央控制器上的UART接口連接。
進一步地，本發明還提供一種采用上述汽車組合儀表的診斷方法，其包括如下步 驟 步驟1、在具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表內進行控制參數設置，將汽車 相關的各工作狀態以多種功能事件的形式進行劃分，不同功能事件分別對應不同的功能操 作； 步驟2、將具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表通過儀表接口與待診斷汽車的 電控單元電性連接，并對該汽車組合儀表進行系統初始化； 步驟3、讀取汽車組合儀表內預先設置的控制參數，啟動中斷，汽車組合儀表開始 與待診斷汽車的電控單元進行通訊； 步驟4、汽車組合儀表從待診斷汽車的電控單元處獲取診斷數據，判斷是否有事件 產生，若無，則返回步驟3，若有，則獲取該事件；
步驟5、對所獲取的事件進行判決，判斷該事件屬于哪一項功能事件；
步驟6、根據該功能事件所對應的功能操作作出相應的處理；
步驟7、處理完一項功能事件后，返回步驟4進行下一次操作。 所述功能事件包括水溫事件、燃油事件、室內溫度事件、室外溫度事件、時鐘事件、轉速事件、車速事件、按鍵事件、顯示事件、儀表照明事件、功能燈事件、報警燈事件、檔位事件、汽車電控診斷事件、及汽車儀表運行控制參數事件；上述各功能事件分別對應不同的功能操作，其中，水溫事件對應水溫信號數據采集、數據濾波、水溫計算、及水溫指示步進電機步數計算的操作；燃油事件對應燃油信號數據采集、數據濾波、燃油剩余量計算、及燃油指示步進電機步數計算的操作；室內溫度事件對應室內溫度信號數據采集、數據濾波、及室內溫度計算的操作；室外溫度事件對應室外溫度信號數據采集、數據濾波、及室外溫度計算的操作；時鐘事件對應讀取時鐘、及設置時鐘的操作；轉速事件對應轉速數據濾波、轉速計算、及轉速指示步進電機步數計算的操作；車速事件對應車速數據濾波、車速計算、車速指示步進電機步數計算、總里程計算和保存、及小計里程計算和保存的操作；按鍵事件對應對多個按鍵進行處理的操作；顯示事件對應顯示汽車工作的相關狀態的操作；儀表照明事件對應顯示屏的背光控制、及儀表背光控制的操作；功能燈事件對應根據功能燈信號，驅動相應的功能指示燈的操作；報警燈事件對應根據報警燈信號，驅動相應的報警指示燈的操作；檔位事件對應對檔位信號進行處理的操作；汽車電控診斷事件對應發送汽車電控診斷命令、及分析汽車電控診斷數據的操作；汽車儀表運行控制參數事件對應分析汽車運行控制參數、及保存汽車運行控制參數的操作。 所述步驟3中，可通過人工操作按鍵啟動中斷，開始汽車組合儀表與待診斷汽車的電控單元之間的通訊，或者通過預先設置，汽車組合儀表定時自動啟動中斷開始與待診斷汽車的電控單元進行通訊。 本發明的有益效果本發明提供的具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表及其診斷方法，其通過將汽車相關的各工作狀態以多種功能事件的形式進行劃分，以此方式實現汽車電控診斷的功能，同時還可以對汽車故障進行提示，明確汽車故障點，以提醒駕駛員對汽車進行更好的維護；此外，該具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表具有多種信號接口，同時支持CAN總線接口及UART接口接入，信號接入方式選擇性更廣，方便更多用戶的使用。
為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。


下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式
詳細描述，將使本發明的技術方案
