TWI448111B - Automobile detection and control integration device and method thereof - Google Patents

Description

汽車偵測控制整合裝置及其方法

一種汽車控制裝置及其方法，特別是指一種利用診斷技術，以透過行車控制裝置控制所有車身元件的汽車偵測控制整合裝置及其方法。

先前技術中，駕駛人為確保自有車輛之行車安全、增進車輛行駛效能，或是避免車輛失竊之情形，係額外加裝如引擎轉速表(Revolution per minutes；RPM)、渦輪增壓壓力表(Turbo Boost Pressure Gauge)、引擎溫度表、防盜器、全球衛星定位系統(Global Position System；GPS)、多媒體裝置(Video Device/Audio Device)，或行車記錄器等外部裝置。

然每一種效能指示表(Gauge)皆電性耦接至引擎室，並增設相關線組與感知器(Sensor)，感知器多半為類比或高電壓類型，故需加裝消磁、穩壓等保護電路。若有任一電路加裝錯誤，即可能產生引擎損壞，更堪者，火燒車也不足為奇。

又如加裝防盜器就需先取得車門開關信號、行李箱蓋信號、中央控制鎖(Central Lock)信號、點火開關(Ignition Switch；IG－SW)信號等，將其設定或記錄於防盜器上，並增設相關線路以結合車門鎖開啟及關閉電路，及危險警告燈(Hazard Light)閃爍電路等相關電路。

故不論何種加裝作業，技術人員皆需備有相當的專業知識與技術經驗才得以進行。整體測試、安裝過程十分繁雜，進而增加安裝的困難度，既耗時、費力、成本高且不安全。

其次，現今的汽車多內建由車身電腦與車身元件形成的控制器區域網路，車身元件皆由車身電腦控制。

如圖1，以車輛的防盜措施而言，駕駛人使用晶片鑰100對準車門把手時，左前門電腦(Door Control Module Front－Left；DCMFL)103係讀取晶片鑰100包含的身份資料並輸出開門請求信息至車身電腦(Body Control Module；BCM)101。車身電腦101判斷此身份資料與開門請求信息為正確時，係解除防盜器設定，並送出打開開啟車門鎖(Unlock)信號及解除防盜(DISARM)信息至控制器區域網路匯流排108。

各車門電腦，包含左前門電腦103、左後門電腦(Door Control Module Rear－Left；DCM－RL)104、右前門電腦(Door Control Module Front－Right；DCM－FR)102、右後門電腦(Door Control Module Rear－Right；DCM－RR)105，係接收開啟車門鎖(Unlock)信號，並立即打開車鎖。而前信號電腦(Front Signal Access Module；F－SAM)106與後信號電腦(Rear Signal Access Module；R－SAM)107係同時接收解除防盜信息，隨即閃爍方向燈兩次以供駕駛人確認己解除防盜設定。

反之，當駕駛人利用遙控鎖109下達防盜命令時，車身電腦101係判斷防盜命令包含命令與身份資料為正確時，即啟動車身電腦101的防盜器設定，並輸出鎖門(Lock)與防盜設定(ARM)信號。所有車門電腦係取得鎖門(信號即鎖住車門，而前信號電腦106與後信號電腦107取得防盜設定而使方向燈閃爍一次，以供駕駛人確認防盜器己設定。

然而，為避免車輛之晶片鑰100遺失，或提昇原廠維修方便，係將相關的車身元件，如防盜器、全球衛星定位系統之工作原理與安裝位置記錄於維護手冊，易被破解之情形發生，駕駛人多半會加裝額外的防盜器或全球衛星定位系統，但原廠之車身元件造價多半不菲。因此，廠商係設計一監控整合裝置連接至車身電腦與內建之車身元件所形成的控制器區域網路(Controller Area Network；CAN)，再將需加裝的外部裝置連接其上，以解決加裝困難。

如圖2，連接方式乃透過汽車診斷系統(On Board Diagnostics；OBD)的診斷插座114，其係為國際標準15031－3(ISO 15031－3)規格(即美國汽車工程師協會標準J1962(SAE J1962)規格)，且診斷插座114之第6端子(pin6；CANHI)與第14端子(pin14；CANLOW)係預先連接控制器區域網路匯流排108。監控整合裝置110僅需接上診斷插座即可連通控制器區域網路(CAN)，並擷取車身元件所傳遞的狀態回報資料與車身電腦101發出的控制信號。

監控整合裝置110係額外連接有至少一項前述之效能指示表112、行車記錄器113或防盜器111等外部裝置。

就防盜器111而言，其設定過程中需取得如車門開關信號、行李箱蓋信號、中央控制鎖信號、點火開關信號或相關控制信號。監控整合裝置110係透過控制器區域網路匯流排108以輕易取得此等信號或命令，並建立相關的狀態判定表與控制信號表，以利用狀態判定表與控制信號表設定防盜器111或其它類型的外部裝置。

