車用實時智能故障監測裝置的製作方法
2023-04-28 17:06:46 2
專利名稱：車用實時智能故障監測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於汽車故障的監測器械以及用這種器械的監測方法，尤其涉及可連續監測行駛汽車故障的車用實時智能故障監測裝置及方法。
背景技術：
目前現有汽車上的故障提示是靠汽車儀表來完成的，故障提示方法單一，如一般只以紅色發光二極體閃亮或專用紅色符號閃亮提示出現某個故障；故障提示粗略，如剎車皮出故障時只以紅色發光二極體閃亮或專用紅色符號閃亮提示剎車皮出故障，而不知道是哪個輪胎上的剎車皮出了故障；監測故障的能力也有限，對很多汽車故障無法提示，如在行駛中某隻汽車輪胎中的氣壓逐漸減少(俗稱慢漏氣)而駕駛員無法知道，埋下了事故隱患，特別是在高速公路上更是危險；更無法記錄或存儲汽車故障信息數據。
發明內容
本實用新型正是為了克服上述不足，提供一種可連續監測行駛汽車故障的車用實時智能故障監測裝置，同時提供的是利用這個裝置進行實時監測的方法，具有智能化功能，操作十分方便，本實用新型的監測裝置可以單獨固定在汽車駕駛操縱臺某個合適位置，也可以和汽車儀表組合成一體。具體是這樣來實施的車用實時智能故障監測裝置，包括A、外殼；B、外殼內設置有液晶驅動顯示模塊、電子組件電路板以及為兩部件供電的電源系統，所述的電子組件電路板內容為帶A/D轉換的微處理器以及分別與微處理器線路連接的CAN總線智能接收模塊、故障中英文字提示內容存儲器、故障提示語音模塊、功能切換及設置電路、故障信息存儲器，液晶驅動顯示模塊的I/O口與電子組件電路板的I/O口相連接通帶A/D轉換的微處理器；C、外殼面板設置1、獨立使用外殼面板上設置有功能切換及設置電路的各按鈕，液晶驅動顯示模塊的顯示屏；外殼背面設置有與汽車上的CAN總線相連的CAN總線接口，與故障提示語音模塊相連的喇叭發音孔；2、與汽車儀表組合一體液晶驅動顯示模塊的顯示屏為汽車儀表顯示面板，汽車儀表外殼背面設有與汽車上的CAN總線相連的CAN總線接口，功能切換及設置電路的各按鈕、UBS管理器的UBS接口、與故障提示語音模塊相連的喇叭發音孔另設於一面板上。
本實用新型的電子組件電路板還設計有與帶A/D的微處理器相連的USB管理器，當裝置獨立使用時，USB管理器的USB接口設計在外殼面板上，當裝置與汽車儀表組合一體時，USB管理器的USB接口設計在另設的面板上。
本實用新型中故障文字提示內容存儲器、故障提示語音模塊中均採用中英文兩種版本。
本實用新型的功能切換及設置電路包括下列的幾種或全部短裡程復零電路、小時數設置電路、分時數設置電路、語音靜音設置電路、中英提示版本設置電路、車內溫度上限設置電路、車內溫度下限設置電路，所述的各電路均與帶A/D轉換的微處理器的I/O口相連。
本實用新型所述的液晶驅動顯示模塊中的顯示屏可以是黑白的，也可以為彩色顯示屏，車內外溫度用固定顯示模式表現於顯示屏，有關提示符號和故障符號以及配套的中英文提示內容採用輪流顯示模式表現於顯示屏。
本實用新型的電子組件電路板上另設有與帶A/D轉換的微處理器線路連接的控制器，所述的控制器是車載空調控制器和換氣扇控制器。
車用實時智能故障監測方法，用上述裝置完成A、汽車傳感器發出故障信號並輸送到汽車中央微處理器中進行處理後，由汽車上的CAN總線發射器發送到可連續監測汽車故障裝置的CAN總線接口上，CAN總線智能接收模塊的輸入端接收到信號後，處理成符合帶A/D轉換的微處理器輸入信號要求的信號並輸送至帶A/D轉換的微處理器的I/O口，帶A/D轉換的微處理器接收到此信號後，經過運算和邏輯處理後輸出相應的控制信號，通過液晶驅動顯示模塊顯示相應的故障專用符號，顯示配套的中文或英文文字進行故障提示和由語音提示模塊使喇叭發出相應配套的漢語或英語語音；B、帶A/D轉換的微處理器將大量的汽車故障信息數據存放於故障信息存儲器中；C、帶A/D轉換的微處理器根據功能切換及設置電路的設置狀態作出不同處理，指示相應的各部件運行。
本方法中，如果要需要取出汽車故障數據時，帶A/D轉換的微處理器接受UBS管理器發來的指令，通過UBS管理器將存儲器中的故障信息數據在UBS接口讀出。
本實用新型能完成的功能是監測出汽車故障的數量與現有車汽配套傳感器的品種數量同步，對每一個汽車故障都能以專用符號、相應的配套文字、相應的配套語音進行多種方式的提示；指出汽車故障出在準確部位，增強了故障監測能力以及檢測現有汽車儀表無法檢測到的汽車故障，增加了檢測汽車故障的範圍；存儲大量故障信息數據並通過USB接口將數據讀出；能夠自動控制車內溫度和空氣清新度。
與現有技術相比較，本裝置及方法具有監測汽車故障範圍寬，監測故障部位準確，多種方式預警或提示故障內容，大量存儲故障信息數據，可由USB接口將數據讀出，能與汽車儀表組合成一體、一表多用等優點，本車用智能故障監測裝置能提高行車安全性；方便維修，降低維修費用；能有效地提供有關分析發生交通事故時的車況依據；能確實有效地降低交通事故。
圖1是實施例1的結構示意圖；圖2是實施例2的結構示意圖；圖3是本實用新型的線路圖。
具體實施方式
