一种快速实时诊断汽车状态的系统的制作方法

一种快速实时诊断汽车状态的系统
1.所述领域
2.本技术属于汽车工作状态监控和诊断技术领域，具体涉及一种快速实时诊断汽车状态的系统。


背景技术：

3.随着汽车工业和国民经济的飞速发展，汽车作为出行和运输等必不可少的交通工具，逐渐变的越来越大众化和普及化。在汽车的使用过程中，不可避免的会出现各种各样的问题。若汽车在行驶的过程中出现问题，这将带来无法估量的损失和影响。因此如何对汽车状态进行有效诊断和监控，是很多企业和学者所关心的问题。
4.汽车状态诊断就是通过专用的仪器和设备，来对汽车状态进行检查的一种技术。它能够测试汽车的一些性能指标，并在不影响汽车使用的前提下发现故障。目前针对汽车诊断的设备大体分为三种，分别是在线诊断、离线诊断和便携式诊断。在线诊断就是汽车ecu(electronic control unit)把收集到的状态数据通过移动网络的形式上传给云端服务器，后台程序读取云端服务器存储的状态数据然后进行分析，得到诊断结果后再发送给用户。这种诊断方式虽然可以得到较为精确的诊断结果，但存在费用过高，延迟较大的问题。离线诊断最大的特点是操作简单和成本低廉等，但同样也存在很多问题，如只能对较为简单的故障进行诊断，并且毫无实时性。为解决上述两种方式所存在的问题，便携式诊断的方式一经提出就受到广泛关注。便携式诊断通过采用先进的微电子技术和软件技术，可以快速读取汽车ecu中丰富的状态数据，然后对读取的状态数据进行实时处理和存储，所以能很好的解决汽车诊断的问题。
5.对于便携式诊断设备，李晓杰(李晓杰，“面向嵌入式系统的汽车故障诊断仪设计与实现”，微型电脑应用，vol.35，no.1，pp.132-134，2019.)提出一种基于嵌入式系统的诊断仪，并对硬件结构进行了简单介绍。为解决诊断仪的控制问题，石雅珊(石雅珊,“基于c程序设计的汽车诊断仪软件开发”，硕士论文，安徽工业大学，2016)提出一种基于c语言设计的汽车诊断仪的控制软件。所设计的控制软件可以控制诊断仪能对不同品牌和不同类型的汽车进行诊断。为解决诊断仪远程控制的问题，詹宏宇(詹宏宇，“基于蓝牙无线通信技术的汽车远程诊断仪”，硕士论文，大连理工大学，2017)设计出一种基于蓝牙协议的汽车诊断仪的远程控制软件。黄智宇等(黄智宇，苏小龙，李锐，“通用型汽车故障诊断仪在ios平台上的设计”，计算机应用与软件，vol.33，no.6，pp.96-99，2016)基于蓝牙通信协议，以ios平台为基础，设计出一种汽车诊断仪的远程控制软件。
6.通过分析可知，上述所提出的诊断仪的硬件或控制软件仍存在很大的局限性。首先是所提出的诊断仪的功能较为单一，只能连接较少种类的汽车。目前市面上存在很多种类和型号的汽车，它们所采用的诊断协议也是不一样的。当诊断仪只能支持较少的诊断协议时，它的使用范围就严重受限。再就是所提出的诊断仪只能独立工作，而不能与智能手机进行协同工作。当有些特殊场景需要诊断仪长时间对汽车进行诊断和监控时，这种无法与手机协同工作的诊断仪将会对用户造成很大的不便，从而产生使用的不便利性。对于诊断
仪的控制软件，同样也存在很多问题。首先通信连接的局限性。目前很多控制软件都是通过蓝牙协议与诊断仪建立通信连接。由于蓝牙协议是低速率传输，而汽车需要诊断的种类却十分繁多，这就导致会因为传输速度的问题而降低了诊断的实时性和诊断种类的丰富性。再就是协议的冲突性。当有些特殊场景需要对汽车进行长时间诊断和监控时，就会导致蓝牙协议会被一直占用，这就使得蓝牙协议不能用作其它用途，如音影娱乐等，从而产生了协议使用冲突，大幅度降低了控制软件的用户友好程度。因此，如何设计一个工作方式丰富，通信连接丰富，功能种类丰富，支持汽车型号丰富，操作步骤方便，诊断信息丰富，实时性强，经济性良好的便携式诊断系统来有效解决上述问题是一个值得深入研究的课题，并且也更具有实际意义。


技术实现要素：

7.本发明提供一种快速实时诊断汽车状态的系统，快速、实时、便捷、高效和智能化的便携式诊断系统，以克服现有的设备较为笨重，功能单一，操作不便，实时性差，结果显示不明了，只能机械性读取汽车ecu的数据而不做深入分析等问题给如何对汽车工作状态进行监控和诊断这类问题提供一种。
8.为实现上述目的，本发明提供一种快速实时诊断汽车状态的系统，包括诊断仪与控制中心；所述控制中心采用手持式智能终端，运行控制软件，所述诊断仪与控制中心通过有线或无线建立通信连接；
9.所述诊断仪包括：
10.lcd显示器：用于显示和交互，所述显示用来显示与汽车诊断相关的数据，所述交互用于用户设置所述诊断仪的工作参数；
11.数据传输模块：用来连接所述诊断仪和所述控制中心，完成连接后所述诊断仪把与诊断有关的数据发送给所述控制中心，同时接收所述控制中心下发的参数设置数据；所述数据传输模块包含有线模块和无线模块，其中，所述有线模块通过数据线进行数据传输，所述无线模块通过蓝牙模块和wifi模块进行数据传输；
12.模式切换键：通过连续按下次数的不同和按下时间的不同来触发所述诊断仪相应的功能或让所述诊断仪进入相应的模式；
13.总线转换模块：用于把两路spi总线或uart总线转换为两路can总线；
