CN103502947B - 车辆部件诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆（1）部件诊断系统，尤其是机动车（1）部件诊断系统，包含一个服务器（2），该服务器提供至少一个用于诊断部件的测试序列或者预编译测试序列（21）和至少一个分配给测试序列或者预编译测试序列（21）的执行参数，该系统还包含一个诊断装置（3），诊断装置在设计时使得可以接受至少一个测试序列（21）以及至少一个执行参数，将其转换为Runtime－脚本，并根据执行参数执行相应的脚本。根据本发明设计一种脚本生成装置（4），该生成装置可以生成OTX－脚本或者ETX－脚本形式的测试序列。
Description
技术领域
本发明涉及一种车用，尤其是机动车用的诊断系统以及车辆部件诊断方法。
背景技术
现代机动车配备有大量的电子部件。这些电子部件可以提高成员的舒适度和安全性，同时可以有助于排放和燃油消耗。但由此也存在功能故障的风险。为了可以发现这一类的故障并加以排除，需要使用有效的电子诊断方法，通过该方法对诸如车辆故障状态加以检测。存在多种生产商专有和独立诊断系统。这些系统拥有一个用户接口，该接口通常为显示屏和键盘。用户接口和车辆诊断系统之间可以通过电缆连接，也可以以无线的方式进行连接。无线连接可以实现在车辆正常行驶过程中对较大距离的发动机、变速箱或者附加系统的单个参数进行监控。
现代的诊断系统在设计时执行所谓的脚本，尤其是XML-脚本。新的脚本部分以无线的方式，例如通过无线电波传输给车辆中的诊断系统。相同的原理也适用于已经存储的脚本的变更，例如用于更新。
在DE 10 2008 063 276中公开了一种方法，该方法可以实现在系统运行过程中对软件部件进行替换，通过提前对系统性能自行进行验证检验更新的可靠性。此外还使用了一种分配分析方法，该方法借助本地的分析器对期望的性能进行检验。
XML－脚本传输的缺点在于必须传输相对较大的数据量。在无线传输时该缺点尤其明显，因为传输较大的数据量会导致较高的费用以及持续相对较长的时间
发明内容
基于此，上述发明的任务在于，创造一种对车辆中的部件进行诊断的系统和方法，该系统和方法可以实现对脚本的传输，且在相同的信息量下可以获得与XML脚本相比更小的数据量。
该问题通过具有权利要求书1特征的系统和具有权利要求书10特征的方法得以解决。本发明有利的结构是子权利要求书的对象。
本发明的重要思想在于，提供一种用于诊断车辆部件，尤其是机动车部件的系统，该系统拥有至少一个用于诊断部件的、独立于平台的、可在诊断装置外执行的测试序列和至少一个分配给该测试序列的执行参数以及一个用于接收至少一个可执行测试序列和至少一个执行参数的诊断装置，且通过脚本解释器或者脚本编译器转换为可以在诊断装置和其Runtime环境下可运行或者可执行的文件格式或者Runtime脚本。
可执行测试序列可以以ETX脚本（可执行测试序列交换）的形式进行预编译，相对于原文件缩小其文件大小，从而特别适合通过远程诊断连接进行数据传输。在无线传输时具有决定性的优势。
对测试序列和执行参数进行划分，用于传输的执行参数和测试序列分开进行传输，从而实现测试序列在诊断装置中的预执行，执行参数只有在需要时才通过远程信息处理，尤其是通过遥控存取传输至诊断装置，在诊断装置中，脚本解释器或者脚本编译器将测试序列和执行参数转换成可运行的Runtime脚本。
尤其是在诊断装置集成在车辆的远程信息处理平台中时，可以显著减小由远程信息处理连接传输的数据量。对此仅需要传输单个的执行参数，例如时间点、触发事件、有效性信息、优先权等。也可以选择将诊断装置安排在移动测试仪器中，从而可以在工厂进行车辆诊断，应用于相应的车辆上。
