車載obd行車狀態(tài)檢測設(shè)備與系統(tǒng)后臺的通信技術(shù)方案的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到汽車電子領(lǐng)域的車載OBD診斷接口及其相關(guān)設(shè)備的設(shè)計與制造。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，車輛已經(jīng)逐漸成為了廣大城市、農(nóng)村居民必不可少的出行交通工具。然而，車輛日常運行損耗累積到一定程度，可能會導致車輛高速行駛過程的故障，致使無法正常行駛、甚至造成重大的交通事故，給人們帶來財產(chǎn)或生命的損失，嚴重影響當事人接下來的生活。因此，如何實時監(jiān)測車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對車輛狀態(tài)進行綜合評估，以便廣大車主及時對進行車輛維修、日常保養(yǎng)，防患于未然，顯得很有必要。當前極少數(shù)的高價位高檔車輛在出廠時，雖然具有內(nèi)置的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)實時跟裝置，但也僅于汽車廠家的售后服務(wù)功能，車輛狀態(tài)實時獲取功能較差，還無法滿足車主對車身狀況的及時把控。此外，其他廣大車主仍在對車輛狀態(tài)盲然不知的情況下駕車行駛，隱藏著巨大安全隱患。
[0003]目前，車輛0BD(0n Board Diagrams，0BD)診斷接口是獲得車輛內(nèi)置狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的唯一途徑，該接口是汽車工業(yè)的行業(yè)標準，用于汽車維修過程的汽車故障檢測。實際上，任何實現(xiàn)汽車OBD接口標準的設(shè)備均可通過OBD接口向車輛的行車電腦(ElectronicControl Unit，E⑶)查詢其監(jiān)測到的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)。很顯然，汽車OBD設(shè)備獲得的大量數(shù)據(jù)，又需要持久性、不間斷地保存到一個存儲器上，以便車主查詢歷史的監(jiān)測數(shù)據(jù)。隨著大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和服務(wù)器集群技術(shù)的發(fā)展，云存儲成了數(shù)據(jù)持久性、不間斷保存的技術(shù)方案。當前，基于手機通信技術(shù)和Wifi的移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，推動了移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，使得人們隨時隨地可對網(wǎng)絡(luò)資源的獲取和共享成了可能，也使得數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備可以將其監(jiān)測的數(shù)據(jù)實時地發(fā)送到系統(tǒng)后臺，存儲在云端數(shù)據(jù)服務(wù)器上，實現(xiàn)多種移動終端設(shè)備的數(shù)據(jù)共享和服務(wù)。在云儲存計算背景下，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟會對汽車監(jiān)測數(shù)據(jù)的云端存儲、分析、共享產(chǎn)生巨大推動作用。
[0004]因此，近年來，基于車載OBD接口的各種車輛狀態(tài)檢測設(shè)備大量的涌現(xiàn)，但其與系統(tǒng)后臺之間缺乏統(tǒng)一的通信接口，導致不同OBD設(shè)備廠家之間的設(shè)備互不兼容，系統(tǒng)后臺無法同時與多種OBD設(shè)備之間進行通信，額外增加了實際中的費用開銷。當前云存儲、移動互聯(lián)時代下，本發(fā)明提出了系統(tǒng)后臺與OBD汽車狀態(tài)檢測設(shè)備通信的技術(shù)方案，該方案綜合考慮了系統(tǒng)后臺與OBD設(shè)備檢測設(shè)備之間的消息收發(fā)特點，實現(xiàn)簡單高效，并具有統(tǒng)一的通信接口，便于不同廠家OBD設(shè)備與系統(tǒng)后臺之間的兼容性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出了系統(tǒng)后臺與OBD車輛狀態(tài)檢測設(shè)備通信的技術(shù)方案，采用了消息事件機制，實現(xiàn)OBD車輛狀態(tài)檢測設(shè)備與系統(tǒng)后臺之間的統(tǒng)一接口。
[0006]本發(fā)明定義了設(shè)備與系統(tǒng)后臺之間的數(shù)據(jù)交換格式，設(shè)備接收到的數(shù)據(jù)是一些設(shè)備配置數(shù)據(jù)以及其他的操作指令，其數(shù)據(jù)格式定義，如圖1所示。
[0007]其中數(shù)據(jù)類型為8位二進制數(shù)據(jù)，其中最高位表示是否返回指令的執(zhí)行結(jié)果，其余7位標識數(shù)據(jù)的類別。若數(shù)據(jù)類型的最高位是1，則數(shù)據(jù)部分的前I個字節(jié)為系統(tǒng)后臺指令的標識碼，該標識碼是一個隨機數(shù)，從而數(shù)據(jù)長度-1是系統(tǒng)后臺指令執(zhí)行結(jié)果的數(shù)據(jù)長度。
[0008]而設(shè)備向后臺發(fā)送數(shù)據(jù)的格式如圖2所示，其中數(shù)據(jù)類型為8位二進制數(shù)據(jù)，其中最高位表示是否系統(tǒng)后臺指令的執(zhí)行結(jié)果，其余7位標識數(shù)據(jù)的類別。若數(shù)據(jù)類型的最高位是1，則數(shù)據(jù)部分的前I個字節(jié)為系統(tǒng)后臺指令的標識碼，該標識碼是一個隨機數(shù)，從而數(shù)據(jù)長度-1是系統(tǒng)后臺指令執(zhí)行結(jié)果的數(shù)據(jù)長度。