14.处理器：周期性实时读取汽车ecu存储单元中的汽车原始状态数据，把读取的实时原始状态数据存储到flash存储器中；对所述实时原始状态数据进行数学处理得到实时诊断数据，把所述实时诊断数据存储到所述flash存储器中，同时按照列表的形式显示到所述lcd显示器；根据所述汽车的ecu型号选择对应的汽车状态原始标准库数据m1进行数学处理，得到处理后的标准库数据n1，并存储，同时按照列表的形式显示到所述lcd显示器；检测模式切换键输入的信息，产生对应的控制；检测所述诊断仪是否与所述控制中心建立通信连接，并根据通信连接情况，确定是否把所述实时诊断数据发送给所述控制中心；对所述lcd显示器输入的信息和所述控制中心发送的信息进行处理，产生对应的控制；读取所述flash存储器中存储的历史原始状态数据和历史诊断数据，并把读取的数据上传给所述控制中心；
15.所述flash存储器：分三块区域进行存储，一块区域存储所述原始标准库数据m1和
处理后的标准库数据n1，一块区域存储所述实时原始状态数据，最后一块区域存储所述实时诊断数据；所述实时原始状态数据存储到所述flash存储器后成为历史原始状态数据，所述实时诊断数据存储到所述flash存储器后成为所述历史诊断数据；
16.所述控制中心包括：
17.通信连接模块：用于建立所述控制中心与所述诊断仪的通信连接，当完成建立后，用于发送和接收数据；
18.参数设置模块：用于设置所述诊断仪工作的参数，当设置完成后，把设置数据发送给内核分析模块；
19.软件存储模块：分四块区域存储，一块区域存储汽车状态原始标准库数据和处理后的标准库数据，一块区域存储所述诊断仪发送的所述实时诊断数据，一块区域存储所述诊断仪发送的所述历史原始状态数据，最后一块区域存储所述诊断仪发送的所述历史诊断数据；
20.结果可视化模块：按照列表的形式对标准库数据和所述实时诊断数据进行显示；
21.内核分析模块：接收所述参数设置模块发送的命令数据，对命令数据进行解析和重组，把重组后的命令数据通过所述通信连接模块下发给所述诊断仪；通过所述通信连接模块接收所述诊断仪发送的数据，对数据进行解析以产生相应的控制，包括根据确定的所述汽车ecu型号选择对应的所述标准库数据进行数学处理，得到所述处理后的标准库数据后存储到所述软件存储模块，同时发送数据到所述结果可视化模块中进行显示；接收所述诊断仪发送的所述实时诊断数据，然后把数据发送给所述结果可视化模块进行显示，包括接收所述诊断仪发送的所述历史原始状态数据和所述历史诊断数据，然后把数据转发给所述软件存储模块进行存储。
22.进一步地：所述处理器包括以下单元：
23.蓝牙/wifi控制单元：包括蓝牙控制单元和wifi控制单元，检测所述诊断仪与所述控制中心是否已通过蓝牙/wifi建立连接，并输出指示信号给内核单元；所述蓝牙控制单元通过控制蓝牙模块接收所述控制中心下发的参数设置数据；所述wifi控制单元控制wifi模块把所述历史原始状态数据和所述诊断数据发送给所述控制中心；所述诊断数据包括所述实时诊断数据和所述历史诊断数据；
24.有线传输控制单元：检测所述诊断仪与所述控制中心是否已通过数据线建立连接，并输出指示信号给内核单元；控制数据线接收所述控制中心下发的参数设置数据，控制数据线把所述历史原始状态数据和所述诊断数据发送给所述控制中心；
25.lcd显示控制单元：控制所述lcd显示器显示所述标准库数据n2和所述实时诊断数据，收集用户通过所述lcd显示器设置的参数数据，传输给内核单元；接收所述内核单元发送的点亮或熄灭所述lcd显示器的命令，并执行相应控制；
26.模式切换检测单元：检测按键的信息，输出给所述内核单元；
27.数据处理单元：对读取的所述实时原始状态数据进行数学处理以得到所述实时诊断数据，并把所述实时诊断数据输出给所述内核单元；
28.ecu交互单元：设计完成功能通用型协议和完成功能专用型协议；根据确定的所述汽车ecu型号选择相关协议，以让所述诊断仪与汽车ecu进行准确交互，实时获取汽车的所述原始状态数据，并把获取的所述原始状态数据输出给所述内核单元；
29.spi/uart收发单元：把所述功能通用型协议和所述功能专用型协议按照spi总线方式或uart总线方式进行数据收发；
30.flash控制单元：控制所述原始标准库数据m1和所述处理后的标准库数据n1的读写操作，控制所述实时原始状态数据和所述实时诊断数据的写操作，控制所述历史原始状态数据和所述历史诊断数据的读操作；
31.内核单元：触发周期性实时读取所述汽车ecu状态数据的命令；把接收的所述实时原始状态数据发送给所述flash控制单元，把接收的所述实时诊断数据发送给所述flash控制单元和所述lcd显示控制单元；根据所述汽车ecu型号选择对应的所述原始标准库数据m1进行数学处理，得到所述处理后的标准库数据n1后则发送给所述flash控制单元和所述lcd显示控制单元；接收用户通过所述lcd显示控制单元下发的设置数据，接收所述蓝牙/wifi控制单元或有线传输控制单元下发的设置数据和指示信号，接收所述模式切换检测单元发送的设置数据，然后对接收的所有数据进行解析和处理，以产生相应的控制，包括启停操作和设置读取汽车ecu状态数据的周期，包括发送点亮或熄灭所述lcd显示器的命令给所述lcd显示控制单元，包括通过控制flash控制单元读取所述历史原始状态数据和所述历史诊断数据，并把读取的数据发送给所述wifi控制单元或有线传输控制单元。