及其他有益效果顯而易見。 附圖中， 圖1為本發明的具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表一實施例的電路結構示意圖； 圖2為本發明具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表的軟件主架構示意 圖3為本發明定時自動啟動中斷的流程示意 圖4為本發明診斷方法的流程示意 圖5為作為本發明一實施例的汽車電控診斷事件的處理流程 圖6為作為本發明另一實施例的各功能指示步進電機的處理流程圖。
具體實施例方式
為更進一步闡述本發明為實現預定目的所采取的技術手段及功效，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，相信本發明的目的、特征與特點，應當可由此得到深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。 如圖1所示，本發明提供一種具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表，其包括中央控制器(MCU)2、儀表接口 4、分別與中央控制器2電性連接的數個不同功能指示步進電機21、儀表照明指示燈22、安全狀態指示燈23、多種功能指示燈24、多種故障指示燈25、顯示屏26、時鐘芯片27、存儲器28、語音提示模塊29、按鍵處理電路20、與儀表接口 4電性連接的電源模塊40、分別與中央控制器2及儀表接口4電性連接的多種輸入信號處理電路、及汽車電控診斷接口電路42，所述中央控制器2上設有CAN總線接口 202及UART接口 204，使用時，通過儀表接口 4與待診斷汽車的電控單元(ECU)電性連接，中央控制器2通過CAN總線接口 202或UART接口 204連接汽車電控診斷接口電路42，進而通過儀表接口 4與待診斷汽車的電控單元建立通訊連接，本發明中，該儀表接口 4與汽車電控單元之間采用汽車電控系統故障診斷協議進行通訊。 本發明中，該中央控制器2采用汽車組合儀表專用IC，在本實施例中，該專用IC采用Freescale廠家生產的MC9S12XHZ系歹lj、 MC9S12HZ系歹lj、或MC9S12HY系統的IC。
按鍵處理電路20內包括數個按鍵202、及與該數個按鍵202電性連接的電平信號濾波電路204，該數個按鍵202分別通過該電平信號濾波電路204與中央控制器2電性連接，該按鍵處理電路20用以處理按鍵202的輸入信號，以達到中央控制器2采集這些信號的目的。 數個不同功能指示步進電機21包括車速指示步進電機212、轉速指示步進電機214、水溫指示步進電機216、及燃油指示步進電機218，中央控制器2上對應該不同功能指示步進電機21分別設有步進電機驅動輸出接口 212' 、214' 、216'、及218'，每一不同功能指示步進電機212、214、216、及218分別通過與其對應的步進電機驅動輸出接口 212'、214'、216'、及218'與中央控制器2連接，以用于顯示當期汽車的一些工作狀況。
儀表照明指示燈22用于控制一個觀看該具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表的最佳效果，該儀表照明指示燈22包括顯示屏背光指示燈222、及儀表背光指示燈224，其均通過一背光驅動電路226與中央控制器2電性連接，該中央控制器2上對應該背光驅動電路226設有P麗輸出接口 228，背光驅動電路226通過該P麗輸出接口 228與中央控制器2連接中央控制器2以P麗方式驅動控制儀表照明，該儀表指示燈22可以為常用的LED燈。 安全狀態指示燈23、多種功能指示燈24、及多種故障指示燈25均依次通過一指示燈輸出驅動電路230、及一指示燈輸出控制電路240與中央控制器2連接，該安全狀態指示燈23用于提醒駕駛員的安全狀態，其包括安全帶狀態指示燈232、及車門、發動機蓋、后備箱狀態指示燈234 ;多種功能指示燈24用于提示汽車目前的一些工作狀態，其包括左右轉向燈、霧燈狀態指示燈242、駐車狀態指示燈244、電池狀態指示燈246、及其它狀態指示燈248 ;多種故障指示燈25用于提示汽車目前的一些功能故障等，其包括ABS故障指示燈251、安全氣囊故障指示燈252、調動系統故障指示燈253、發動機故障指示燈254、油壓故障指示燈255、燃油報警指示燈256、及其它故障指示燈257。 