设计一种有利的脚本生成装置，该装置在设计时使得可以从以一种脚本语言，尤其是OTX语言制定的起始文档生成测试序列。也可以使用任何其他的语言，尤其是XML－语言，使用的语言需满足车辆诊断说明语言的要求。比较有利形式的是，服务器可以是单纯的软件或者运行服务器软件的计算机。
在另一种有利的结构形式中，脚本生成装置具有一个脚本输入装置，该装置用于制定起始文档。比较有利的形式是，脚本输入装置为图形编辑器。但也可以使用其他任何适合进行软件开发的工具。
另一种有利的结构是，在设计脚本生成装置时，为生成测试序列可以使用某数据库中的信息。优点是，该信息可以以一种说明语言，尤其是以ODX语言的形式进行提交。ODX（开放数据交换）为软件配置提供在车辆或者控制器诊断中具有重要意义的信息（要求和文档）。该语言在国际标准ISO 22901－1中作了标准规定。
预编译测试序列优先为OTX－脚本和ODX控制器诊断数据的组合，对此以ODX说明控制器的诊断可能性。预编译的测试序列优先以文件扩展名″.ETX″（可执行测试序列交换）进行命名。该测试序列包含所有需要的信息，以便其可以独立于平台执行。该测试序列在车辆的诊断装置或者测试装置中优先转换为大小较小的和平台优化的Runtime脚本（例如LUA,Java,Python,Pearl等）。
此外，还存在一个传输装置，该传输装置用于将测试序列或者预编译的测试序列由脚本生成装置传输给服务器。比较有利的形式是设计一个发送接口和一个对应的接收接口，发送接口和脚本生成装置相连，接收接口和服务器相连，发送接口用于发送数据，接收接口用于接收由发送接口发出的数据。数据的传输既可以以模拟信号，也可以以数字信号（并行或者串行）进行。
此外，可以对发送接口和接收接口之间的通信传输进行加密，对此，发送接口和接收接口分别具有一个用于数据加密和／或者解密的装置。除了无线传输数据（例如无线电传输、远红外通信），原则上也可以使用玻璃纤维或者其他介质。在对数据进行加密时可以使用所有常见的加密方法。
在另一种有利的结构形式中存在一个分配装置，该装置在设计时使得为ETX脚本形式的测试序列或者预编译测试序列分配至少一个执行参数。测试序列对脚本执行过程中的性能，例如待确定的车辆参数、其计算和分析方法以及根据结果的进一步的脚本过程进行定义，决定执行参数在何种条件下执行Runtime脚本。
诊断装置具有一个脚本执行装置，该装置在设计时使得可以将测试序列或者预编译的测试序列转换为Runtime脚本。对此优先使用一种所谓的“脚本解释器”，即一种计算机程序，该程序可以对程序源代码进行读取、分析和执行。源代码的分析过程在程序的运行过程中进行。但也可以使用其他任何可以在计算机架构上运行的装置。当然也可以设计一种装置，该装置用作程序汇编器或者自动编码器，并转换为可直接在系统中执行的文件。脚本执行装置承担各平台之间的转换任务。
在另一种有利的结构中，诊断装置具有一个执行控制器，该执行控制器在设计时使得对分配给Runtime－脚本的执行参数进行分析，并对Runtime－脚本的执行进行相应的控制。此处涉及一种所谓的“执行排程器”，即某种控制程序，该程序可以对Runtime－脚本的执行顺序加以控制。执行控制装置对执行参数进行分析，并根据获得的信息对脚本执行装置加以控制。
服务器和诊断装置通过一种通信装置相互进行连接。优先使用网络连接，尤其是Internet。比较有利的结构是，重新设计一种发送接口和一个对应的接收接口，对此，发送接口和服务器相连，接收接口和诊断装置相连，发送接口用于发送数据，接收接口用于接收由发送接口发送的数据。数据既可以使用模拟信号，也可以使用数字信号（并行或者串行）进行传输。