32.进一步地：所述模式切换键有两个第一按键和第二按键，所述第一按键，短按1次进入暂停模式，即所述处理器检测到该信号后，所述lcd显示器保持显示当前数据不变，也就是暂停显示更新的诊断数据，但其余部分仍正常工作；快速短按2次进入数据发送模式，即所述处理器检测到该信号后，首先判断是否与所述控制中心建立通信连接。如果建立通信连接，则停止诊断，并分两个数据包依次发送所述flash存储器中存储的所述历史原始状态数据和所述历史诊断数据给所述控制中心；否则，则不发送数据，并提示用户建立通信连接；长按1次返回正常工作模式，即所述处理器检测到该信号后，停止当前所处的所述暂停模式或所述数据发送模式，返回到正常的周期性诊断，并把相关诊断数据进行显示和存储；所述第一按键的三种模式的优先级是一样的，所述诊断仪从当前模式进入另一种模式时，需要停止当前模式后进入；所述第二按键，短按1次进入息屏或点亮模式，即如果所述lcd显示器已点亮，则熄灭所述lcd显示器，所述lcd显示器已熄灭，则点亮所述lcd显示器；长按1次进入开关机模式，如果所述诊断仪已开机，则关闭所述诊断仪，如果所述诊断仪已关机，则开机所述诊断仪。
33.进一步地：所述诊断仪与所述控制中心的有线通信的优先级高于无线通信；所述控制中心不能通过蓝牙与所述诊断仪建立通信连接时，自动通过wifi模块发送设置的所述诊断仪的工作参数。
34.进一步地：所述诊断仪从所述汽车ecu中读取的所述实时原始状态数据包括运行数据和静态数据；所述运行数据为汽车工作时所述汽车ecu通过汽车内各传感器采集到的监控数据，包括但不限于电源稳压数据、喷油量数据、dpf再生状态数据，scr喷射状态数据、egr数据、tva数据、车速数据和节气门角度数据；所述静态数据是固化在所述汽车ecu中的常量数据，包括但不限于车辆识别代码；所述运行数据被用来做所述数学处理以诊断汽车的状态；所述flash存储器和所述软件存储模块均存储有不同厂家的所述汽车状态原始标准库数据，所述诊断仪和所述控制中心根据读取的所述车辆识别代码来识别所述汽车ecu型号，选择对应的汽车状态标准库数据以辅助所述数学处理。
35.进一步地：所述两路can总线包括：一路被设置为功能通用型总线，在这个can总线上按照通用型协议进行数据交互，以让所述诊断仪能与通用的汽车ecu建立通信连接，一路被设置为功能专用型总线，在这个总线上按照专用型协议进行数据交互，以让所述诊断仪能与小众的汽车ecu建立通信连接。
36.进一步地：所述汽车状态原始标准库数据m1包含有不同汽车ecu的汽车状态原始标准库数据，以实现对更多汽车种类和型号的诊断；所述汽车状态原始标准库数据m1就是汽车正常工作时各状态的数据范围；所述原始标准库数据m1是开放的，用于添加新的标准库数据；所述控制中心中的所述原始标准库数据m2和所述诊断仪中的所述原始标准库数据m1是完全一样的；所述诊断仪和所述控制中心初始化时，对所述原始标准库数据m1和所述原始标准库数据m2按照相同的方式进行处理以得到所述处理后的标准库数据n1和所述诊断仪中的所述标准库数据n2。
37.进一步地：所述数学处理包括：
38.所述实时原始状态数据与所述原始标准库数据直接相减，得到诊断值；
39.从所述原始标准库数据中获取基本值a1和b1，从所述实时原始状态数据中获取基本值a2和b2，按照公式a*b得到标准整合值和原始整合值，让所述原始整合值与所述标准整合值相减，得到诊断值；
40.从所述原始标准库数据中获取基本值a1和b1，从所述实时原始状态数据中获取基本值a2和b2，按照公式a
±
b得到标准整合值和原始整合值，让所述原始整合值与所述标准整合值相减，得到诊断值；
41.从所述原始标准库数据中获取增益值a1、基本值a和偏移值b，从所述原始状态数据中获取增益值a2，按照公式a*a
±
b得到标准整合值和原始整合值，让所述原始整合值与所述标准整合值相减，得到诊断值。
42.进一步地：所述lcd显示器或所述控制中心把所述处理后的标准库数据和所述实时诊断数据按列表分栏的形式进行显示；所述lcd显示器或所述控制中心通过显示数据高亮的形式向用户提示汽车的此条状态存在问题，通过图标
“↑”
和
“↓”
向用户提示汽车的此条状态是偏高还是偏低。
43.进一步地：所述诊断仪脱离所述控制中心的控制独立工作时，并把诊断相关的数据显示在所述lcd显示器上；所述诊断仪完全在所述控制中心的控制下工作时，把显示在所述lcd显示器上的数据全部显示在控制中心上；所述诊断仪与所述控制中心建立通信连接后，所述控制中心控制所述诊断仪熄灭和点亮所述lcd显示器。
44.本发明具有如下的优点及有益效果：
45.具有工作方式丰富，通信连接丰富，功能种类丰富，支持汽车型号丰富，操作步骤方便，诊断信息丰富，实时性强，经济性良好
附图说明
46.图1示出了本技术一个示例性实施例提供的一种快速实时诊断汽车状态的系统的诊断仪结构示意图；
47.图2示出了本技术一个示例性实施例提供的一种快速实时诊断汽车状态的系统的处理器硬件结构示意图；
48.图3示出了本技术一个示例性实施例提供的一种快速实时诊断汽车状态的系统的诊断仪的工作流程图；
49.图4示出了本技术一个示例性实施例提供的一种快速实时诊断汽车状态的便携式系统的控制中心的结构示意图；