實施例1，車用智能故障監測裝置，單獨安裝於汽車駕駛操縱臺上或操縱臺某個合適的位置上，包括A、外殼10；B、外殼內置有液晶驅動顯示模塊1000，其後面的電子組件電路板3000，為兩部件供電的電源系統2000，電子組件電路板3000內容為帶A/D轉換的微處理器3200以及分別與微處理器3200I/O口線路連接的CAN總線智能接收模塊3100、故障中英文字提示內容存儲器3300、故障中英提示語音模塊3400、功能切換及設置電路3500、故障信息存儲器3600、USB管理器3700，液晶驅動顯示模塊1000的I/O口與電子組件電路板3000的I/O口相連接，與帶A/D轉換的微處理器3200線路連接車載空調控制器4001、換氣扇控制器4002，其中功能切換及設置電路(3500)包括短裡程復零電路、小時數設置電路、分時數設置電路、語音靜音設置電路、中英提示版本設置電路、車內溫度上限設置電路、車內溫度下限設置電路，所述的各電路均與帶A/D轉換的微處理器的I/O口相連。
C、外殼10面板上設置有與帶A/D轉換的微處理器的I/O口相連的溫度設置按鈕3505、3506、3507；故障語音提示靜音設置按鈕3409，與中英提示語音模塊3400電源相串聯，控制著中英提示語音模塊3400電源的開與關；中英版本設置按鈕3504，與帶A/D轉換的微處理器的I/O口相連；USB管理器的USB接口15，在讀故障信息數據時與PC機相連；液晶驅動顯示模塊1000的顯示屏，該液晶顯示屏與液晶驅動器組合成一體化模塊1000，受控於帶A/D轉換的微處理器3200；D、外殼10背面設置有與汽車上的CAN總線相連的CAN總線接口14，與故障中英提示語音模塊相連的多個喇叭發音孔16；其中液晶驅動顯示模塊1000顯示屏上的車內溫度1102、車外溫度1101、車內溫度上限1103、車內溫度下限1104採用固定顯示模式，有關提示符號和故障符號1200與中英文提示內容1300配套採用輪流顯示模式，具體內容如下(以下以中文顯示為例)1、檔位顯示前進1檔，對應的顯示符號編號是1201；2、檔位顯示前進2檔，對應的顯示符號編號是1202；3、檔位顯示前進3檔，對應的顯示符號編號是1203；4、檔位顯示前進4檔，對應的顯示符號編號是1204；5、檔位顯示前進5檔，對應的顯示符號編號是1205；6、檔位顯示空檔，對應的顯示符號編號是1206；7、檔位顯示倒檔1檔，對應的顯示符號編號是1207；8、檔位顯示倒檔2檔，對應的顯示符號編號是1208；9、檔位顯示停車檔，對應的顯示符號編號是1209；10、車門未關上對應的顯示符號是1210，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1301；11、安全帶沒戴對應的顯示符號是1211，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1302；12、提示燃油液位過低對應的顯示符號是1212，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1303；13、燃油濾清器堵塞對應的顯示符號是1213，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1304；14、不供燃油對應的顯示符號是1214，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1305；15、前右輪ABS出故障對應的顯示符號是1215，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1306；16、前左輪ABS出故障對應的顯示符號是1216，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1307；
17、後右輪ABS出故障對應的顯示符號是1217，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1308；18、後左輪ABS出故障對應的顯示符號是1218，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1309；19、電噴發動機1號缸火花塞無高壓對應的顯示符號是1219，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1310；20、電噴發動機2號缸火花塞無高壓對應的顯示符號是1220，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1311；21、電噴發動機3號缸火花塞無高壓對應的顯示符號是1221，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1312；22、電噴發動機4號缸火花塞無高壓對應的顯示符號是1222，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1313；23、電噴發動機5號缸火花塞無高壓對應的顯示符號是1223，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