CN100419400C - 对用于诊断***的消息标识和参数标识分组的方法 - Google Patents

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Abstract

一种组织符合协议的数据消息的各部分的方法，进而提供一种有效的方式，以指定由数据消息各部分的组合识别的车辆部件。具体地说，将单个消息标识(MID)码组织成类，而根据普通功能组织参数标识(PID)码。然后在各种码和码被组织成的类或者功能之间建立关联。

Description

对用于诊断***的消息标识和参数标识分组的方法
相关申请
本申请要求2002年11月8日申请的美国临时申请号为60/425,419的题为“对用于诊断***的消息标识和参数标识分组的方法”的申请的权利。
技术领域
本发明通常涉及车辆诊断***的领域。更具体地说，本发明涉及一种将车载网络信息的各部分关联起来以简化车辆诊断设备的使用的方法和***。
背景技术
事实上，目前制造的所有汽车都使用计算机控制的部件或***，范围从发动机、变速器到内部空气控制和娱乐中心。另外，这些车辆部件或者***通常能够通过车载网络(VAN)和其它相关***交换有关其运行状态的数据。
由于能够通过网络传送数据，这些部件或***已经变得更容易监控性能和运行的缺陷。这常常通过电子诊断工具完成，该电子诊断工具和一个车辆数据网络连接，并从位于该网络上的各种部件获取信息。例如，卡车通常结合了用于将许多卡车***和部件连接在一起的独立数据总线，从而能够容易和频繁地监控在整个卡车的不同***中存在的各种情形。
为了在当今路上所有卡车的数据网络和将来的数据网络之间保持一定水平的一致，许多与该领域有关的组织提出多个协议，这些协议不仅管理车辆网络的物理特性，而且管理沿该网络传输的数据的格式。仅为了说明的目的，一个这样的例子是汽车工程师协会(SAE)制订的J1708/1587协议。J1708/1587协议建立串行数据通信链路，用于交换和监控在重型交通工具上使用的多个微处理器之间传输的数据。J1708协议通常定义数据通信链路的硬件要求，而J1587协议处理通过数据链路传输的实际数据、数据的格式和/或功能。
卡车和其它车辆上的通信链路在组成该车辆的各种部件或者模块之间提供数据的共享。这些部件或者模块的范围从结合在车辆中的功能装置或者***到诸如诊断设备的外部装置。根据一个协议，沿着链路发送的数据被分成分组，如“消息”。根据该协议，每个消息包含三个部分，其中某些部分用作寻址或者路由服务，其确保该消息在数据链路上到达正确的目的地。在数据链路上传输的任何一个消息的三个部分包括1)消息Id；2)一个或者多个参数；和3)校验和。
参照图1，其描述一个根据已有协议的典型数据消息的组成部分。第一部分是消息标识(MID)5，用来识别传输的数据来自的车辆的实际部件或者控制***，例如发动机、变速器等等。没有两个能够传输数据的部件有相同的消息标识(MID)。
消息的第二部分是一组数据字符，也即参数7，用来组成消息的主要部分。每个参数的第一部分被保留用于熟知的参数标识(PID)。这个保留部分用来识别正由MID发送的数据，典型地，通过识别生成该消息的特定子***或者控制***的部件。
有时消息不包含PID，但具有熟知的子***标识号(SID)。有时，控制***的部件不能正确地通过预先定义的协议建立的标准PID识别。同样地，唯一的SID可由制订预先定义的协议的组织或者机构来分配。这些SID可用来识别控制***的那些没有预先定义的PID的部分。SID仅仅分配给现场可维修或者可替换的子***，对于这些子***，故障能被控制***检测和隔离。
在PID或者SID之后，用来组成参数的剩余数据字符传递消息的含义。这些剩余数据字符中包括的是故障模式标识符(FMI)。FMI是描述故障类型的特定代码，如果在PID识别的子***中检测出故障的话。当FMI与PID或者SID组合时，形成诊断故障码(DTC)。
消息的最后一个部分是校验和9，其是根据MID的值与消息的数据字符的和生成的特定字符。校验和用于验证网络中消息的无差错传输。