顯示屏26為LCD或VFD顯示屏，其用于顯示汽車工裝狀態和總里程、小計里程、汽車電控單元的故障等信息，該顯示屏26通過一顯示驅動電路262與中央控制器2電性連接。 時鐘芯片27用于設置和讀取時鐘信號。存儲器28用于存儲汽車總里程、小計里程、汽車組合儀表運行的控制參數等，本實施例中，該存儲器28為電可擦寫可編程只讀存儲器(EEPR0M-Electrically Erasable ProgrammableRead_Only Memory)存儲器，其通過一 SPI接口 272與中央控制器電性連接，該EEPROM存儲器可通過高于普通電壓的作用來擦除和重編程(重寫)，不需從計算機中取出即可修改。 語音提示模塊29內包括一蜂鳴器喇叭292、及一喇叭驅動電路294，該蜂鳴器喇叭292通過該喇叭驅動電路294與中央控制器2電性連接，其通過語音提示當前汽車的某些功能狀態。 儀表接口 4用于與汽車車身狀態、組合開關、故障信息、汽車電控單元建立硬件連接，使用時只需要將該具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表通過儀表接口 4與待診斷汽車的電控單元電性連接，即可實現與汽車電ECU的通訊，以達到汽車故障診斷的目的。
電源模塊40與儀表接口 4電性連接，其為整個汽車組合儀表內的部件提供所需要的電源。 進一步地，多種輸入信號處理電路包括ON輸入信號處理電路411、模擬信號輸入信號處理電路412、脈沖信號輸入信號處理電路413、檔位信號輸入處理電路414、儀表照明輸入處理電路415、汽車安全狀態出入信號處理電路416、汽車功能指示燈輸入信號處理電路417、及汽車故障指示輸入信號處理電路418。其中，所述0N輸入信號處理電路411用于提供汽車組合儀表何時工作、何時不工作的信號，并使中央控制器2采集此信號，該0N輸入信號處理電路411內進一步包括一 ON輸入信號電平轉換電路401、及一電平信號濾波電路402，0N輸入信號電平轉換電路401通過該電平信號濾波電路402與中央控制器2連接。該模擬信號輸入信號處理電路412內進一步包括一模擬電壓輸入信號輸入保護電路403、及一模擬濾波電路404，該模擬電壓輸入信號輸入保護電路403包括燃油、水溫、及溫度輸入信號輸入保護電路，其均通過模擬濾波電路404與中央控制器2連接以用于處理燃油、水溫、溫度等模擬信號，并使中央控制器2采集到這些信號。脈沖信號輸入信號處理電路413內包括一脈沖信號輸入保護、整形電路405、及一脈沖信號濾波電路406，該脈沖信號輸入保護、整形電路405包括車速、及轉速保護、整形電路，其均通過脈沖信號濾波電路406與中央控制器2連接，以處理車速及轉速的脈沖信號，并使中央控制器2采集到這些信號。檔位信號輸入處理電路414用于處理汽車檔位的信號，以達到中央控制器2采集這些信號，該檔位信號處理電路414內包括一汽車檔位輸入信號電平轉換電路407、及一電平信號濾波電路408，該汽車檔位輸入信號電平轉換電路407通過電平信號濾波電路408與中央控制器2連接。儀表照明輸入處理電路415用于儀表背光信號輸入的處理，以達到中央控制器2采集這些信號，其內包括一儀表照明信號電平轉換電路409、及與該儀表照明信號電平轉換電路409電性連接的電平信號濾波電路410 ;汽車安全狀態出入信號處理電路416用于處理