然外部裝置或監控整合裝置110自身發出控制信號時，其資料格式需與車身電腦101使用的資料格式一致，故藉由控制信號表以轉換其控制信號的資料格式，以虛擬車身電腦101來控制車身元件。 然先前技術具有無法避免之缺失：其一，於常態下，車身電腦與各車身元件的控制電腦係內建有命令對照表，其記錄各車身元件的控制電腦可執行的命令以及每一命令所對照的控制資料。因此監控整合裝置僅能相同於車身電腦，以廣播模式發送控制命令以控制車身元件，而無法單獨控制指定特定車身元件。

其二，當車身元件皆由車身電腦所控制時，車身電腦係不斷將各車身元件的狀態輸出於控制器區域網路上，以確保車身元件與車身電腦記錄的資料相匹配。監控整合裝置無法取得車身元件的控制權，即無法對任一車身元件進行控制。

其三，監控整合裝置僅能控制建立於控制器區域網路之車身元件。如圖3所示，所有車門開關(Door Switch)201、中央控制鎖、左車燈203與右車燈204，皆由車身電腦101直接連接，並未建立在由點火開關206、煞車系統205(如Anti lock Brake System，ABS，防鎖死煞車系統)、效能指示表207、引擎208、多媒體裝置209等車用元件與車身電腦101形成的控制器區域網路中。而且車門開關(Door Switch)201、中央控制鎖、左車燈203與右車燈204皆由車身電腦101以電氣或類比信號控制，如中央控制鎖乃是車身電腦101以類比電路同時對所有門馬達202，包含左前門馬達(Front Left Motor)、右前門馬達(Right Left Motor)、左後門馬達(Rear Left Motor)、右後門馬達(Rear Left Motor)發送類比訊號以控制各車門鎖。故此類型的車身元件無法受監控整合裝置110之控制。

有鑑於此，本發明所欲解決的問題係在於提供一種利用診斷技術，透過車身電腦輸出裝置診斷命令之方式以控制各車身元件，並監控各車身元件之執行狀態的控制裝置及其控制方法。

為解決上述裝置問題，本發明所提供之技術手段係揭露一種汽車偵測控制整合裝置(Gateway Interface)，係連接由一車身電腦(Body Control Module；BCM)與複數個車身元件所形成之一控制器區域網路(Controller Area Network；CAN)。此汽車偵測控制整合裝置包含有一指令資料庫、一中央處理器(Central Processing Unit；CPU)與一網路控制器(CAN Controller)。

此指令資料庫係提供複數個對應車身元件之裝置診斷命令，中央處理器係參照指令資料庫所記錄之資料格式以輸出一對應車身元件之一裝置診斷命令，而網路控制器係根據國際標準15765－4(ISO 15765－4)之通訊協定連接該控制器區域網路，並透過控制器區域網路輸出對應車身裝置之裝置診斷命令，以命令車身電腦根據此裝置診斷命令控制對應之車身元件。

而此裝置診斷命令係包含一車身元件之網路編碼、車身元件之控制資料與控制資料之執行時間，車身電腦根據網路編碼與對應之車身元件建立直接對談路徑，並在執行時間所指定的時段中，持續輸出控制資料至車身元件。

本發明所揭露之汽車偵測控制整合裝置，更包含一狀態資料庫，其係記錄複數個對應所有車身元件之網路編碼與狀態診斷資料。而網路控制器係包含有一傳送資料暫存模組，與一接收資料暫存模組。傳送資料暫存模組係先記錄中央處理器發出的裝置診斷命令，再依序輸出裝置診斷命令，以命令車身電腦控制對應之車身元件執行對應動作。接收資料暫存模組係先從狀態資料庫取得所有網路編碼，再擷取控制器區域網路傳送之資料封包以匹配所有網路編碼，並輸出匹配之資料封包給中央處理器。

本發明所揭露之汽車偵測控制整合裝置更包含一組態設定模組，指令資料庫與狀態資料庫係記錄有每一裝置診斷命令及狀態診斷資料所對應的鮑率(Baud Rate)與編碼長度(Identifier Length)，以供組態設定模組進行設定網路控制器傳送資料的編碼長度與鮑率，以及中央處理器取得資料封包及輸出裝置控制命令所使用之編碼長度。

本發明所揭露之汽車偵測控制整合裝置更包含一模式切換開關(Model Switch)，指令資料庫與狀態資料庫係記錄有每一裝置診斷命令及狀態診斷資料所對應的模式數值，並根據模式切換開關之模式數值提供對應的狀態診斷資料及裝置診斷命令，以供中央處理器使用。

本發明所揭露之汽車偵測控制整合裝置，其指令資料庫與狀態資料庫之建立方法係包含：判斷控制器區域網路之組態結構；根據組態結構擷取每一車身元件動作時，控制器區域網路傳送之複數個資料封包；利用資料封包分析出車身電腦輸出的控制資料、車身元件之網路編碼與狀態編碼，並彙整成狀態診斷資料；再整合狀態診斷資料形成一狀態資料庫；最後判斷車身元件之控制資料與網路編碼之資料相依關係，建立對應車身元件之一裝置診斷命令，以建立一指令資料庫。