此外，优先对发送接口和接收接口之间的通信传输进行加密，对此，发送接口和接收接口分别具有一个用于数据加密和／或者解密的装置。除了无线传输数据（例如无线电传输、远红外通信），原则上也可以使用玻璃纤维或者其他介质。在对数据进行加密时可以使用所有常见的加密方法。
通信装置优先使用无线电连接方式。优先使用GSM标准，尤其是短信息（SMS）远程通信服务。同时也可以使用其他任何合适的无线连接方式，例如UMTS。在美国可以使用符合CDMA标准（GSM的美国等效标准）的通信装置。除了短信息，在数据量较大时，也可以使用针对数据包的格式GPRS或者美国的1XRTT以及未来的UMTS或者HsxPA，LTE等。
在另一种有利的结构形式中，存在一种使用根据权利要求书1至9的系统的车辆部件诊断方法，对此借助脚本输入装置制定测试序列或者预编译测试序列，然后测试序列或者预编译测试系列通过一个传输装置传输给服务器，测试序列或者预编译测试序列通过一个分配装置分配执行参数，通过一个诊断装置从服务器接收测试序列或者预编译测试序列，诊断装置生成Runtime脚本，并执行相应的执行参数。
脚本输入装置优先为图形编辑器。但也可以使用其他任何合适的软件开发工具。为生成形式为ETX脚本的预编译测试序列可以使用某数据库中的信息。优先存在说明语言信息，尤其以ODX语言进行提交的信息。ODX（开放数据交换）为软件配置提供在车辆或者控制器诊断中具有重要意义的信息（要求和文档）。该语言在国际标准ISO 22901－1中作了标准规定。ETX脚本优先为OTX－脚本和ODX控制器诊断数据的组合，对此以ODX说明控制器的诊断可能性。对于PTX脚本语言存在ISO标准（ISO 13209）的草案。ETX脚本优先以文件扩展名″.ETX″（可执行测试序列交换）进行命名。OTX脚本或者ETX脚本优先包含所有需要的信息，以便其可以独立于平台执行。OTX脚本或者ETX脚本在传输至诊断装置中后优先转换为大小较小的和平台优化的Runtime脚本（例如LUA,Java,Python,Pearl等）。为了向服务器传输脚本需要设计一个发送接口和一个对应的接收接口，对此发送接口和脚本生成装置相连，接收接口和服务器相连，发送接口用于发送数据，接收接口用于接收发送接口发送的数据。数据的传输既可以以模拟信号，也可以以数字信号（并行或者串行）进行。此外，可以对发送接口和接收接口之间的通信传输进行加密，对此，发送接口和接收接口分别具有一个用于数据加密和／或者解密的装置。除了无线传输数据（例如无线电传输、远红外通信），原则上也可以使用玻璃纤维或者其他介质。在对数据进行加密时可以使用所有常见的加密方法。测试序列对脚本执行过程中的性能，例如待确定的车辆参数、其计算和分析方法以及根据结果的进一步的脚本过程进行定义，决定执行参数在何种条件下执行Runtime脚本。例如可以通过事件触发器或者根据车辆中的特定事件确定执行条件。执行参数优先和脚本分离，以便可以实现车辆或者车组专用的脚本执行规定。
为执行Runtime－脚本，诊断装置具有一个脚本执行装置以及一个执行控制装置。对此优先使用一种所谓的“脚本解释器”（一种计算机程序），该程序可以对程序源代码进行读取、分析和执行。源代码的分析过程在程序的运行过程中进行。但也可以使用其他任何可以在计算机架构上运行的装置。当然也可以设计一种装置，该装置用作程序汇编器或者自动编码器，并转换为可直接在系统中执行的文件。脚本执行装置承担各平台之间的转换任务。执行控制装置是一种所谓的“执行排程器”，即某种控制程序，该程序可以对Runtime－脚本的执行顺序加以控制。执行控制装置优先对执行参数进行分析，并根据获得的信息对脚本执行装置加以控制。