1314；24、電噴發動機6號缸火花塞無高壓對應的顯示符號是1224，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1315；25、電噴發動機7號缸火花塞無高壓對應的顯示符號是1225，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1316；26、電噴發動機8號缸火花塞無高壓對應的顯示符號是1226，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1317；27、前右剎車皮出故障對應的顯示符號是1227，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1318；28、前左剎車皮出故障對應的顯示符號是1228，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1319；29、後右剎車皮出故障對應的顯示符號是1229，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1320；30、後左剎車皮出故障對應的顯示符號是1230，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1321；31、前右輪剎車彈簧無法復位對應的顯示符號是1231，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1322；32、前左輪剎車彈簧無法復位對應的顯示符號是1232，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1323；33、後右輪剎車彈簧無法復位對應的顯示符號是1233，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1324；34、後左輪剎車彈簧無法復位對應的顯示符號是1234，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1325；35、剎車液位過低對應的顯示符號是1235，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1326；36、剎車液壓力過低對應的顯示符號是1236，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1327；37變速箱溫度過高對應的顯示符號是1237，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1328；38變速箱潤滑油位過低對應的顯示符號是1238，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1329；39、提示發動機維護對應的顯示符號是1239，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1330；40、電子節氣門出故障對應的顯示符號是1240，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1331；41、前右輪胎氣壓不足對應的顯示符號是1241，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1332；42、前左輪胎氣壓不足對應的顯示符號是1242，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1333；43、後右輪胎氣壓不足對應的顯示符號是1243，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1334；44、後左輪胎氣壓不足對應的顯示符號是1244，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1335；45、前右輪胎溫度過高對應的顯示符號是1245，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1336；46、前左輪胎溫度過高對應的顯示符號是1246，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1337；47、後右輪胎溫度過高對應的顯示符號是1247，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1338；48、後左輪胎溫度過高對應的顯示符號是1248，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1339；49、前右輪胎無氣壓對應的顯示符號是1249，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1340；50、前左輪胎無氣壓對應的顯示符號是1250，