為解決上述方法問題，本發明所提供之技術手段係揭露一種汽車偵測控制整合方法，係適用於一汽車偵測控制整合裝置連接由一車身電腦與複數個車身元件所形成之一控制器區域網路，汽車偵測控制整合裝置係記錄有複數個裝置診斷命令，其方法包含：利用汽車偵測控制整合裝置發送一裝置診斷命令至車身電腦；利用車身電腦分析裝置診斷命令，以命令對應之車身元件根據裝置診斷命令執行對應動作。

此汽車偵測控制整合裝置更記錄複數個狀態診斷資料，而汽車偵測控制方法更包含一利用汽車偵測控制整合裝置擷取車身元件輸出之一狀態回報資料，並將匹配狀態回報資料之狀態診斷資料輸出步驟。

本發明所揭露之汽車偵測控制方法中，其汽車偵測控制整合裝置更外接有一外部裝置，此外部裝置係取得汽車偵測控制整合裝置輸出之狀態診斷資料，以供其分析、比對以執行相關動作。

本發明具有先前技術無法達到之功效：其一，此汽車偵測控制整合裝置係透過車身電腦，以發送裝置診斷指令之方法控制單一、或對應某一功能的部分車身元件，並不限定於廣播模式，故所發送的裝置診斷指令可選擇特定的車身元件使其單獨動作。因此在裝置診斷指令之應用上具有多樣化的選擇，進而提昇裝置診斷與控制的準確性。

其二，即便車身電腦不斷各車身元件的狀態資料輸出於控制器區域網路上，但此汽車偵測控制整合裝置乃是透過車身電腦發出裝置診斷指令，對車身元件而言，其控制者乃為車身電腦，無需擔心汽車偵測控制整合裝置無法取得車身元件之控制權的問題。

其三，即使車身元件直接連接於車身電腦，而未建立於控制器區域網路上，汽車偵測控制整合裝置乃可透過車身電腦發送裝置診斷指令以控制此類型的車身元件。

其四，汽車偵測控制整合裝置乃是根據國際標準15765－4(ISO 15765－4)之通訊協定連接控制器區域網路，此通訊協定為控制器區域網路溝通外部裝置所使用的通訊協定，並不影響控制器區域網路原傳送資料封包所使用的通訊協定，進而提昇汽車偵測控制整合裝置的適用性。

為使對本發明的目的、構造特徵及其功能有進一步的了解，茲配合相關實施例及圖式詳細說明如下：請參照圖4，其為本發明實施例之汽車偵測控制整合裝置(Gateway Interface)，其係連接由一車身電腦(Body Control Module；BCM)與複數個車身元件所形成之一控制器區域網路(Controller Area Network；CAN)，以藉此形成一汽車偵測控制整合系統，而連接方式係同於先前技術中，乃利用汽車診斷系統(On Board Diagnostics；OBD)的診斷插座進行連接，診斷插座係為國際標準15031－3(ISO 15031－3)規格(即美國汽車工程師協會標準J1962(SAE J1962)規格)，且診斷插座之第6端子(pin6；CANHI)與第14端子(pin14；CANLOW)係預先連接控制器區域網路匯流排，在此即不贅述。

此汽車偵測控制整合裝置包含有一指令資料庫410、一狀態資料庫420、一中央處理器(CPU)440、一網路控制器(CAN Controller)450、一模式切換開關(Model Switch)430與一連接埠(Output Stage)460。網路控制器450係具有一傳送資料暫存模組454、一組態設定模組453與一接收資料暫存模組451，連接埠460更外接有一外部裝置470。

指令資料庫410係儲存有複數個對應車身元件之裝置診斷命令，此等裝置診斷命令乃車身電腦於診斷模式所使用的控制資料。每一裝置診斷命令包含之資訊有對應車身元件之網路編碼、車身元件之控制資料與控制資料之執行時間。此外，指令資料庫更記錄有每一裝置診斷命令對應的鮑率(Baud Rate)、編碼長度(CAN Identifier)與模式數值(Model Number)。

狀態資料庫420係儲存有複數個對應車身元件之網路編碼與狀態診斷資料，以及每一狀態診斷資料對應的鮑率(Baud Rate)、編碼長度(CAN identifier)與模式數值(Model Number)。鮑率係具有33.333Kbps(bit per second，位元/秒)、83.333Kbps、100Kbps、125Kbps、250K與500Kbps等類型，而編碼長度係具有11位元(bit)與29位元兩種。但鮑率與編碼長度之類型不以此為限。

模式切換開關430係包含一指撥開關(DIP Switch)431與一模式資料庫(Model Database)432，模式資料庫係包含複數個模式數值，並根據指撥開關之動作狀態以提供對應之一模式數值。