8安全狀態輸入的開關信號，以達到中央控制器2采集這些信號，其內包括一安全狀態輸入信號電平轉換電路430、及與該安全狀態輸入信號電平轉換電路430電性連接的電平信號濾波電路431 ;汽車功能指示燈輸入信號處理電路417用于處理各功能指示燈信號，以達到中央控制器2采集這些信號，其內包括一功能指示輸入信號電平轉換電路432、及與功能指示輸入信號電平轉換電路432電性連接的電平信號濾波電路433 ;汽車故障指示輸入信號處理電路418用于處理各故障指示燈輸入信號，以達到中央控制器2采集這些信號，其內包括一故障指示輸入信號電平轉換電路434、及與故障指示輸入信號電平轉換電路434電性連接的電平信號濾波電路435，該電平信號濾波電路410、431、433、及435均通過一開關信號輸入電路436與中央控制器2連接。 汽車電控診斷接口電路42用于連接汽車組合儀表的中央控制器2與汽車ECU之間的通訊連接，在汽車組合儀表的中央控制器2與汽車ECU之間傳輸數據。在本實施例中，該汽車電控診斷接口電路42包括一 CAN總線濾波保護電路422、及一 K總線濾波保護電路424，該CAN總線濾波保護電路422通過一 CAN總線收發器426與中央控制器2上的CAN總線接口 202連接，K總線濾波保護電路424通過一 K總線收發電路428與中央控制器2上的UART接口 204連接。 在本發明中，該具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表的中央控制器2通過IIC總線操作時鐘芯片27讀取設置時鐘，在顯示屏26上顯示；中央控制器2通過SPI總線操作存儲器28讀取和寫入汽車組合儀表運行控制參數、總里程、小計里程，以及讀取故障代碼等信息；中央控制器2通過一I0接口 210采集0N輸入信號改變汽車組合儀表工作狀態；中央控制器2通過一 A/D220接口采集燃油、水溫信號，再通過標定數據和一定算法計算出燃油剩余量、水溫，然后通過步進電機控制算法來控制不同功能指示步進電機21驅動來實現燃油指示和水溫指示；中央控制器2通過一脈寬捕獲接口 250采集車速、轉速，再通過標定數據和一定算法計算出車速和轉速，然后通過步進電機控制算法來控制不同功能指示步進電機21驅動來實現車速指示和轉速指示，并通過標定數據和一定算法計算出總里程和小計里程，并將總里程和小計里程保存在存儲器中；中央控制器2通過10接口采集汽車檔位輸入信號、儀表照明輸入信號、安全狀態輸入信號、各種功能指示燈輸入信號、各種故障指示燈輸入信號，得到汽車工作的相關狀態，然后通過io接口控制指示燈驅動，從而達到儀表照明指示、安全狀態指示、各功能燈指示、各故障燈指示；中央控制器2通過I0接口 260采集按鍵信號，得到人工功能操作，然后通過10接口 270控制顯示屏26和相應的硬件操作，從而達到人工操作功能的完成。中央控制器2通過A/D 口采集室內外溫度傳感器信號，再通過標定數據和一定算法計算出室內外溫度，然后中央控制器2通過I0接口控制顯示屏26顯示室內外溫度；中央控制器2通過CAN接口 202或UART接口 204連接汽車電控診斷接口電路42與汽車ECU建立通訊連接，從而達到對汽車電控單元的故障診斷，得到汽車相關的工作狀態，其中包括讀取故障碼、讀取數據流，并經過數據分析，從存儲器中讀取相關故障信息，并在顯示屏上顯示。 圖2所示，為本發明具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表的軟件主架構示意圖，該汽車組合儀表將汽車相關的各工作狀態以多種功能事件的形式進行劃分，其在ON輸入信號有效的情況運行，首先進行系統初始化，讀取汽車組合儀表運行控制參數，啟動中斷；然后等待事件的產生，讀取事件，清除事件，判斷事件屬于哪一項功能事件，并處理該功能事件所對應的操作；處理完功能事件后清除看門狗，再處理下一個功能事件。作為本發明的一種選擇性實施例，該功能事件可包括水溫事件、燃油事件、室內溫度事件、室外溫度事件、時鐘事件、轉速事件、車速事件、按鍵事件、顯示事件、儀表照明事件、功能燈事件、報警燈事件、檔位事件、汽車電控診斷事件、及汽車儀表運行控制參數事件(標定數據事件)。