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1341；51、後右輪胎無氣壓對應的顯示符號是1251，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1342；52、後左輪胎無氣壓對應的顯示符號是1252，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1343；53、提示貨車超載對應的顯示符號是1253，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1344；54、提示尾氣排放超標對應的顯示符號是1254，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1345；55、提示空氣濾清器堵塞對應的顯示符號是1255，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1346；56、提示車內空氣混濁度超標對應的顯示符號是1256，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1347；57、天窗打不開對應的顯示符號是1257，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1348；58、車載空調出故障對應的顯示符號是1258，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1349；59、發動機潤滑油溫度過高對應的顯示符號是1259，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1350；
60、發動機潤滑油位過低對應的顯示符號是1260，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1351；61、發動機潤滑油壓力過低對應的顯示符號是1261，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1352；62、發動機潤滑油濾網堵塞對應的顯示符號是1262，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1353；63、發動機冷卻液降溫風扇出故障對應的顯示符號是1263，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1354；64、前軸銷死對應的顯示符號是1264，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1355；65、後軸銷死對應的顯示符號是1265，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1356；66、中軸銷死對應的顯示符號是1266，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1357；67、電瓶液位過低對應的顯示符號是1267，配有對應的中英語言和對應的文字編號是1358。
使用時，微處理器3200根據設置電路3500的設置狀態不同作出相應的處理，使儀表儀器的工作按照使用者的意圖去運行。
帶A/D轉換的微處理器根據CAN總線智能接收模塊發來的信號要求和功能切換及設置電路發來的設置信號狀態要求進行複雜的運算和邏輯處理後，控制液晶驅動顯示模塊中的液晶顯示屏顯示相應的專用符號和相應配套的文字內容，控制語音提示模塊通過喇叭發出相應的提示語音來，把故障信息數據存放到故障信息存儲器中，在需要讀出故障信息數據時，帶A/D轉換的微處理器通過USB管理器在USB接口上輸出故障信息數據，有PC機將故障信息數據顯示出來或列印出來。
除監測汽車故障外，本裝置有自動控制車內的溫度和車內的空氣清新度的功能，車內溫度的高低有溫度設置電路3500來設置，當車內溫度超過溫度設置範圍時，帶A/D轉換的微處理器自動打開車載空調控制器4001調節車內溫度至設置範圍內。當車內的空氣混濁度超標時，空氣品質傳感器發出信號，微處理器自動打開換氣扇控制器4002調節車內的空氣品質至正常範圍內。以上傳感器的信號也都是通過CAN總線接口14輸入的。
實施例2，車用智能故障監測裝置，和汽車儀表混合成一體使用，安裝在原儀表內部，參考實施例1，液晶驅動顯示屏借用汽車儀表顯示面板，儀表殼體背面置有與汽車上的CAN總線相連的CAN總線接口14，另外單獨設有一塊功能切換及設置電路面板，該面板上由短裡程復零按鈕3501、小時數和分時數調整按鈕3502、3503、中英版本設置按鈕3504、故障語音提示靜音設置按鈕3409、三個車內溫度設置按鈕3505、3506、3507、一個UBS接口15和多個提示語音喇叭發音孔16，汽車儀表和汽車故障的信息都是通過CAN總線輸入的，汽車儀表和汽車故障所要顯示的所有內容都顯示在同一個液晶驅動顯示模塊中的液晶顯示屏上，所有信號的處理也是同一塊電子組件板完成的，所以更經濟更實用。