舉例而言，本實施中的指撥開關具有四個撥鈕，編號由1至4，而且撥起(on)為1，取消(off)為0，故範圍包含0000至1111即具有0至15，共16個模式設定。模式資料庫係記錄0000為第0模式，模式數值為0；0001為第1模式，模式數值為1；以此類推至1111為第15模式，模式數值為15。

模式資料庫432根據指撥開關431之動作狀態，以提供對應的模式數值至指令資料庫410、狀態資料庫420與中央處理器440。指令資料庫410係提供相關的裝置診斷指令給中央處理器440，而狀態資料庫420則提供相對應的狀態診斷資料，並將其網路編碼透過中央處理器440給予接收資料暫存模組451。此外，更透過中央處理器440傳送其模式所使用的鮑率與編碼長度至組態設定模組，以供其設定接收資料暫存模組451與傳送資料暫存模組454。

然不同類型的指撥開關係具有不同數量的動作狀態，故模式資料庫所儲存的資料量多與寡係根據指撥開關之類型而有相對應的變化。

網路控制器450係根據國際標準15765－4(ISO 15765－4)之通訊協定連接控制器區域網路匯流排456，此通訊協定係為控制器區域網路匯流排456溝通外部裝置470所使用的通訊協定，並相異於控制器區域網路匯流排456原使用的通訊協定。

接收資料暫存模組451係先取得狀態資料庫提供的網路編碼，並建立成一編碼對照表452，再根據先前設定的鮑率與編碼長度擷取控制器區域網路匯流排456所流動的資料封包(CAN message data)，其係為車身電腦與車身元件於控制器區域網路匯流排456上所廣播的資料封包，包含有車身電腦發出的控制資料，或車身元件回報的狀態回報資料。

之後，接收資料暫存模組451將資料封包的網路編碼與先前建立的編碼比照表452，其記錄的網路編碼相互比對。當取得相匹配網路編碼的資料封包後，將其傳送至中央處理器440，主要是用以擷選出車身元件所回傳的狀態回報資料。

中央處理器440參照模式切換開關430所提供的模式數值與資料封包的網路編碼，從狀態資料庫420中取得對應此模組數值與網路編碼的狀態診斷資料，以藉由狀態診斷資料記錄的功能項目(Function)、索引位元組(Index Byte)與索引位元(Index Bit)，以及使用的輸出信號(Output)等數據，以對狀態回報資料進行匹配並解釋其執行的動作。

之後中央處理器440係將匹配的狀態診斷資料輸出，並透過連接埠460而輸出至外部裝置470，以供外部裝置470根據狀態診斷資料產生對應的執行動作。

此外，中央處理器440係欲控制某一特定的車身元件時，根據當前的模式數值以從指令資料庫取得相同模式數值，所有裝置診斷命令的資料格式，並根據此資料格式產生對車身元件的裝置診斷命令，再傳送至傳送資料暫存模組454。裝置診斷命令係包含欲控制的車身元件之網路編碼、車身元件的控制資料以及控制資料的執行時間。

傳送資料暫存模組454係記錄所有欲傳送的裝置診斷命令以形成指令輸出表455，再透過控制器區域網路依序輸出指令輸出表455所記錄的裝置診斷命令，車身電腦係根據裝置診斷命令以控制對應的車身元件。

請同時參考圖4、圖7B與圖8B，以下係進行實際使用說明。設模式資料庫所提供的模式數值為0，指令資料庫410與狀態資料庫420係提供模式數值為0的裝置診斷命令與狀態診斷資料。中央處理器440判斷出第0模式中，裝置診斷命令與狀態診斷資料所使用的鮑率為83.333K，而編碼長度為11位元，並提供給組態設定模組453。組態設定模組453係將傳送資料暫存模組451與接收資料暫存模組454之鮑率設為83.333K，編碼長度設為11位元。之後，中央處理器440係將第0模式中，所有車身元件所對應的網路編碼全數暫存於傳送資料暫存模組451，並令其建立出一編碼對照表452。

如圖6，就偵測控制方法而言，就使用者的角度而言，僅需指令資料庫、中央處理器與網路控制器即能達成，其控制方法係包含：利用汽車偵測控制整合裝置發送一裝置診斷命令，裝置診斷命令透過控制器區域網路傳送至車身電腦(步驟S610)。

中央處理器440所發送的控制資料可能為外部裝置470所要求，外部裝置可為檢測設備、防盜器或感應器等，並透過連接埠460告知中央處理器440，或是中央處理器440自發性的輸出控制資料，如發出的控制資料為車門上鎖(Lock)。此時中央處理器係根據圖8B所示的指令資料庫取得第0模式、功能項目(Function)為「F1 Lock」的裝置診斷命令至車身電腦。