50.图5示出了本技术一个示例性实施例提供的一种快速实时诊断汽车状态的系统的控制中心的工作流程图。
具体实施方式
51.为使本领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
52.本发明提供一种快速实时诊断汽车状态的系统，包括诊断仪与控制中心；所述控制中心采用手持式智能终端，例如智能手机以及平板电脑，运行控制软件，所述诊断仪与控制中心通过有线或无线建立通信连接；
53.图1示出了本技术一个示例性实施例提供的一种快速实时诊断汽车状态的系统的诊断仪结构示意图。诊断仪是本套系统的执行机构，它与控制中心通过有线或无线建立通信连接。对于诊断仪，它可以完全脱离控制中心的控制而独立工作，并把诊断相关的数据显示在自带的lcd显示器上。诊断仪也可以完全在控制中心的控制下工作，并把与诊断相关的数据全部显示在控制中心上。当诊断仪与控制中心建立通信连接后，诊断仪的控制权限可以完全交给控制中心。除了控制诊断仪的启停和数据上传等功能外，控制中心还可以控制诊断仪lcd显示器的熄灭和点亮，以达到降低功耗的目的。
54.为能对诊断结果进行更直观的展示，诊断仪的lcd显示器或控制中心的结果可视化模块均可把变形后的汽车状态标准库数据和实时诊断数据按列表分栏的形式进行显示。当诊断到异常时，lcd显示器或控制中心均通过显示数据高亮的形式来提示汽车的此条状态存在问题，并通过图标
“↑”
和
“↓”
来提示汽车的此条状态是偏高还是偏低。
55.其中，lcd显示器：该显示器包含显示和交互两种作用，显示是用来显示与汽车诊断相关的数据，交互是用户用来设置诊断仪的工作参数，如诊断周期等。
56.数据传输模块：该模块通过有线或无线的方式来连接诊断仪和控制中心。当完成连接后，诊断仪可以把与诊断有关的数据发送给控制中心，并且也可以接收控制中心下发的参数设置数据。该模块包含有线模块和无线模块两个，有线模块是通过数据线进行数据传输，无线模块是通过蓝牙模块和wifi模块进行数据传输。对于本套系统，有线通信的优先级高于无线通信，即当两种通信均连接时，优先使用有线通信。
57.模式切换键：该模块通过连续按下次数的不同和按下时间的不同来触发诊断仪相应的功能或让诊断仪进入相应的模式。模式切换键有两个按键，每个按键的具体功能为：(1)第一按键，短按1次进入暂停模式，即处理器检测到该信号后，lcd显示器保持显示当前数据不变，也就是暂停显示更新的诊断数据，但其余部分仍正常工作；快速短按2次进入数据发送模式，即处理器检测到该信号后，首先判断是否与控制中心建立通信连接。如果建立通信连接，则停止诊断，并分两个数据包依次发送flash存储器中存储的历史原始状态数据和历史诊断数据给控制中心；否则，则不发送数据，并提示用户建立通信连接；长按1次返回正常工作模式，即处理器检测到该信号后，停止当前所处的暂停模式或数据发送模式，返回
到正常的周期性诊断，并把相关诊断数据进行显示和存储；第一按键的三种模式的优先级是一样的，诊断仪从当前模式进入另一种模式时，需要停止当前模式后才能进入；(2)第二按键，短按1次进入息屏或点亮模式，即如果所述lcd显示器已点亮，则熄灭所述lcd显示器，所述lcd显示器已熄灭，则点亮所述lcd显示器；长按1次进入开关机模式，如果所述诊断仪已开机，则关闭所述诊断仪，如果所述诊断仪已关机，则开机所述诊断仪。
58.总线转换模块：该模块用来把spi总线和uart总线转换为can总线。两路can总线一路被设置为功能通用型总线，在这个总线上按照通用型协议如j1939协议进行数据交互，使得诊断仪能与市面上众多的汽车ecu建立通信连接；另一路被设置为功能专用型总线，在这个总线上按照专用型协议如iso15765协议和iso14229协议进行数据交互，使得诊断仪能与市面上比较小众的汽车ecu建立通信连接。该模块增加了诊断仪所诊断汽车的种类和范围。
59.处理器：该模块是整个诊断仪的控制和决策核心，用于周期性实时读取汽车ecu存储单元中的汽车原始状态数据，把读取的实时原始状态数据存储到flash存储器中；对实时原始状态数据进行数学处理得到实时诊断数据，并把实时诊断数据存储到flash存储器中，同时按照列表的形式显示到lcd显示器；根据汽车ecu型号选择对应的汽车状态原始标准库数据m1进行数学处理，得到处理后的标准库数据n1后则存储到flash存储器中，同时按照列表的形式显示到lcd显示器；检测模式切换键输入的信息，产生对应的控制；检测诊断仪是否与控制中心建立通信连接，并根据通信连接情况，确定是否把实时诊断数据发送给控制中心；对lcd显示器输入的信息和控制中心发送的信息进行处理，产生对应的控制；读取flash存储器中存储的历史原始状态数据和历史诊断数据，并把读取的数据上传给控制中心。
60.flash存储器：该存储器分三块区域进行存储，一块区域存储原始标准库数据m1和处理后的标准库数据n1，一块区域存储实时原始状态数据，最后一块区域存储实时诊断数据。实时原始状态数据存储到flash存储器后就成为了历史原始状态数据，实时诊断数据存储到flash存储器后也就成为了历史诊断数据。
61.图2示出了本技术一个示例性实施例提供的一种快速实时诊断汽车状态的系统的处理器硬件结构示意图。诊断仪的所有控制和决策均是在处理器中完成。处理器由以下几个功能单元组成，包括蓝牙/wifi控制单元、有线传输控制单元、lcd显示控制单元、模式切换检测单元、数据处理单元、ecu交互单元、spi/uart收发单元、flash控制单元和内核单元。