当前，大多数SID被定义为与某些MID有关。因此，MID和SID可以作为一个整体解释，从而正确地识别控制***的部件或者子***。相反，更加普遍使用的PID没有被定义为与大多数MID有关。，没有一些已建立的关系的形式，任何一个MID都可能被认为与任何一个PID对应，即使有些PID对于某些MID特定地定义。根据已有的协议，认为数据链路上的每个车辆部件由PID值和MID值的特定组合来识别特别有问题。因此，为了标明某些应用(如诊断测试)的一个或者多个部件，必须知道每个部件的特定PID和MID组合。然而，如果没有容易的方法来去除某些MID-PID组合，则找到特定部件或者子***的标识符会是不可逾越的挑战，因为可以在MID数据和PID数据间产生不计其数的组合。
在协议所定义的消息的不同部分之间建立对应或者关系是期望的。然而，现有技术没有对这种对应或者关系提出建议。
发明内容
本发明旨在一种新的组织数据的方法，与预先定义的用于车辆数据链路的协议相对应。该新的方法包括建立由消息标识(MID)码组织成的MID类。同样地，还建立参数标识(PID)功能，这些功能允许组织PID码。然后，将任一码类型的特定码与某些MID类或者PID功能相关联，反之亦然。这使得由MID码和PID码的组合识别的特定车辆部件可以被确定，而不需要知道识别该部件的特定码组合。
附图说明
图1是根据已有协议的消息结构的图形描述；
图2是说明根据本发明的一个实施例的基本***的环境示意图；
图3A-3D说明根据本发明的一个实施例的用户如何选择MID和PID关系的组合的例子；
图4A-4D说明根据本发明的另一个实施例的用户如何选择PID和MID关系的组合的例子。
具体实施方式
根据本发明的一个实施例，图2所示的是***10会如何出现的一个例子。***内包括的诊断设备12用来监控车辆14的一个或者多个部件16。监控通过将诊断设备12连接到结合在车辆14内的数据链路18实现。这使得诊断设备12和部件16进行通信，而该部件16连接到数据链路18。通过这种方式，诊断设备12能从部件16截取或者请求有关该部件的运行状态的数据。
大量的消息标识(MID)码可以根据下面的协议存在。该协议定义了能沿着数据链路18传输的数据的类型。为了说明这一点，考虑前面有关J1587协议的例子。目前汽车工程师协会(SAE)已经为J1587协议(2001年10月汽车工程师协会的J1587修订提议草案)分配了122个不同的MID码。例如，两个这样的MID码包括分配给仪表组的MID码140，表示起动/起动机***的MID码174。
根据表示的设备或者***，可以发现在预先定义的协议下建立的每个MID码都和一个或者多个其它MID码有逻辑关系。基于这些逻辑关系，每个MID码可以分配给一个或者多个逻辑组或者类。因此，最好将MID码140(仪表组)分配给表示与车辆的仪表板有关的***的普通类，而MID码174(起动/起动机***)可在表示那些与电气和充电有关的主题有关的***的普通类下更适合。
可以通过各种方法实现将MID码分配成类。例如，根据第一个实施例，MID码根据其所属的车辆***进行分组。可选择地，根据第二个实施例，MID码根据其相互间的逻辑关系进行分组。将这个方法应用到已有的协议(例如J1587协议)上，则MID码被排列成二十个组。这二十个MID类列在下面所示的表I中。
表I-MID类
  1   仪表板   11   挂车车厢
  2   发动机   12   充电/电气***
  3   变速器   13   防碰撞牵引车
  4   变速杆   14   防碰撞挂车
  5   牵引车车桥   15   空气动力学
  6   挂车车桥   16   通信
  7   牵引车制动器   17   牵引车轮胎
  8   挂车制动器   18   挂车轮胎
9   牵引车取暖通风空调(HVAC) 19 传动系连杆
  10   挂车取暖通风空调   20   所有车桥
表I中所示的MID类仅仅是预先定义的协议的MID码如何被组织的一个例子。根据所依赖的组织关系，能生成MID码类的无数其它例子，用来对无数的MID码分类。
与MID码类似，无数的参数标识(PID)码也可以根据下面的协议存在。例如，在SAE J1587协议(2001年10月汽车工程师协会的J1587修订提议草案)下有502个不同的PID码可用。像MID码一样，PID码可以采用许多方式进行分类。例如，一种分类PID码的方式可以是通过每个码通常表示的普通共享功能。如下所示，表II列出了普通类的一个例子(对于应用的剩余部分称作“功能”)，PID码根据该类被组织。
表II-PID功能