接著，利用車身電腦分析裝置診斷命令所包含一網路編碼與一控制資料，以命令對應網路編碼之車身元件根據裝置診斷命令執行對應動作(步驟S620)。

就圖8B得知，功能項目(Function)為「F1 Lock」的裝置診斷命令，其包含第一控制命令之網路編碼為「001C」，起始時間(Start Time)為0，控制資料為「02,55,AA」；第二控制命令之網路編碼為「001C」，起始時間(Start Time)為14，控制資料為「00,00,00」。設001C對應之車身元件為方向燈，車身電腦係從第0秒發出裝置控制命令，第14毫秒係停止輸出裝置控制命令，而方向燈係從第0秒啟動，而第14毫秒關閉。以此類推，形成一單一指令或一連續指令。

就擷取資料方面，係由指令資料庫410、中央處理器440與網路控制器450的傳送資料暫存模組來達成。其方法係為：利用汽車偵測控制整合裝置擷取車身元件輸出之一狀態回報資料，並將匹配狀態回報資料之狀態診斷資料輸出(步驟S630)。

舉例而言，當接收資料暫存模組451取得網路編碼為001F的資料封包時，係將其傳送至中央處理器440。中央處理器440係狀態資料庫取得第0模式、網路編碼為001F的狀態診斷資料，以對資料封包內含的狀態回報資料進行解釋。由圖7B知，網路編碼001F之功能項目為車門開啟(F1 Door Open)，索引位元組為第4個位元組，索引位元為第2個位元，所使用信號為P0，其代表意義為第0通道作正極觸發動作。最後中央處理器440係將匹配的狀態診斷資料從連接端460輸出至外部裝置470。

如外部裝置470為檢測設備時，係根據取得的狀態診斷資料判斷車身元件是否運作正常。如外部裝置為防盜器時，係根據當下是否正啟動防盜(ARM)或是正停止防盜(DiSARM)，再根據所取得狀態診斷資料(即車門開啟(F1 Door Open))判斷是否發出警示訊號。

以上，汽車偵測控制整合裝置係供任何外部裝置，如防盜器、行車記錄器、功效指示表(Gauge)等，利用資料監查、擷取之技術而設定或令外部裝置執行相關動作；而外部裝置發出之請求，係透過汽車偵測控制整合裝置發出一致化格式的命令以控制各車身元件，且不妨礙控制器區域網路自身使用的控制模式。此外，此種偵測控制原理係能使用於汽車診斷作業上，藉由擷取資料封包以檢測車身元件之回應，藉由裝置診斷命令之發送以作動單一、部分或同一功能屬性之車身元件，利於車身元件之診斷，進而提昇裝置的適用範圍。

請參考圖5，其為本發明實施例之汽車偵測控制資料庫的建立方法，主要是對車身電腦與複數個車身元件所形成之控制器區域網路，將其傳遞的資料封包進行解析，並建立出如圖4中，汽車偵測控制整合裝置使用的指令資料庫與狀態資料庫，整個流程中，係以診斷方式進行資料庫的建立。

首先，判斷控制器區域網路之組態結構(步驟S510)。判斷方向係有兩者：其一，分析控制器區域網路的物理層，以判斷其為單線控制器區域網路(Single Wire CAN)或是雙線控制器區域網路(Two Wire CAN)。蓋因不同的線路結構所使用的通訊協定、資料封包傳送方式、傳送速度係有所不同，故需先判斷。

其二，分析控制器區域網路的資料連接層。其資料連接層係使用國際標準11898－1(ISO 11898－1)規格之協定，以傳送資料封包，而分析條件係包含傳送資料封包所使用的鮑率(Baud Rate)與資料封包的編碼長度，以便擷取正確的資料封包。此鮑率係具有33.333Kbps、83.333Kbps、100Kbps、125Kbps、250Kbps與500Kbps等類型，而編碼長度係具有11位元(bit)與29位元兩種。但鮑率與編碼長度之類型不以此為限。

接著，根據組態結構擷取每一車身元件動作時，控制器區域網路傳送之複數個資料封包(步驟S520)。舉例而言，將車門開關(Door Switch)打開時，係擷取控制器區域網路匯流排456上所傳送的資料封包，此等資料封包可能包含有車身電腦所發送的控制資料，以及對應車門開關的車門電腦(Door Control Module)回傳的狀態回報資料。而擷取手段係為以83.333Kbps的傳送速率擷取資料封包，每一資料封包的編碼長度為11bit。

利用資料封包分析出車身電腦輸出之控制資料、車身元件之網路編碼與狀態編碼(步驟S530)。

以車門開關為例，其車門開啟為開啟狀態與關閉狀態，所回傳的資料封包係為相異。正確的說，資料封包所包含的車身元件的網路編碼會相同，但狀態回報資料係為不同。可藉由兩不同的狀態回報資料分析出其改變的索引位元組(Index Byte)及索引位元組中實際改變的索引位元(Index Bit)，以及其狀態編碼所代表的意義。