62.蓝牙/wifi控制单元：该单元用来检测诊断仪与控制中心是否已通过蓝牙/wifi建立连接，并输出指示信号给内核单元。当建立通信连接后，蓝牙控制单元通过控制蓝牙模块来接收控制中心下发的参数设置数据，wifi控制单元控制wifi模块把历史原始状态数据和诊断数据发送给控制中心。这里的诊断数据包括实时诊断数据和历史诊断数据。当因为距离原因导致控制中心无法通过蓝牙发送设置参数时，可自动切换到通过wifi来发送设置参数。
63.有线传输控制单元：该单元与蓝牙/wifi控制单元的功能是一样的，具体为检测诊断仪与控制中心是否已通过数据线建立连接，并输出指示信号给内核单元。当建立通信连接后，诊断仪通过数据线就可接收控制中心下发的参数设置数据，也可把数据上传给控制中心。
64.lcd显示控制单元：该单元一方面可以通过控制lcd显示器来显示标准库数据n2和
实时诊断数据，另一方面可收集用户通过lcd显示器设置的参数数据，完成收集后把数据传输给内核单元。再者，该单元还可接收内核单元发送的点亮或熄灭lcd显示器的命令，并执行相应控制。
65.模式切换检测单元：该单元用来检测按键按下的次数和时间等信息，然后对这些信息进行编码处理，并输出给内核单元。
66.数据处理单元：该单元用来对读取的实时原始状态数据进行数学处理以得到实时诊断数据，并把实时诊断数据输出给内核单元。诊断仪从汽车ecu中读取的实时原始状态数据包括运行数据和静态数据两种。运行数据是汽车ecu通过汽车各传感器采集到的监控数据，包括但不限于电源稳压数据、喷油量数据、dpf再生状态数据，scr喷射状态数据、egr数据、tva数据、车速数据和节气门角度数据等。静态数据是固化在汽车ecu中的常量数据，包括但不限于车辆识别代码(vin码)等。运行数据被用来做数学处理以诊断汽车的状态。flash存储器和控制中心中均存储有不同厂家的汽车状态原始标准库数据，静态数据可被用来识别汽车ecu型号，从而选择对应的汽车状态标准库数据以辅助做数学处理。该单元的具体数学处理方式包括但不限于，(1)实时原始状态数据与原始标准库数据直接相减，得到诊断值；(2)从原始标准库数据中获取基本值a1和b1，从实时原始状态数据中获取基本值a2和b2，按照公式a*b得到标准整合值和原始整合值，让原始整合值与标准整合值相减，得到诊断值；(3)从原始标准库数据中获取基本值a1和b1，从实时原始状态数据中获取基本值a2和b2，按照公式a
±
b得到标准整合值和原始整合值，让原始整合值与标准整合值相减，得到诊断值；(4)从原始标准库数据中获取增益值a1、基本值a和偏移值b，从原始状态数据中获取增益值a2，按照公式a*a
±
b得到标准整合值和原始整合值，让原始整合值与标准整合值相减，得到诊断值。
67.ecu交互单元：在该单元中设计完成功能通用型协议，如j1939协议等，和完成功能专用型协议，如iso15765协议和iso14229协议等。该单元工作时，会根据识别的汽车ecu型号来选择对应的交互协议，完成选择后，该单元就可按照选定的协议实时获取汽车的原始状态数据，并把获取的原始状态数据输出给内核单元。
68.spi/uart收发单元：不管是功能通用型协议还是功能专用型协议，都只规定和定义了数据收发的内容和顺序等，但并未定义底层的具体通信方式。本单元就是把功能通用型协议和功能专用型协议按照spi总线方式或uart总线方式进行数据收发；
69.flash控制单元：该单元用来控制原始标准库数据m1和处理后的标准库数据n1的读写操作，控制实时原始状态数据和实时诊断数据的写操作，控制历史原始状态数据和历史诊断数据的读操作；
70.内核单元：该单元是处理器的控制核心，主要功能有，触发周期性实时读取汽车ecu状态数据的命令；把接收的实时原始状态数据发送给flash控制单元，把接收的实时诊断数据发送给flash控制单元和lcd显示控制单元；根据汽车ecu型号选择对应的原始标准库数据m1进行数学处理，得到处理后的标准库数据n1后则发送给flash控制单元和lcd显示控制单元；接收用户通过lcd显示控制单元下发的设置数据，接收蓝牙/wifi控制单元或有线传输控制单元下发的设置数据和指示信号，接收模式切换检测单元发送的数据，然后对接收的所有数据进行解析和处理，以产生相应的控制，包括启停操作和设置读取汽车ecu状态数据的周期等，包括发送点亮或熄灭lcd显示器的命令给lcd显示控制单元，包括通过控
制flash控制单元读取原始状态数据和历史诊断数据，并把读取的数据发送给所述wifi控制单元或有线传输控制单元。
71.图3示出了本技术一个示例性实施例提供的一种快速实时诊断汽车状态的便携式系统的诊断仪的工作流程图。当诊断仪开机后，就按照图3的流程进行工作。需要说明的是，诊断仪对第一按键和第二按键的处理是采用中断的形式进行设计的，所以流程图中步骤26-33和步骤34-42与主程序之间不是选择运行的，而是并列运行的。诊断仪的工作流程具体如下：
72.步骤1，诊断仪上电启动。
73.步骤2，初始化诊断仪。初始化包括对一些变量设置初始值，复位处理器中的寄存器和各功能模块，复位与处理器连接的外部模块等。