  1   通信   9   速度
  2   结构   10   状态
  3   流量   11   温度
  4   液面高度   12   失窃信息
  5   负载   13   车辆信息
6 性能 14 振动
  7   位置   15   电压/电流
  8   压力   16   磨损指示器
和前面一样，表II所示的PID功能仅仅是PID码如何被组织的一个例子。根据应用在PID码上的组织关系，可以产生其它的PID普通功能或者类。
将MID码和PID码组织成类极大地简化了技术人员和其他使用重型卡车和其它商用车工作的人对这些码的分配和使用。为了说明的目的，考虑下面的例子，其中技术人员需要对卡车进行诊断测试。这可以包括将基于计算机的诊断工具连接到数据链路，以监控来自某些车辆部件或者***/子***的运行数据。为了实现这个目的，技术人员必须通过指定识别该特定***/子***的MID码和PID码的唯一组合来指出她/他想要监控哪个***或子***。然而，不需要技术人员特别知道并手工输入MID码和SID码，可以设置诊断工具以极大地简化该过程，使技术人员可以通过操作层叠菜单***来指定正确的码。这种选择码的过程的一个例子连同在每个步骤中由诊断工具示出的数据类型的例子在图3A-3D中示出，其中示出了选择过程的所有步骤。
如图3A所示，依照第一步骤20，在例如手持诊断工具的液晶显示器或者计算机显示器的显示设备上向技术人员呈现MID类的列表22。该列表可以是MID类的完整列表，也可以是类的部分列表，诸如只有那些对应诊断工具当前在数据链路上检测的一个或者多个***的类。
在选择了一个MID类后，诊断工具执行第二步骤30，显示分配给那个类的单个MID码的列表32。参见图3B，其示出了一个例子：当技术人员选择MID类号3(变速器)后，出现分配给该类并且当前在数据链路上可用的所有MID码的列表32和简要说明34。根据本实施例，只提供那些表示当前被检测的并被证实正通过数据链路通信的***的MID码。可选择地，可以提供诸如“显示全部”的选项，使诊断不仅列出当前正在通信的***的码，而且列出没有通信的***的码。那么，可以将根据本实施例的设备设计成可选择地列出只有当前正在通信的那些***、已知存在但没有通信的***或者所有***。如果列出所有的***，则通过图形或者其他方式区分MID码，以识别表示正在通信的***的MID码和表示没有通信的***的MID码。
接着参见图3C，作为例子，假定技术人员选择MID码131(取力器)。在做出这个选择后，诊断设备启动第三步骤40，列出在该MID码下所有可用的PID功能42。和MID类的列表一样，列出的PID功能可以是完整的列表，显示在所选MID码下的所有可用PID功能，或者是部分列表，诸如只有那些在所选MID码下对应诊断工具当前在数据链路上检测的一个或者多个子***的PID功能。
在选择了一个可用的PID功能后，显示分配给所选PID功能的PID码的列表52。该PID码列表52可以是分配给所选PID功能的所有可用PID码的列表，或者仅仅是分配给所选PID功能的可被访问或者可获取的PID码的列表。该步骤50如图3D所示，其中示出了选择PID功能“压力”的例子。在这一点，技术人员可以选择一个或者多个列出的PID码以执行目标诊断。
在许多实施例中，如果技术人员认为另外的支持PID码可用，但当前没有列出，则可选择“全部”选项。该“全部”选项用于显示功能类的所有PID码。
根据上面的例子，通过以选择MID类开始的过程，输入正确的MID-PID码组合。但是，本发明并不局限于这种选择顺序，而可以设置成以对于MID码或者PID码的任何类或者特定码分配开始。在一些可选择的实施例中，可以使用不同类型和数量的类。
图4A-4D示出了用来输入一个或者多个特定MID/PID码的可选实施例，其中上述过程以选择PID功能开始。如图4A所示，第一步骤60包括向技术人员列出可用的PID功能。
在选择了PID功能后，选择过程继续第二步骤70，其中向技术人员显示仅仅表示与所选PID功能相关的MID类的下拉列表。例如，如图4B所示，在选择PID功能号1(通信)后，显示与该PID功能相关的MID类的列表。
根据第三步骤80，一旦选择了一个或者多个MID类，则显示相关的单个MID码的下拉列表82连同MID码的简要说明84。图4C示出了一个例子，其中技术人员选择MID类“仪表板”，导致显示分配给“仪表板”类的MID码的列表。