上述各功能事件分別對應不同的功能操作，其中，水溫事件對應水溫信號數據采集、數據濾波、水溫計算、及水溫指示步進電機步數計算的操作；燃油事件對應燃油信號數據采集、數據濾波、燃油剩余量計算、及燃油指示步進電機步數計算的操作；室內溫度事件對應室內溫度信號數據采集、數據濾波、及室內溫度計算的操作；室外溫度事件對應室外溫度信號數據采集、數據濾波、及室外溫度計算的操作；時鐘事件對應讀取時鐘、及設置時鐘的操作；轉速事件對應轉速數據濾波、轉速計算、及轉速指示步進電機步數計算的操作；車速事件對應車速數據濾波、車速計算、車速指示步進電機步數計算、總里程計算和保存、及小計里程計算和保存的操作；按鍵事件對應對多個按鍵進行處理的操作；顯示事件對應顯示汽車工作的相關狀態的操作；儀表照明事件對應顯示屏的背光控制、及儀表背光控制的操作；功能燈事件對應根據功能燈信號，驅動相應的功能指示燈的操作；報警燈事件對應根據報警燈信號，驅動相應的報警指示燈的操作；檔位事件對應對檔位信號進行處理的操作；汽車電控診斷事件對應發送汽車電控診斷命令、及分析汽車電控診斷數據的操作；汽車儀表運行控制參數事件(標定數據事件)對應分析汽車運行控制參數、及保存汽車運行控制參數的操作，即標定數據處理的操作。其中所有的功能事件都在各個中斷程序中產生，處理功能事件都在主流程中完成，此以功能事件的方式可實現汽車電控診斷的功能，同時還可以對汽車故障進行提示，明確汽車故障點，以提醒駕駛員對汽車進行更好的維護。當需要增加功能事件時，只需在相應的中斷和主程序架構中增加，其他功能事件不受影響。
作為本發明的選擇性實施例，該具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表可通過人工操作按鍵啟動中斷，開始汽車組合儀表與待診斷汽車的電控單元之間的通訊，或者通過預先設置，汽車組合儀表定時自動啟動中斷開始與待診斷汽車的電控單元進行通訊。如圖3
所示，為本發明定時自動啟動中斷的流程示意圖，當定時中斷開始后，汽車組合儀表首先進行掉電檢測，然后進入汽車診斷數據處理過程，進而進行串口數據檢測、按鍵檢測、然后按照預先的設置進行節拍計時處理，然后進入各功能事件處理。 進一步地，本發明還提供一種采用上述汽車組合儀表的診斷方法(圖4所示)，其包括如下步驟 步驟1、在具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表內進行控制參數設置，將汽車相關的各工作狀態以多種功能事件的形式進行劃分，不同功能事件分別對應不同的功能操作。在本發明實施例中，該功能事件包括水溫事件、燃油事件、室內溫度事件、室外溫度事件、時鐘事件、轉速事件、車速事件、按鍵事件、顯示事件、儀表照明事件、功能燈事件、報警燈事件、檔位事件、汽車電控診斷事件、及汽車儀表運行控制參數事件(標定數據事件)。上述各功能事件分別對應不同的功能操作，其中，水溫事件對應水溫信號數據采集、數據濾波、水溫計算、及水溫指示步進電機步數計算的操作；燃油事件對應燃油信號數據采集、數據濾波、燃油剩余量計算、及燃油指示步進電機步數計算的操作；室內溫度事件對應室內溫度信號數據采集、數據濾波、及室內溫度計算的操作；室外溫度事件對應室外溫度信號數據采集、數據濾波、及室外溫度計算的操作；時鐘事件對應讀取時鐘、及設置時鐘的操作；轉速事件對應轉速數據濾波、轉速計算、及轉速指示步進電機步數計算的操作；車速事件對應 車速數據濾波、車速計算、車速指示步進電機步數計算、總里程計算和保存、及小計里程計 算和保存的操作；按鍵事件對應對多個按鍵進行處理的操作；顯示事件對應顯示汽車工作 的相關狀態的操作；儀表照明事件對應顯示屏的背光控制、及儀表背光控制的操作；功能 燈事件對應根據功能燈信號，驅動相應的功能指示燈的操作；報警燈事件對應根據報警燈 信號，驅動相應的報警指示燈的操作；檔位事件對應對檔位信號進行處理的操作；汽車電 控診斷事件對應發送汽車電控診斷命令、及分析汽車電控診斷數據的操作；汽車儀表運行 控制參數事件(標定數據事件)對應分析汽車運行控制參數、及保存汽車運行控制參數的 操作，即標定數據處理的操作。 