[0009]本發(fā)明所述的系統(tǒng)后臺與OBD設(shè)備之間的通訊方案，包括“注冊設(shè)備”、“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”，“防吊保持”等部分，現(xiàn)在分述如下:
[0010]⑴注冊設(shè)備
[0011]本發(fā)明所述車載OBD行車狀態(tài)檢測設(shè)備系統(tǒng)注冊的處理流程如圖3所示，按以下的三個步驟執(zhí)行。
[0012]第一步:設(shè)備加電啟動后，將主動連接系統(tǒng)后臺的服務(wù)地址，并將設(shè)備標識發(fā)送到系統(tǒng)后臺。
[0013]第二步:系統(tǒng)后臺，對設(shè)備身份進行驗證。若驗證通過維持TCP連接，否則斷開建立的TCP連接。
[0014]第三步:設(shè)備注冊完成。
[0015]⑵接收數(shù)據(jù)
[0016]本發(fā)明所述車載OBD行車狀態(tài)檢測設(shè)備接收數(shù)據(jù)的處理流程如圖4所示，即按以下的幾個步驟執(zhí)行。
[0017]第一步:當設(shè)備檢測到通信模塊產(chǎn)生的數(shù)據(jù)達到中斷信號后，主控芯片執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理函數(shù)。
[0018]第二步:在主控芯片的中斷處理函數(shù)中，調(diào)用數(shù)據(jù)接收函數(shù)，將通信模塊接收到數(shù)據(jù)保存到接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。
[0019]第三步:由接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)第二個字節(jié)的值，獲得有效數(shù)據(jù)的長度。
[0020]第三步:判斷接收數(shù)據(jù)緩沖第一個節(jié)字的最高位是否為I。若為1，則讀取接收數(shù)據(jù)緩沖的第三個字節(jié)數(shù)據(jù)，將其保存成系統(tǒng)指令代碼變量的值，以便將返回些次指令的執(zhí)行結(jié)果，再從接收緩沖區(qū)中從第四個字節(jié)及其以后余下的字節(jié)中讀取接收的數(shù)據(jù)。否則，直接從接收緩沖區(qū)中第三個字節(jié)及其以后余下的字節(jié)中讀取接收的數(shù)據(jù)。
[0021]第四步:忽略接收數(shù)據(jù)緩沖第一個字節(jié)的最高位，判斷接收數(shù)據(jù)的類型。
[0022]第五步:根據(jù)接收的數(shù)據(jù)類型及其數(shù)據(jù)，執(zhí)行相應(yīng)的操作。
[0023]第六步:接收數(shù)據(jù)完成。
[0024](3)發(fā)送數(shù)據(jù)
[0025]本發(fā)明所述設(shè)備向系統(tǒng)后臺發(fā)送數(shù)據(jù)，其執(zhí)行流程如圖5，需經(jīng)過以下幾個步驟完成發(fā)送數(shù)據(jù)幀的封裝和發(fā)送。
[0026]第一步:確定發(fā)送數(shù)據(jù)的類型，設(shè)置數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖中第一個字節(jié)，即數(shù)據(jù)類型字節(jié)相應(yīng)的值。
[0027]第二步:檢查要發(fā)送的數(shù)據(jù)是否系統(tǒng)后臺指令的返回數(shù)據(jù)。
[0028]第三步:若要發(fā)送的數(shù)據(jù)是系統(tǒng)后臺指令的返回數(shù)據(jù)，則設(shè)置數(shù)據(jù)類型字節(jié)最高位的值為1，并將系統(tǒng)后臺指令代碼拷貝到發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖的第三個節(jié)字，再將要發(fā)送的數(shù)據(jù)拷貝到余下的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖中。否則，將數(shù)據(jù)類型字節(jié)的最高位設(shè)置為0，并把要發(fā)送的數(shù)據(jù)直接拷貝到發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖的第三個字節(jié)及其以后的字節(jié)中。
[0029]第四步:計算發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)緩沖中數(shù)據(jù)位的長度，并將長度值保存到數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖的第二個字節(jié)中，完成發(fā)送數(shù)據(jù)幀的封裝。
[0030]第五步:調(diào)用數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)，將封裝好的發(fā)送數(shù)據(jù)幀發(fā)送到系統(tǒng)后臺。
[0031]第六步:發(fā)送數(shù)據(jù)完成。
[0032](4)防吊保持
[0033]本發(fā)明所涉及的車載OBD行車狀態(tài)檢測設(shè)備，在正常工作中需要定時向系統(tǒng)后臺發(fā)送防吊消息，來維持連接的活動狀態(tài)。防吊數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)是設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)幀的特殊形式，是一個僅包含數(shù)據(jù)類型字節(jié)的數(shù)據(jù)，其封裝步驟如下:
[0034]第一步:設(shè)置一個字節(jié)大小的防吊數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)。
[0035]第二步:將防吊數(shù)