即如圖7A所示，功能項目為「車門開關」，其對應的網路編碼為(CAN ID)「001F」，其狀態回報資料需檢查第4個位元組中的第2個位元，邏輯數值(Logical Number)為1即代表車門關開為開啟，邏輯數值為0即代表車門關開為關閉。依此類推以進行各車身元件之分析。

彙整控制器區域網路之組態結構、車身元件之功能項目、車身元件之網路編碼與狀態編碼以形成一狀態診斷資料，並整合所有車身元件之狀態診斷資料形成一狀態資料庫(步驟S540)。

組態結構係指前述之鮑率及編碼長度，車身元件之功能項目、車身元件之網路編碼與狀態編碼即如圖7A所收集、整理出來的狀態資料，逐一整合形成對應每一車身元件的狀態診斷資料，也就是每一狀態回報資料的解譯法則，再將所有的狀態診斷資料整合形成如圖7B所示的狀態資料庫。

判斷對應車身元件之控制資料與車身元件之網路編碼之資料相依關係，分析出對應車身元件之一裝置診斷命令，並彙整控制器區域網路之組態結構與裝置診斷命令以建立一指令資料庫(步驟S550)。

如圖8A所示的表格，以車門鎖為例，當車身電腦發出控制車門鎖上鎖(Lock)時，係發出三個封包資料，其網路編碼為「001C」，而控制資料(Command Data)分別為「20204848」、「10104848」與「00000000」；時間長度各為「0014」、「0014」與「00000000」。之後，作動的車身元件係有車門鎖、方向燈，並於20毫秒(millisecond；ms)停止。即可得知，車身電腦係於20毫秒內，持續發出上鎖(Lock)與啟動方向燈的控制資料，20毫秒後就發出停止動作的控制資料以停止方向燈與車門鎖持續作動。

再參照車身元件回應的狀態回報資料，或是利用狀態資料庫以設計裝置診斷命令，判斷車身元件的控制資料、網路編碼及狀態回報資料的資料相依關係，進而建立出對應車身元件的裝置診斷命令。再整合控制器區域網路之組態結構與所有的裝置診斷命令以儲存形成如圖7B所示的指令資料庫410。

然建立的裝置診斷命令與狀態診斷資料係為資料相依，故指令資料庫410與狀態資料庫420可相互推導而出。而且，當指令資料庫410與狀態資料庫420欲記錄多種不同車型之控制器區域網路的資料時，可在指令資料庫與狀態資料庫各自新增一模式欄位(Model)，以記錄每一裝置診斷命令與狀態診斷資料所對應的模式數值(Model Number)，藉由模式數值區分其資料可適用之車型。如模式數值為0，代表其資料適用於賓士－S320(Benz S320)的車型；模式數值為1，為豐田－RAV－4車型，以此類推。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，所作更動與潤飾之等效替換，仍為本發明之專利保護範圍內。

100．．．晶片鑰

101．．．車身電腦

102．．．右前門電腦

103．．．左前門電腦

104．．．左後門電腦

105．．．右後門電腦

106．．．前信號電腦

107．．．後信號電腦

108．．．控制器區域網路匯流排

109．．．遙控鎖

110．．．監控整合裝置

111．．．防盜器

112．．．效能指示表

113．．．行車記錄器

114．．．診斷插座

201．．．車門開關

202．．．門馬達

203．．．左車燈

204．．．右車燈

205．．．煞車系統

206．．．點火開關

207．．．效能指示表

208．．．引擎

209．．．多媒體裝置

410．．．指令資料庫

420．．．狀態資料庫

430．．．模式切換開關

431．．．指撥開關

432．．．模式資料庫

440．．．中央處理器

450．．．網路控制器

451．．．接收資料暫存模組

452．．．編碼對照表

453．．．組態設定模組

454．．．傳送資料暫存模組

455．．．指令輸出表

456．．．控制器區域網路匯流排

460．．．連接埠

470．．．外部裝置

圖1係先前技術之第一種結構示意圖；圖2係先前技術之第二種結構示意圖；圖3係先前技術之第三種結構示意圖；圖4係本發明實施例之裝置結構示意圖；圖5係本發明實施例之偵測控制資料庫之建立流程圖；圖6係本發明實施例之偵測控制方法之流程圖；圖7A係本發明控制器區域網路之資料解析表；圖7B係本發明實施例之狀態資料庫之資料儲存示意圖；圖8A係本發明控制器區域網路之命令解析表；以及圖8B係本發明實施例之指令資料庫之資料儲存示意圖。

410．．．指令資料庫

420．．．狀態資料庫

430．．．模式切換開關

431．．．指撥開關

432．．．模式資料庫

440．．．中央處理器

450．．．網路控制器

451．．．接收資料暫存模組

452．．．編碼對照表

453．．．組態設定模組

454．．．傳送資料暫存模組

455．．．指令輸出表

456．．．控制器區域網路匯流排

460．．．連接埠

470．．．外部裝置

Claims (28)