步驟2、將具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表通過儀表接口與待診斷汽車的 電控單元電性連接，并對該汽車組合儀表進行系統初始化。本發明采用的具有汽車電控診 斷功能的汽車組合儀表具有多種信號接口 ，其同時支持CAN總線接口及UART接口接入，使 用時可根據不同的車型選擇CAN總線或UART接口接入，其信號接入方式選擇性更廣，方便 更多用戶的使用。 步驟3、讀取汽車組合儀表內預先設置的控制參數，啟動中斷，汽車組合儀表開始 與待診斷汽車的電控單元進行通訊。該步驟中，作為本發明的選擇性實施例，可通過人工操 作汽車組合儀表按鍵啟動中斷，開始汽車組合儀表與待診斷汽車的電控單元之間的通訊， 或者通過預先設置，汽車組合儀表定時自動啟動中斷開始與待診斷汽車的電控單元進行通 訊。 步驟4、汽車組合儀表從待診斷汽車的電控單元處獲取診斷數據，判斷是否有事件 產生，若無，則返回步驟3，若有，則獲取該事件。 步驟5、對所獲取的事件進行判決，判斷該事件屬于哪一項功能事件。 步驟6、根據該功能事件所對應的功能操作作出相應的處理。如圖5所示，為作為
本發明一實施例的汽車電控診斷事件的處理流程圖，當對汽車電控診斷數據處理開始后，
汽車組合儀表首先判斷是接收到數據還是數據發送完畢，若為接收數據，則汽車組合儀表
通過其儀表接口從待診斷汽車的電控單元處獲取診斷數據，然后將診斷數據添加到診斷數
據處理所對應的功能事件中，按照該功能事件對應的功能操作作出相應的處理；若為數據
發送完畢，則進行診斷數據發送完畢處理的操作。圖6為作為本發明另一實施例的各功能
指示步進電機的處理流程圖，當對各不同功能指示步進電機處理開始后，先進行轉速指示
步進電機處理，然后依次進行車速指示步進電機處理、水溫指示步進電機處理、及燃油指示
步進電機處理，對各不同功能步進電機處理完成后結束本次操作。 步驟7、處理完一項功能事件后，返回步驟4進行下一次操作。本發明中，所有的功
能事件都在中斷程序中產生，對功能事件的處理都在主流程中完成，需要增加功能事件時，
只需要在相應的中斷程序和主程序架構中增加，其它功能事件不受影響。 綜上所述，本發明提供的具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表及其診斷方法，
其通過將汽車相關的各工作狀態以多種功能事件的形式進行劃分，以此方式實現汽車電控
診斷的功能，同時還可以對汽車故障進行提示，明確汽車故障點，以提醒駕駛員對汽車進行
更好的維護；此外，該具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表具有多種信號接口，同時支持
CAN總線接口及UART接口接入，信號接入方式選擇性更廣，方便更多用戶的使用。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本方面的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。
權利要求
一種具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表，其特征在于，包括中央控制器、儀表接口、分別與中央控制器電性連接的數個不同功能指示步進電機、儀表照明指示燈、安全狀態指示燈、多種功能指示燈、多種故障指示燈、顯示屏、時鐘芯片、存儲器、語音提示模塊、按鍵處理電路、與儀表接口電性連接的電源模塊、分別與中央控制器及儀表接口電性連接的多種輸入信號處理電路、及汽車電控診斷接口電路，所述中央控制器上設有CAN總線接口及UART接口，使用時，通過儀表接口與待診斷汽車的電控單元電性連接，中央控制器通過CAN總線接口或UART接口連接汽車電控診斷接口電路，進而通過儀表接口與待診斷汽車的電控單元建立通訊連接。