74.步骤3，判断诊断仪是否与控制中心建立通信连接。诊断仪可以脱离控制中心独立工作，也可以在控制中心的控制下工作。如果诊断仪与控制中心建立了通信连接，则表明诊断仪会在控制中心的控制下进行诊断，进入步骤4。如果没有建立通信连接，则表明诊断仪独立工作，进入步骤13。
75.步骤4，把标识符link_soft赋值为1。link_soft被赋值为1表明诊断仪将在控制中心的控制下工作。当完成赋值后，就进入步骤步骤5。
76.步骤5，判断诊断仪与控制中心是否通过有线建立通信连接。诊断仪与控制中心可以通过有线和无线两种方式建立通信连接，并且有线连接的优先级高于无线连接。如果诊断仪与控制中心通过有线建立通信连接，则进入步骤6。如果没有，则进入步骤7。
77.步骤6，把标识符wireless赋值为0。wireless被赋值为0表明诊断仪与控制中心通过有线建立通信连接。当完成赋值后，就进入步骤12。
78.步骤7，判断诊断仪与控制中心是否通过蓝牙建立通信连接。控制中心一般情况下是通过蓝牙发送设置诊断仪的命令数据，而通过wifi接收诊断仪发送的诊断数据。如果诊断仪与控制中心没有通过蓝牙建立通信连接，则进入步骤8；否则，则进入步骤9。
79.步骤8，把标识符bluetooth赋值为0。由于蓝牙的通信距离较短，存在诊断仪无法通过蓝牙与控制中心建立通信连接的情况。当无法通过蓝牙建立连接时，控制中心会自动通过wifi建立通信连接。bluetooth被赋值为0表明通过蓝牙建立通信连接失败。当完成赋值后，就进入步骤10。
80.步骤9，把标识符bluetooth赋值为1。bluetooth被赋值为1表明通过蓝牙建立通信连接成功。当完成赋值后，就进入步骤10。
81.步骤10，判断诊断仪与控制中心是否通过wifi建立通信连接。如果通过wifi建立通信连接，则进入步骤11。如果没有，则进入步骤3，也就是建立无线通信连接无效，重新检测连接方式。
82.步骤11，把标识符wireless赋值为1。wireless赋值为1表明诊断仪与控制中心通过无线连接成功。当完成赋值后，就进入12。
83.步骤12，熄灭lcd显示器。当诊断仪通过有线或无线与控制中心建立通信连接后，就可以在控制中心的控制下进行工作。对于诊断结果，均可显示在控制中心的结果可视化模块上。为降低功耗，就需要熄灭lcd显示器。当完成这一步骤后，就进入步骤14。
84.步骤13，把标识符link_soft赋值为0。为适应不用的应用场景，诊断仪可以脱离控
制中心独立工作。当独立工作时，就把标识符link_soft赋值为0。当完成赋值后，即进入步骤14。
85.步骤14，等待参数设置命令。诊断仪根据各种标识符来确定诊断仪的通信连接状态，然后等待接收下发的设置诊断仪工作的参数命令。当完成参数设置命令接收后，就对诊断仪进行设置，然后进入步骤15。
86.步骤15，等待启动命令。诊断仪等待启动诊断的命令。当接收到启动诊断命令后，诊断仪就开始诊断，进入步骤16。
87.步骤16，判断诊断仪的通用协议能否与汽车ecu进行通信。不同厂家和种类的汽车所采用的ecu型号存在不同，从而可能会导致诊断仪的通用型协议不能与汽车ecu进行通信。如果通用协议能与汽车ecu进行通信，则进入步骤19；否则，则进入步骤17。
88.步骤17，判断诊断仪的专用协议能否与汽车ecu进行通信。当诊断仪的通用协议不能与汽车ecu进行通信时，就需要测试专用协议能否进行通信。如果能进行通信，则进入步骤19；否则，则进入步骤18。
89.步骤18，诊断仪报警提示无法诊断。当诊断仪的通用型和专用型协议均不能与汽车ecu进行通信时，就表明诊断仪无法与汽车ecu进行有效连接，这时诊断仪就需要向用户报警并提示无法诊断。
90.步骤19，读取车辆识别代码。当诊断仪能与汽车ecu进行通信时，首先就需要从ecu中读取车辆识别代码。车辆识别代码包含有汽车ecu的具体型号。当完成读取后，进入步骤20。
91.步骤20，选择flash存储器中对应的原始标准库数据m1。flash存储器中存储有不同种类的汽车状态原始标准库数据。当诊断仪读取到车辆识别代码后，就根据这一识别代码来选择对应的原始标准库数据m1。完成选择后，进入步骤21。
92.步骤21，进行数学处理得到处理后的标准库数据n1。标准库数据m1中并不是所有的数据所表示的物理含义都十分明确。为解决这一问题，就需要对这些数据进行数学处理，以得到更佳清晰明确的标准库数据n1。当得到标准库数据n1后，一边进入步骤22把数据存储到flash存储器中，一边进入步骤23。
93.步骤22，存入flash存储器中。这一步就是把得到的数据，包括标准库数据n1、汽车ecu的原始状态数据和汽车ecu的诊断数据，都存储到flash存储器中。
94.步骤23，周期性读取汽车ecu中的原始状态数据。诊断仪开始在设定的周期下，周期性的实时读取汽车ecu的状态数据。当完成读取后，一边进入步骤22把数据存储到flash存储器中，一边进入步骤24。
95.步骤24，进行数学处理得到诊断数据。在诊断仪从汽车ecu获取的原始状态数据中，存在一些数据所表示的物理含义不明确的问题，所以需要对该数据进行数学处理，以得到物理含义明确的诊断数据。当完成数学处理后，一边进入步骤22把数据存储到flash存储器中，一边进入步骤25。