1. 一種汽車偵測控制整合裝置，係連接由一車身電腦(Body Control Module；BCM)與複數個車身元件所形成之一控制器區域網路，該汽車擷取控制整合裝置包含：一指令資料庫，係提供複數個對應該等車身元件之裝置診斷命令；一狀態資料庫，係提供複數個對應該等車身元件之網路編碼與狀態診斷資料；一中央處理器，係根據該指令資料庫記錄之資料格式以輸出一對應受測之該車身元件之裝置診斷命令，及將一資料封包與該狀態資料庫相匹配，輸出對應之狀態診斷資料；以及一網路控制器，係根據國際標準15765－4(ISO 15765－4)之通訊協定連接該控制器區域網路，該網路控制器包含：一傳送資料暫存模組，係記錄該裝置診斷命令，並透過該控制器區域網路依序輸出該裝置診斷命令，以命令該車身電腦根據該裝置診斷命令控制對應之該車身元件；及一接收資料暫存模組，係取得該狀態資料庫之該等網路編碼，並擷取該控制器區域網路傳送之該資料封包以匹配該等網路編碼，以輸出匹配之該資料封包至該中央處理器。
2. 如申請專利範圍第1項所述汽車偵測控制整合裝置，其更包含一組態設定模組，其設定該網路控制器傳送資料之鮑率(Baud Rate)。
3. 如申請專利範圍第1項所述汽車偵測控制整合裝置，其中該指令資料庫係記錄每一該裝置診斷命令對應之鮑率，該狀態資料庫係記錄每一該狀態診斷資料對應之鮑率。
4. 如申請專利範圍第1項所述汽車偵測控制整合裝置，其更包含一組態設定模組，其設定該網路控制器與該中央處理器傳送資料的編碼長度，及該中央處理器取得該資料封包及輸出該裝置控制命令所使用之編碼長度。
5. 如申請專利範圍第1項所述汽車偵測控制整合裝置，其中該指令資料庫係記錄每一該裝置診斷命令對應之編碼長度，該狀態資料庫係記錄每一該狀態診斷資料對應之該編碼長度。
6. 如申請專利範圍第1項所述汽車偵測控制整合裝置，其中每一該裝置診斷命令係包含一車身元件之網路編碼、該車身元件之控制資料與該控制資料之執行時間。
7. 如申請專利範圍第6項所述汽車偵測控制整合裝置，其中該車身電腦係根據該網路編碼與該車身元件建立一直接對談路徑，並透過該直接對談路徑持續輸出該控制資料至該車身元件於該執行時間所指定之時段。
8. 如申請專利範圍第1項所述汽車偵測控制整合裝置，其更包含一模式切換開關，其係提供一模式數值，該指令資料庫係記錄每一該裝置診斷命令對應之模式數值，並根據該模式切換開關之模式數值提供對應之至少一裝置診斷命令，該狀態資料庫係記錄每一該狀態診斷資料對應之模式數值，並根據該模式切換開關之模式數值提供對應之至少一狀態診斷資料。
9. 如申請專利範圍第8項所述汽車偵測控制整合裝置，其中該模式切換開關係包含一指撥開關(DIP Switch)與一模式資料庫，該模式資料庫係包含複數個模式數值，並根據該指撥開關之動作狀態以提供對應之一模式數值。
10. 如申請專利範圍第1項所述汽車偵測控制整合裝置，其中該資料封包係為該車身元件所輸出之一狀態回報資料。
11. 一種汽車偵測控制整合裝置，係連接由一車身電腦(Body Control Module；BCM)與複數個車身元件所形成之一控制器區域網路，該汽車擷取控制整合裝置包含：一指令資料庫，係提供複數個對應該等車身元件之裝置診斷命令；一中央處理器，係根據該指令資料庫輸出對應一車身元件之一裝置診斷命令；以及一網路控制器，係根據國際標準15765－4(ISO 15765－4)之通訊協定連接該控制器區域網路，並透過該控制器區域網路輸出該裝置診斷命令，以命令該車身電腦根據該裝置診斷命令控制對應之該車身元件。
12. 如申請專利範圍第11項所述汽車偵測控制整合裝置，其更包含一狀態資料庫，係提供複數個對應該等車身元件之車身元件之網路編碼與狀態診斷資料，該網路控制器更擷取該控制器區域網路傳送之資料封包並輸出，該中央處理器係將該資料封包與該狀態資料庫相匹配，以輸出對應之狀態診斷資料。
13. 如申請專利範圍第11項所述汽車偵測控制整合裝置，其更包含一組態檢測模組，其係檢測該控制器區域網路所使用之鮑率(Baud Rate)，並設定該中央處理器與該網路控制器以該鮑率進行資料之傳送。
14. 如申請專利範圍第11項所述汽車偵測控制整合裝置，其中該指令資料庫係記錄每一該裝置診斷命令對應之鮑率。