2. 如權利要求1所述的具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表，其特征在于，所述中央控制器采用汽車組合儀表專用IC，該專用IC包括MC9S12XHZ系列、MC9S12HZ系列、及MC9S12HY系統的IC ;所述數個不同功能指示步進電機包括車速指示步進電機、轉速指示步進電機、水溫指示步進電機、及燃油指示步進電機，中央控制器上對應該不同功能指示步進電機分別設有步進電機驅動輸出接口 ，每一不同功能指示步進電機分別通過與其對應的步進電機驅動輸出接口與中央控制器連接。
3. 如權利要求1所述的具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表，其特征在于，所述儀表照明指示燈通過一背光驅動電路與中央控制器電性連接，該中央控制器上對應該背光驅動電路設有P麗輸出接口 ，背光驅動電路通過該P麗輸出接口與中央控制器連接，該儀表照明指示燈包括顯示屏背光指示燈、及儀表背光指示燈。
4. 如權利要求1所述的具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表，其特征在于，所述安全狀態指示燈、多種功能指示燈、及多種故障指示燈均依次通過一指示燈輸出驅動電路、及一指示燈輸出控制電路與中央控制器連接，該安全狀態指示燈包括安全帶狀態指示燈、及車門、發動機蓋、后備箱狀態指示燈，多種功能指示燈包括左右轉向燈、霧燈狀態指示燈、駐車狀態指示燈、及電池狀態指示燈，多種故障指示燈包括ABS故障指示燈、安全氣囊故障指示燈、調動系統故障指示燈、發動機故障指示燈、油壓故障指示燈、及燃油報警指示燈。
5. 如權利要求1所述的具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表，其特征在于，所述顯示屏為LCD或VFD顯示屏，該顯示屏通過一顯示驅動電路與中央控制器電性連接；語音提示模塊內包括一蜂鳴器喇叭、及一喇叭驅動電路，該蜂鳴器喇叭通過該喇叭驅動電路與中央控制器電性連接；按鍵處理電路內包括數個按鍵、及與該數個按鍵電性連接的電平信號濾波電路，該數個按鍵分別通過該電平信號濾波電路與中央控制器電性連接。
6. 如權利要求1所述的具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表，其特征在于，所述多種輸入信號處理電路包括0N輸入信號處理電路、模擬信號輸入信號處理電路、脈沖信號輸入信號處理電路、檔位信號輸入處理電路、儀表照明輸入處理電路、汽車安全狀態出入信號處理電路、汽車功能指示燈輸入信號處理電路、及汽車故障指示輸入信號處理電路；所述0N輸入信號處理電路內包括一 ON輸入信號電平轉換電路、及一 電平信號濾波電路，ON輸入信號電平轉換電路通過該電平信號濾波電路與中央控制器連接；模擬信號輸入信號處理電路內包括一模擬電壓輸入信號輸入保護電路、及一模擬濾波電路，該模擬電壓輸入信號輸入保護電路包括燃油、水溫、及溫度輸入信號輸入保護電路，其均通過模擬濾波電路與中央控制器連接；脈沖信號輸入信號處理電路內包括一脈沖信號輸入保護、整形電路、及一脈沖信號濾波電路，該脈沖信號輸入保護、整形電路包括車速、及轉速保護、整形電路，其均通過脈沖信號濾波電路與中央控制器連接。
7. 如權利要求1所述的具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表，其特征在于，所述汽 車電控診斷接口電路包括一 CAN總線濾波保護電路、及一 K總線濾波保護電路，該CAN總線 濾波保護電路通過一 CAN總線收發器與中央控制器上的CAN總線接口連接，K總線濾波保 護電路通過一 K總線收發電路與中央控制器上的UART接口連接。