96.步骤25，显示标准库数据n1和实时诊断数据。当得到诊断数据后，诊断仪根据与控制中心的通信连接情况，把标准库数据n1和实时诊断数据显示到lcd显示器上或控制中心上。完成这一步骤后，则返回到步骤23，以进入下一个周期的诊断。
97.步骤26，判断是否为第一按键输入的信息。当诊断仪完成初始化后，对第一按键和
第二按键的检测就以中断的方式运行。当为第一按键输入的信息时，则进入步骤27；否则，则继续检测。
98.步骤27，判断是否短按第一按键一次。当检测到短按第一按键一次这一信号时，则进入步骤28；否则，则进入步骤29。
99.步骤28，进入暂停模式。进入暂停模式后，诊断仪只是暂停更新显示，但其他的功能模块仍正常工作。暂停模式是用来对某一时刻的诊断数据进行捕获和显示。当进入这一模式后，就立刻进入步骤33，以对下一次第一按键输入的信息进行检测。
100.步骤29，判断是否短按第一按键两次。当检测到短按第一按键两次这一信号时，则进入步骤30；否则，则进入步骤31。
101.步骤30，进入数据发送模式。进入数据发送模式后，诊断仪首先判断诊断仪只有与控制中心建立通信连接。如果建立通信连接，则停止诊断，并分两个数据包依次发送flash存储器中存储的历史原始状态数据和历史诊断数据给控制中心；否则，则不发送数据，并提示没有连接失败。当进入这一模式后，就立刻进入步骤33，以对下一次第一按键输入的信息进行检测。
102.步骤31，判断是否长按第一按键一次。如果是长按第一按键一次，则进入步骤32；否则，就立刻进入步骤33，以对下一次第一按键输入的信息进行检测。
103.步骤32，进入正常模式。诊断仪停止当前所处的暂停模式或数据发送模式，返回到正常的周期性诊断，并把相关诊断数据进行显示和存储。当进入这一模式后，就立刻进入步骤33，以对下一次第一按键输入的信息进行检测。
104.步骤33，返回1。这里的返回不是返回到开始状态，而是返回到步骤26，以对下一次第一按键输入的信息进行检测。
105.步骤34，判断是否为第二按键输入的信息。当诊断仪完成初始化后，对第一按键和第二按键就以中断的方式进行检测。当为第二按键输入的信息时，则进入步骤35；否则，则继续检测。
106.步骤35，判断是否为短按第二按键。如果是，则进入步骤36；否则，则进入步骤39。
107.步骤36，判断诊断仪是否息屏。如果已息屏，则进入步骤37；否则，则进入步骤38。
108.步骤37，点亮屏幕。诊断仪的屏幕被唤醒。完成这一步骤后，就立刻进入步骤42，以对下一次第二按键输入的信息进行检测。
109.步骤38，熄灭屏幕。诊断仪的屏幕被熄灭。完成这一步骤后，就立刻进入步骤42，以对下一次第二按键输入的信息进行检测。
110.步骤39，判断诊断仪是否开机。如果诊断仪已开机，则进入步骤41；否则，则进入步骤40。
111.步骤40，诊断仪开机。完成这一步骤后，就立刻进入步骤42，以对下一次第二按键输入的信息进行检测。
112.步骤41，诊断仪关机。完成这一步骤后，就立刻进入步骤42，以对下一次第二按键输入的信息进行检测。
113.步骤42，返回2。这里的返回不是返回到开始状态，而是返回到步骤34，以对下一次第二按键输入的信息进行检测。
114.图4示出了本技术一个示例性实施例提供的一种快速实时诊断汽车状态的系统的
控制中心的结构示意图。为适应不同的工作场景，诊断仪被设计为可以完全脱离控制中心独立工作，也可以完全在控制中心的控制下工作。控制中心由以下几个模块组成，主要包括通信连接模块，参数设置模块，软件存储模块，结果可视化模块和内核分析模块。
115.通信连接模块：该模块用来建立控制中心与诊断仪的通信连接。当完成建立后，控制中心就可通过该模块发送和接收数据；
116.参数设置模块：该模块用来设置诊断仪工作的参数等，当设置完成后，就把设置数据发送给内核分析模块。
117.软件存储模块：该模块分四块区域存储，一块区域存储汽车状态原始标准库数据m2和处理后的标准库数据n2，一块区域存储诊断仪发送的实时诊断数据，一块区域存储诊断仪发送的历史原始状态数据，最后一块区域存储诊断仪发送的历史诊断数据。控制中心中的标准库数据m2是标准库数据m1的提前备份，即二者是完全一样的。在诊断仪和控制中心初始化时，从而使得处理后的标准库数据n1和n2也是一样的。这种设计降低了诊断仪与控制中心之间的数据传输量。
118.结果可视化模块：该模块首先接收内核分析模块发送的数据，完成数据接收后以列表的形式对处理后的标准库数据n2和实时诊断数据进行显示。
119.内核分析模块：该模块式是控制中心的控制、决策和分析核心，主要功能有，接收参数设置模块发送的命令数据，对命令数据进行解析和重组，然后把重组后的命令数据通过通信连接模块下发给诊断仪；通过通信连接模块接收诊断仪发送的数据，对数据进行解析以产生相应的控制，包括根据确定的汽车ecu型号选择对应的标准库数据m2进行数学处理，得到处理后的标准库数据n2后存储到软件存储模块，同时把处理后的标准库数据n2发送到结果可视化模块中进行显示，包括接收诊断仪发送的实时诊断数据，然后把数据发送给结果可视化模块进行显示，包括接收诊断仪发送的历史原始状态数据和历史诊断数据，然后把数据转发给软件存储模块进行存储。