服务器和诊断装置通过一种通信装置相互进行连接。优先使用网络连接，尤其是Internet。比较有利的形式是，数据通过和服务器相连的发送接口进行发送，并通过诊断装置相连的对应的接收接口进行接收。数据既可以以模拟信号，也可以以数字信号（并行或者串行）进行传输。此外，优先对发送接口和接收接口之间的通信传输进行加密。数据优先以无限的形式（例如通过无线电或者远红外）或者通过玻璃纤维或者其他介质进行传输。在对数据进行加密时可以使用所有常见的加密方法。测试序列或者ETX脚本以及执行参数优先通过无线点连接方式进行传输。优先使用GSM标准，尤其是短信息（SMS）远程通信服务。同时也可以使用其他任何合适的无线连接方式，例如数据包服务GPRS，1XRTT，HsxPA或者UMTS。
通过本发明可以实现以下优点：
待传输数据的数量相对于已经公开的XML脚本显著降低。在无线传输时，该优点具有决定性意义。
OTX和ETX脚本可以脱机独立于平台进行制定。脚本编译器或者脚本解释器负责转换至车辆的随车平台或者测试器中。
可以通过遥控存取随时将专门设计的诊断任务传输给车辆的通信平台或者测试仪器。
为修改测试过程的执行规则，仅需要通过遥控存取更新执行参数即可。实际的测试过程在通信平台上保持不变。由此可以显著降低传输的数据量，在无线传输时具有决定性意义。
在车辆的防火墙中定义允许的和不允许的诊断服务或者CAN总线服务，以避免对车辆造成影响或者进行操作。防火墙的设置可以作为新操作模式的基本原理。
附图说明
下文将根据图片对本发明进行更详细的说明。其中：
图1：系统优先使用的结构形式示意总图
图2：诊断装置示例的示意图
具体实施方式
在图1中示例说明了根据本发明的系统之优先使用的结构形式，其主要部件为机动车1、服务器2、诊断装置3、脚本生成装置4、脚本输入装置5、数据库6、传输装置7、分配装置8以及通信装置9。
脚本输入装置（5）为脚本生成装置（4）的组件。但也可以将脚本输入装置（5）和脚本生成装置（4）分离。脚本生成装置（4）和数据库（6）和服务器（2）相连。分配装置（8）既可以和脚本生成装置（4），也可以和服务器相连。其连接方式可以是电气、无线或者其他连接方式。分配装置(8)在此处为服务器(2)的组件.当然也可以将分配装置(8)安装在服务器(2)之外。分配装置（8）不仅需要和脚本生成装置（4）相连，还需要和服务器相连。可以使用电气、无线或者其他连接方式。通过通信装置（9），服务器（2）和车辆（1）中安装的诊断装置相连。可以使用电气、无线或者其他连接方式。
脚本输入装置（5）优先为图形编辑器。为生成测试序列或者预编译测试序列（21）使用数据库（6）中的信息。在下文中，数据库（6）是一种所谓的数据库系统，该系统由一个数据库管理系统和所使用的数据组成。数据主要是指以说明语言，尤其是ODX语言提交的信息。由借助脚本输入装置（5）制定的起始脚本通过脚本生成装置（4）制定出独立于平台的脚本。该脚本优先由OTX－脚本和ODX控制器诊断数据组成。测试序列或者预编译测试序列（21）根据结构形式传输给服务器（2）。数据既可以以模拟信号，也可以以数字信号（并行或者串行）的形式进行传输。除了无线传输数据（例如无线电传输、远红外通信）原则上也可以使用玻璃纤维或者其他介质。通过分配装置（8）为测试序列或者预编译的测试序列（21）分配至少一个执行参数。该参数将决定在何种条件下通过诊断装置（3）执行测试序列。执行参数优先和脚本分离，以便可以实施车辆或者车组专有的脚本执行规定。
通过分配装置可以将测试序列分配给一个或者多个车辆。也可以分配至车辆的一个车组或者多个车组。例如可以根据标识进行分配，同时通过分配装置也可以根据目标车辆、目标车组为最终的Runtime脚本分配不同的执行参数。