液晶驅動顯示模塊1000在和汽車儀表組成一體使用時，顯示屏上所顯示的信息內容除汽車故障監測裝置單獨使用時顯示內容外，還有儀表部分的顯示內容，而倒車測距數顯內容也是單獨顯示，不再與汽車故障專用符號1200混合輪流顯示。以下指的專用符號為符合ISO標準1、左轉向專用符號1105；2、前霧燈專用符號1106；3、後霧燈專用符號1107；4、遠光燈專用符號1108；5、近光燈專用符號1109；6、右轉向專用符號1110；7、發動機轉速模擬柵格符號1111；8、發動機轉速數顯數字符號1112；9、發動機冷卻液模擬柵格符號1113；10、時間數顯數字符號1114；11、燃油模擬柵格符號1115；12、雷達倒車測距數顯專用符號1116；13、速度模擬柵格符號1117；14、速度數顯數字符號1118；15、短裡程數顯數字符號1119；16、總裡程數顯數字符號1120。
本車用故障監測裝置是單獨使用還是與汽車儀表一體化使用其檢測汽車故障的方法完相同。以汽車後右輪(按駕駛員正常駕駛的方向為標準)剎車皮出故障為例說明具體監測汽車故障的方法。
當剎車皮出故障後，剎車皮傳感器把故障信號通過汽車中央帶A/D轉換的微處理器處理後通過汽車上的CAN總線發射器發送到總線上，CAN總線智能接收模塊3100通過CAN總線接口14接收到汽車後右輪剎車皮出故障的信號後，處理成符合帶A/D轉換的微處理器3200輸入信號要求的信號並發送至帶A/D轉換的微處理器3200I/O上，帶A/D轉換的微處理器經過複雜運算和邏輯處理後，控制彩色液晶驅動顯示模塊1000中的彩色液晶顯示屏顯示剎車皮故障專用符號(符合ISO標準)，顯示中文或英文(視中英文設置電路的設置要求而定)，顯示的內容是「汽車後右輪出故障請檢查！」，控制中英語音模塊3400使喇叭3406發出漢語語音或英語語音(視中英文字設置電路的設置要求而定)，語音內容是「汽車後右輪出故障請檢查！」，最後把這條汽車後右輪剎車皮故障信息數據存放到故障信息存儲器3600中保存起來以便備查。
其他汽車故障的監測依次類推，本實用新型可以監測的汽車故障數量與汽車傳感器種類數量同步。
權利要求1.車用實時智能故障監測裝置，其特徵在於包括A、外殼；B、外殼內設置有液晶驅動顯示模塊、電子組件電路板以及為兩部件供電的電源系統，所述的電子組件電路板內容為帶A/D轉換的微處理器以及分別與微處理器線路連接的CAN總線智能接收模塊、故障中英文字提示內容存儲器、故障中英提示語音模塊、功能切換及設置電路、故障信息存儲器，控制器、液晶驅動顯示模塊的I/O口與電子組件電路板的I/O口相連接；C、外殼面板設置(1)獨立使用外殼面板上設置有功能切換及設置電路的各按鈕，液晶驅動顯示模塊的顯示屏；外殼背面設置有與汽車上的CAN總線相連的CAN總線接口，與故障提示語音模塊相連的喇叭發音孔；(2)與汽車儀表組合一體液晶驅動顯示模塊的顯示屏為汽車儀表顯示面板，汽車儀表外殼背面設有與汽車上的CAN總線相連的CAN總線接口，功能切換及設置電路的各按鈕、UBS管理器的UBS接口、與故障提示語音模塊相連的喇叭發音孔另設於一面板上。
2.根據權利要求1所述的車用實時智能故障監測裝置，其特徵在於電子組件電路板內設計有與帶A/D的微處理器相連的USB管理器，當裝置獨立使用時，USB管理器的USB接口設計在外殼面板上，當裝置與汽車儀表組合一體時，USB管理器的USB接口設計在另設的面板上。
3.根據權利要求1所述的車用實時智能故障監測裝置，其特徵在於故障文字提示內容存儲器、故障提示語音模塊中均採用中英文兩版本。
4.根據權利要求1所述的車用實時智能故障監測裝置，其特徵在於功能切換及設置電路包括下列的幾種或全部短裡程復零電路、小時數設置電路、分時數設置電路、語音靜音設置電路、中英提示版本設置電路、車內溫度上限設置電路、車內溫度下限設置電路，所述的各電路均與帶A/D轉換的微處理器的I/O口相連。
5.根據權利要求1所述的車用實時智能故障監測裝置，其特徵在於液晶驅動顯示模塊中的顯示屏是黑白的或彩色顯示屏。
6.根據權利要求5所述的車用實時智能故障監測裝置，其特徵在於液晶驅動顯示模塊中，車內外溫度用固定顯示模式表現於顯示屏，有關提示符號和故障符號及配套的中英文提示內容用輪流顯示模式表現於顯示屏。
7.根據權利要求1所述的車用實時智能故障監測裝置，其特徵在於電子組件電路板上設有與帶A/D轉換的微處理器線路連接的控制器，所述的控制器是車載空調控制器和換氣扇控制器。
專利摘要車用實時智能故障監測裝置，是汽車故障的監測器械，可連續監測行駛汽車故障，包括外殼、外殼面板，外殼內設置有液晶驅動顯示模塊、電子組件電路板以及為兩部件供電的電源系統，具有監測汽車故障範圍寬，監測故障部位準確，多種方式預警或提示故障內容，大量存儲故障信息數據，可由USB接口將數據讀出，能與汽車儀表組合成一體、一表多用等優點，提高了行車安全性，方便維修，降低維修費用，有效地提供有關分析發生交通事故時的車況依據，確實有效地降低交通事故。
文檔編號G07C5/08GK2886695SQ20062007243
公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月10日 優先權日2006年4月10日
發明者吳達仁 申請人:宜興市新屹儀器有限公司