120.图5示出了本技术一个示例性实施例提供的一种快速实时诊断汽车状态的便携式系统的控制中心的工作流程图。当控制中心启动后，就按照图5的流程进行工作。控制中心的工作流程具体如下：
121.步骤1，控制中心打开。
122.步骤2，初始化控制中心。初始化包括对一些变量设置初始值，复位控制中心中各功能模块等。
123.步骤3，判断控制中心是否与诊断仪建立通信连接。诊断仪可以脱离控制中心独立工作，也可以在控制中心的控制下工作。如果诊断仪与控制中心建立了通信连接，则表明诊断仪会在控制中心的控制下进行诊断，进入步骤4。如果不建立通信连接，则表明诊断仪独立工作，控制中心保持在此状态不变。
124.步骤4，判断控制中心与诊断仪是否通过有线建立通信连接。控制中心与诊断仪可以通过有线和无线两种方式建立通信连接，并且有线连接的优先级高于无线连接。如果控制中心与诊断仪通过有线建立通信连接，则进入步骤5。如果没有，则进入步骤6。
125.步骤5，把标识符wireless赋值为0。wireless被赋值为0表明控制中心与诊断仪通过有线建立通信连接。当完成赋值后，就进入步骤11。
126.步骤6，判断控制中心与诊断仪是否通过蓝牙建立通信连接。控制中心一般情况下
是通过蓝牙发送设置诊断仪的命令数据，通过wifi接收诊断仪发送的诊断数据。如果控制中心与诊断仪没有通过蓝牙建立通信连接，则进入步骤7；否则，则进入步骤8。
127.步骤7，把标识符bluetooth赋值为0。由于蓝牙的通信距离较短，存在控制中心与诊断仪无法通过蓝牙建立通信连接的情况。当无法通过蓝牙建立连接时，控制中心会自动通过wifi建立通信连接。bluetooth被赋值为0表明通过蓝牙建立通信连接失败。当完成赋值后，就进入步骤9。
128.步骤8，把标识符bluetooth赋值为1。bluetooth被赋值为1表明通过蓝牙建立通信连接成功。当完成赋值后，就进入步骤9。
129.步骤9，判断控制中心与诊断仪是否通过wifi建立通信连接。如果通过wifi建立通信连接，则进入步骤10。如果没有，则进入步骤23。
130.步骤10，把标识符wireless赋值为1。wireless赋值为1表明控制中心与诊断仪通过无线连接成功。当完成赋值后，就进入11。
131.步骤11，发送参数设置命令。控制中心根据各种标识符来确定与诊断仪的通信连接状态，然后下发设置诊断仪工作的参数命令。下发的参数命令包括设置诊断仪的诊断周期和熄灭lcd显示器等。当完成命令下发后，就进入步骤12。
132.步骤12，发送启动诊断命令。控制中心下发启动诊断命令，完成此步骤后，就进入步骤13。
133.步骤13，判断诊断仪能否与汽车ecu进行通信。不同厂家和种类的汽车所采用的ecu型号存在不同，从而可能会导致诊断仪的通用型协议不能与汽车ecu进行通信。如果通用协议和专用协议均不能与汽车ecu进行通信，则进入步骤23；否则，则进入步骤14。
134.步骤14，接收车辆识别代码。当诊断仪能与汽车ecu进行通信时，首先就需要从ecu中读取车辆识别代码。车辆识别代码包含有汽车ecu的具体型号。当完成读取后，就把车辆识别代码上传给控制中心。完成这一步骤后，进入步骤15。
135.步骤15，选择软件存储模块中对应的原始标准库数据m2。软件存储模块中存储有不同种类的汽车状态原始标准库数据。当控制中心接收到车辆识别代码后，就根据这一识别代码来选择对应的原始标准库数据m2。完成选择后，进入步骤16。
136.步骤16，进行数学处理得到处理后的标准库数据n2。标准库数据m2中并不是所有的数据所表示的物理含义都十分明确。为解决这一问题，就需要对这些数据进行数学处理，以得到更佳清晰明确的标准库数据n2。当得到标准库数据n2后，一边进入步骤18把数据存储到软件存储模块中，一边进入步骤17。
137.步骤17，接收诊断仪发送的周期性原始状态数据。诊断仪在设定的周期下，周期性的实时读取汽车ecu的状态数据。当完成读取后，就会把数据上传给控制中心。控制中心接收到该数据后，一边进入步骤18把数据存储到软件存储模块中，一边进入步骤19。
138.步骤18，存入软件存储模块中。这一步就是把得到的数据，包括标准库数据n2、汽车ecu的原始状态数据和汽车ecu的诊断数据，都存储到软件存储模块中。
139.步骤19，进行数学处理得到诊断数据。从汽车ecu获取的原始状态数据中，存在一些数据所表示的物理含义不明确的问题，所以需要对该数据进行数学处理，以得到物理含义明确的诊断数据。当完成数学处理后，一边进入步骤18把数据存储到软件存储模块中，一边进入步骤20。
140.步骤20，显示标准库数据n2和实时诊断数据。当得到诊断数据后，控制中心把标准库数据n2和实时诊断数据显示到结果可视化模块上。完成这一步骤后，进入步骤21。
141.步骤26，判断诊断仪是否处于数据发送模式。当诊断仪处于数据发送模式时，则进入步骤22；否则，则进入步骤17，以等待下一个周期的原始状态数据接收。
142.步骤22，接收历史原始状态数据和历史诊断数据。当诊断仪处于数据发送模式，会把这一信息传输给控制中心。控制中心接收到这一信息后，一边进入步骤18把接收的数据存储到软件存储模块中，一边进入步骤21，对诊断仪所处的模式进行监控。
143.步骤23，返回。这里的返回不是返回到开始状态，而是返回到步骤3，也就是重新检测是否与诊断仪建立通信连接。