通过服务器中的控制逻辑确定和选择各自的车辆或者车组。该控制逻辑基于数据库（6）中的选择标准尽可能结合手动输入／输出接口。在数据库中可以对车辆的配置情况进行记录，并对各配置情况所需的测试序列和执行参数进行预设和管理。
为执行测试序列或者预编译的测试序列，诊断装置优先具有一个脚本执行装置（22）以及一个执行控制装置（23）。脚本执行装置（22）是所谓的“脚本解释器”，即一种计算机程序，该程序可以读取、分析和执行程序源代码。执行控制装置（23）优先为一种所谓的“执行排程器”，即一种控制程序，该程序可以对Runtime－脚本的执行顺序进行控制。通信装置（9）是一种网络连接，尤其是Internet。测试序列或者预编译的测试序列（21）以及至少一个执行参数通过无线电连接传输给诊断装置（3）。
在图2中以示意图的形式说明了诊断装置（3）的一种势力，其主要部件为一系列的测试序列或者ETX脚本（21），脚本执行装置（22）、执行控制装置（23）、编程接口（24）、运行时间环境（25）、防火墙（26）、其他应用（27）、连接控制装置（28）、网络转接器（29）、传输控制器（30）、CAN－驱动器（31）、CAN－总线（32）以及通信装置（9）。
通过CAN－总线（32）将诊断装置（3）和传感器相连。也可以使用其他合适的总线系统代替CAN－总线（32）。
运行时间环境（25）和无法直接与操作系统进行通信的Runtime－脚本一起执行，并通过在Runtime－脚本和操作系统之间充当中介使脚本可以运行。
在测试序列或者预编译的测试序列（21）通过通信装置（9）和网络转接器（29）接收后，该测试序列通过脚本执行装置（22）加以执行。更精确地说：脚本首先进行存储，以便其在随后可以被执行。也可以选择立即执行或者同步执行。脚本执行装置（22）是一种所谓的“脚本解释器”，即一种计算机程序，该程序可以读取、分析和执行程序源代码。脚本执行装置优先为一种脚本编译器，该编译器将OTX－测试序列或者ETX脚本转换为车辆中使用的目标诊断格式，例如LUA、Java、Python、Pearl等。
执行控制装置（23）是一种所谓的“执行排程器”，即一种控制程序，该程序控制Runtime－脚本的执行顺序。对此，优先对执行参数进行分析，根据其中包含的信息对脚本执行装置（22）进行控制。执行参数在此处不作说明。
脚本执行装置（22）需要进行控制，因为一个真实的诊断控制器额外包含虚拟控制器。虚拟控制器可以依次和真实控制器一起同步进行诊断。通过ODX无法识别组合在一起的真实和虚拟控制器。为排除两个脚本执行过程之间的干扰，诊断装置（3）优先仅同步执行一个Runtime－脚本。如果两个Runtime脚本在相同的（真实或者虚拟）控制器上进行存取，该规则具有特别重要的意义。通过各自的执行参数，可以为单独的Runtime－脚本分配不同的优先权。执行控制装置（23）可以确保根据其执行优先权按顺序执行Runtime－脚本。
对此需要注意，除了执行参数，还存在传输参数，该参数对传输脚本执行事件的条件、Runtime脚本的传输条件加以规定。在传输脚本执行事件时，类似于执行排程器可以设计一种传输排程器，该排程器对事件向服务器的传输加以控制。
在防火墙（26）中可以对允许的和不允许的诊断服务或者CAN－总线（32）进行定义。因为防火墙（26）不受远程控制的影响，对于诊断提供人而言仅允许执行获得许可的诊断服务。
脚本执行事件也按照顺序进行传输，因为仅存在一个通信装置（9）和一个数据通道（例如无线电信道）。传输控制器（30）确保事件的优先传输。此外，脚本执行事件优先通过无线点连接从诊断装置传输给服务器的过程可以进行加密，其方式类似于执行参数的传输。