在选择了一个或者多个单个的MID码后，诊断***进行第四步骤90，显示相关的PID码的列表92及其对应的说明94。这个例子如图4D所示，其中假定技术人员选择MID码140(仪表组)。在做出这个选择后，显示与所选MID码有关的PID码的列表92。然后，技术人员可以选择单个PID码或者多个PID码，从而指定将进行什么诊断测试(一个或者多个)。
通过将MID码和MID码组织成多个组，可以大大简化使用预先定义的协议数据的工作，如在车辆诊断测试中。该组织排除了存储大量特定码的需要。相反，用户可以通过简单地检查和选择更容易理解的码组，找到其正在找的MID码或PID码。另外，通过将某些码(MID和/或PID)与某些码组(MID和/或PID)相关联，用户可以有效、方便地查找和选择特定的MID-PID码组合。另外，通过允许各种码与有意义的说明和关系相关联，提高了进行自动诊断的能力，并使其更加用户友好。
尽管本发明已结合某些特定的实施例进行了详细说明，但是应当理解，这仅是为了说明而不是限制，所附权利要求的范围应当被解释为与现有技术准许的范围一样大。

Claims (9)

1. 一种组织由用于车载网络(VAN)的协议定义的数据的方法，包括以下步骤：
建立多个消息标识(MID)类，每个所述MID类表示多个能通过所述VAN通信的***；
为一个或者多个所述MID类分配一个或者多个所述协议定义的MID码；
建立参数标识(PID)类，每个所述PID类通常表示由所述多个能通过所述VAN通信的***中的一个或者多个执行的逻辑功能；以及
为一个或者多个所述PID类分配一个或者多个所述协议定义的PID码。
2. 如权利要求1所述的方法，进一步包括将所述一个或者多个MID码的每一个与一个或者多个所述PID类相关联的步骤。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，根据所述MID码表示的***是否能执行由所述一个或者多个PID类表示的逻辑功能，将所述一个或者多个MID码的每一个与一个或者多个所述PID类相关联。
4. 如权利要求1所述的方法，进一步包括将一个或者多个所述PID类与一个或者多个所述MID类相关联的步骤。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，根据所述多个能执行由所述一个或者多个PID类表示的逻辑功能的***的一个或者多个是否与所述多个由所述MID类表示的***的一个或者多个进行交互，将所述一个或者多个PID类的每一个与所述一个或者多个MID类相关联。
6. 如权利要求1所述的方法，其中，所述协议由汽车工程师协会(SAE)J1587标准定义。
7. 一种通过诊断工具监控车辆设备的方法，所述车辆设备连接到车辆网络，并能根据协议通过所述车辆网络通信，所述方法包括以下步骤：
将所述车辆诊断工具连接到所述车辆网络；
选择由一个或者多个组成所述车辆的设备执行的参数标识(PID)功能，所述PID功能表示一个或者多个PID码；
选择与所述选择的PID功能相关的消息标识(MID)类，所述MID类表示一个或者多个MID码；
从所述选择的MID类表示的所述一个或者多个MID码中选择MID码；以及
从与所述选择的MID码相关的一个或者多个PID码中选择一个或者多个PID码。
8. 一种由车辆诊断工具选择用于监控的车辆设备的方法，所述车辆设备连接到车辆网络，并能根据协议通过所述车辆网络通信，所述方法包括以下步骤：
选择表示一个或者多个消息标识(MID)码的MID类；
选择一个或者多个由所述选择的MID类表示的MID码；
选择与所述选择的一个或者多个MID码相关的参数标识(PID)功能，所述PID功能表示一个或者多个PID码；以及
从所述选择的PID功能表示的所述一个或者多个PID码中选择一个或者多个PID码。
9. 一种监控车辆部件状态的***，包括：
车辆数据网络，所述车辆部件通过所述网络传输数据，所述数据包括根据协议的消息标识(MID)码和参数标识(PID)码；以及
能够连接到所述车辆数据网络的诊断设备；
其中，所述***规定将所述MID码分配为多个MID类，将所述PID码分配为多个PID类。
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