8. 如權利要求1所述的汽車組合儀表的診斷方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟1、在具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表內進行控制參數設置，將汽車相關的各工作狀態以多種功能事件的形式進行劃分，不同功能事件分別對應不同的功能操作；步驟2、將具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表通過儀表接口與待診斷汽車的電控 單元電性連接，并對該汽車組合儀表進行系統初始化；步驟3、讀取汽車組合儀表內預先設置的控制參數，啟動中斷，汽車組合儀表開始與待 診斷汽車的電控單元進行通訊；步驟4、汽車組合儀表從待診斷汽車的電控單元處獲取診斷數據，判斷是否有事件產 生，若無，則返回步驟3，若有，則獲取該事件；步驟5、對所獲取的事件進行判決，判斷該事件屬于哪一項功能事件；步驟6、根據該功能事件所對應的功能操作作出相應的處理；步驟7、處理完一項功能事件后，返回步驟4進行下一次操作。
9. 如權利要求8所述的診斷方法，其特征在于，所述功能事件包括水溫事件、燃油事 件、室內溫度事件、室外溫度事件、時鐘事件、轉速事件、車速事件、按鍵事件、顯示事件、儀 表照明事件、功能燈事件、報警燈事件、檔位事件、汽車電控診斷事件、及汽車儀表運行控制 參數事件；上述各功能事件分別對應不同的功能操作，其中，水溫事件對應水溫信號數據采 集、數據濾波、水溫計算、及水溫指示步進電機步數計算的操作；燃油事件對應燃油信號數 據采集、數據濾波、燃油剩余量計算、及燃油指示步進電機步數計算的操作；室內溫度事件 對應室內溫度信號數據采集、數據濾波、及室內溫度計算的操作；室外溫度事件對應室外溫 度信號數據采集、數據濾波、及室外溫度計算的操作；時鐘事件對應讀取時鐘、及設置時鐘 的操作；轉速事件對應轉速數據濾波、轉速計算、及轉速指示步進電機步數計算的操作；車 速事件對應車速數據濾波、車速計算、車速指示步進電機步數計算、總里程計算和保存、及 小計里程計算和保存的操作；按鍵事件對應對多個按鍵進行處理的操作；顯示事件對應顯 示汽車工作的相關狀態的操作；儀表照明事件對應顯示屏的背光控制、及儀表背光控制的 操作；功能燈事件對應根據功能燈信號，驅動相應的功能指示燈的操作；報警燈事件對應 根據報警燈信號，驅動相應的報警指示燈的操作；檔位事件對應對檔位信號進行處理的操 作；汽車電控診斷事件對應發送汽車電控診斷命令、及分析汽車電控診斷數據的操作；汽 車儀表運行控制參數事件對應分析汽車運行控制參數、及保存汽車運行控制參數的操作。
10. 如權利要求8所述的診斷方法，其特征在于，所述步驟3中，可通過人工操作按鍵啟 動中斷，開始汽車組合儀表與待診斷汽車的電控單元之間的通訊，或者通過預先設置，汽車 組合儀表定時自動啟動中斷開始與待診斷汽車的電控單元進行通訊。
全文摘要
本發明涉及一種具有汽車電控診斷功能的汽車組合儀表及其診斷方法，其包括中央控制器、儀表接口、分別與中央控制器電性連接的數個不同功能指示步進電機、儀表照明指示燈、安全狀態指示燈、多種功能指示燈、多種故障指示燈、顯示屏、時鐘芯片、存儲器、語音提示模塊、按鍵處理電路、與儀表接口電性連接的電源模塊、分別與中央控制器及儀表接口電性連接的多種輸入信號處理電路、及汽車電控診斷接口電路，中央控制器上設有CAN總線接口及UART接口，使用時，通過儀表接口與待診斷汽車的電控單元電性連接，中央控制器通過CAN總線接口或UART接口連接汽車電控診斷接口電路，進而通過儀表接口與待診斷汽車的電控單元建立通訊。本發明具有汽車電控診斷功能，可以對汽車故障進行提示，明確汽車故障點，以提醒駕駛員對汽車進行更好的維護。
文檔編號G01D18/00GK101776468SQ201010114300
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月12日 優先權日2010年2月12日
發明者劉均, 楊偉 申請人:深圳市元征軟件開發有限公司