除了本地（也就是说在诊断装置中）的脚本执行和事件传输规则（基于执行和传输参数）也可以通过服务器上的合适的输入装置将脚本执行询问和／或者事件传输询问从服务器发送给诊断装置。该询问可以发送给单个车辆也可以发送给选择的车组（对此可以使用分配装置（8））。此外可以使用无线或者无线电连接方式以及可能（但非强制）的加密方式。在接收到服务器的询问后，在诊断装置中，通过“执行排程器”和至前规定的优先权确保脚本的执行。事件传输也可以通过“传输排程器”和之前规定的优先权加以确保。
Claims (11)
1.车辆(1)部件诊断系统，包含一个服务器(2)，该服务器被配置为分离地提供至少一个用于诊断部件的测试序列或者预编译测试序列(21)和至少一个分配给测试序列或者预编译测试序列(21)的执行参数，该系统还包含一个诊断装置(3)，诊断装置被配置为接收并预执行至少一个测试序列或者预编译测试序列(21)以及与所述至少一个测试序列或者预编译测试序列的接收分离并且随后接收至少一个执行参数，并通过一个脚本执行装置(22)根据相应的执行参数执行所接收的至少一个测试序列或者预编译测试序列，其中所述至少一个执行参数限定在所述测试序列或者预编译测试序列期间的性能。
2.根据权利要求书1所述的系统，其特征在于，脚本生成装置(4)具有一个脚本输入装置(5)，该输入装置执行独立于平台的起始脚本。
3.根据权利要求书1或2所述的系统，其特征在于，测试序列为OTX－脚本，预编译的测试序列为ETX－脚本。
4.根据权利要求书1或2所述的系统，其特征在于，设计一个分配装置(8)，该分配装置为测试序列或者预编译的测试序列(21)分配至少一个执行参数。
5.根据权利要求书1或2所述的系统，其特征在于，诊断装置(3)具有一个脚本执行装置(22)，该执行装置为脚本解释器或者脚本编译器，该执行装置从独立于平台的测试序列或者独立于平台的预编译测试序列生成与平台相匹配的Runtime－脚本。
6.根据权利要求书1或2所述的系统，其特征在于，诊断装置(3)具有一个执行控制装置(23)，该控制装置在设计时使得对分配给Runtime－脚本的执行参数进行分析，并对Runtime－脚本的执行进行相应的控制。
7.根据权利要求书1或2所述的系统，其特征在于，服务器(2)和诊断装置(3)通过一个通信装置(9)相互进行连接。
8.根据权利要求书7所述的系统，其特征在于，通信装置(9)使用无线电连接、卫星连接或者其他无线通信连接方式。
9.根据权利要求书1或2所述的系统，其特征在于，诊断装置安装在车辆的远程通信平台或者移动测试仪器中。
10.用于诊断车辆(1)部件的方法，其步骤为：
－借助脚本输入装置(5)制定独立于平台的测试序列，
－或者借助脚本生成装置(4)生成预编译的测试序列，
－测试序列(21)或者预编译的测试序列通过传输装置(7)传输给服务器(2)，
－测试序列(21)或者预编译的测试序列通过分配装置(8)分配至少一个执行参数，
－诊断装置(3)从服务器(2)接收并预执行测试序列(21)或者预编译的测试序列以及与所述至少一个测试序列或者预编译测试序列的接收分离并且随后接收执行参数，
－诊断装置(3)根据执行参数执行测试序列(21)或者预编译的测试序列，
其中所述至少一个执行参数限定在所述测试序列或者预编译的测试序列期间的性能。
11.根据权利要求书10所述的方法，其特征在于，在执行测试序列(21)或者预编译的测试序列后，脚本执行事件被发送给服务器(2)。
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