15. 如申請專利範圍第11項所述汽車偵測控制整合裝置，其中每一該裝置診斷命令係包含一車身元件之網路編碼、該車身元件之控制資料與該控制資料之執行時間。
16. 如申請專利範圍第11項所述汽車偵測控制整合裝置，其更包含一模式切換開關，其係提供一模式數值，該指令資料庫係記錄每一該裝置診斷命令對應之模式數值，並根據該模式數值提供對應之至少一裝置診斷命令。
17. 如申請專利範圍第16項所述汽車偵測控制整合裝置，其中該模式切換開關係包含一指撥開關(DIP Switch)與一模式資料庫，該模式資料庫係包含複數個模式數值，並根據該指撥開關之動作狀態而提供對應之一模式數值。
18. 如申請專利範圍第11項所述汽車偵測控制整合裝置，其中該車身電腦更連接一外部裝置，該車身電腦係根據該裝置控制信號以控制該外部裝置之動作。
19. 一種汽車偵測控制整合系統，其包含：一控制器區域網路，係由一車身電腦與複數個車身元件所組成，該車身電腦係根據一裝置控制信號以動作對應之該車身元件，動作之該車身元件係輸出一狀態回報資料；以及一汽車偵測控制整合裝置，係根據國際標準15765－4(ISO 15765－4)之通訊協定連接該控制器區域網路，並記錄有複數個對應該等車身元件之狀態診斷資料，汽車偵測控制整合裝置係供輸出一裝置診斷命令，及將匹配該狀態回報資料之該狀態診斷資料輸出。
20. 如申請專利範圍第19項所述汽車偵測控制整合系統，其更包含至少一連接該汽車偵測控制整合裝置之外部裝置，該外部裝置係根據該狀態診斷資料執行對應之動作。
21. 如申請專利範圍第19項所述汽車偵測控制整合系統，其中該車身電腦更連接一外部裝置，該車身電腦係根據該裝置控制信號以控制該外部裝置之動作。
22. 一種汽車偵測控制資料庫之建立方法，係適用於由一車身電腦與複數個車身元件所形成之控制器區域網路，該建立方法至少包含下列步驟：判斷該控制器區域網路之組態結構；根據該組態結構擷取每一該車身元件動作時，該控制器區域網路傳送之複數個資料封包；利用該等資料封包分析出該車身電腦輸出之一控制資料、該車身元件之一網路編碼與一狀態編碼；彙整該控制器區域網路之組態結構、該車身元件之功能項目、車身元件之網路編碼與狀態編碼以形成一狀態診斷資料，並整合該等車身元件之狀態診斷資料形成一狀態資料庫；以及判斷對應該等車身元件之控制資料與網路編碼之資料相依關係，建立對應該車身元件之一裝置診斷命令，並彙整該控制器區域網路之組態結構與該等裝置診斷命令以建立一指令資料庫。
23. 如申請專利範圍第22項所述汽車偵測控制資料庫之建立方法，其中該判斷該控制器區域網路之組態結構係包含下列步驟：判斷該控制器區域網路為一單線控制器區域網路或雙線控制器區域網路；以及根據國際標準11898-1規格分析該控制器區域網路使用之該鮑率與該編碼長度。
24. 如申請專利範圍第23項所述汽車偵測控制資料庫之建立方法，其中該控制器區域網路之鮑率係為33.333KHZ、83.333KHZ、100KHZ、125KHZ、250KHZ或500KHZ。
25. 如申請專利範圍第23項所述汽車偵測控制資料庫之建立方法，其中該控制器區域網路之編碼長度係為11位元或29位元。
26. 一種汽車偵測控制方法，係適用於一汽車偵測控制整合裝置連接由一車身電腦(Body Control Module；BCM)與複數個車身元件所形成之一控制器區域網路，該汽車偵測控制整合裝置係記錄有複數個裝置診斷命令，該汽車偵測控制方法係包含：利用該汽車偵測控制整合裝置發送一裝置診斷命令，該裝置診斷命令透過該控制器區域網路傳送至該車身電腦；以及利用該車身電腦分析該裝置診斷命令所包含一網路編碼與一控制資料，以命令對應該網路編碼之該車身元件根據該裝置診斷命令執行對應動作。
27. 如申請專利範圍第26項所述汽車偵測控制方法，其中該汽車偵測控制整合裝置更記錄複數個狀態診斷資料，而該汽車偵測控制方法更包含下列步驟：利用該汽車偵測控制整合裝置擷取該車身元件輸出之一狀態回報資料，並將匹配該狀態回報資料之狀態診斷資料輸出。
28. 如申請專利範圍第27項所述汽車偵測控制方法，其中該汽車偵測控制整合裝置更外接有一外部裝置，該外部裝置係取得該汽車偵測控制整合裝置輸出之該狀態診斷資料。