CN107070473A - 一种用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置，包括：车辆通信模块，其是车载设备的组成部分，用于监听及读取车辆各部件的故障信息和工况信息；数据分析模块，其是车载设备的组成部分，通过对获取车辆通信模块监听到的车辆各部件的信息分析或者处理故障信息，并将分析后得到的数据储存在模块内；网络传输模块，其是车载设备的组成部分，与数据分析模块通信，其与数据分析模块通信以获取分析处理之后的数据，然后将信息进行上传操作；云端数据中心，其与网络传输模块通信，用于接收上传的经过分析处理的车辆部件参数，然后将之利用匹配算法进行匹配操作并将匹配后的结果进行处理和展示。

Description

一种用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置
技术领域
本发明涉及数据解析技术和网络通信技术，尤其涉及一种在车身动力总线上进行数据监听并进行数据分析获得零部件问题的装置。
背景技术
在科技高速发展的21世纪，随着互联网科技和大数据技术的高速发展，越来越多的领域需要运用互联网科技和大数据的分析，其中在汽车领域也正在快速的发展和蜕变着，在汽车总线中，车载设备可以通过CAN总线获取到车辆的零部件的工况信息以及故障信息等，并且可以通过网络将数据传输至数据中心进行处理，但是在通过CAN总线获取到的零部件的数据在未经处理时并不能准确的反映出当前情况下零部件的损耗程度，这样会导致传输到云端的数据与内建模型匹配不完全，更可能会导致由于获取到不准确的零部件的信息所可能引发的一系列安全问题，因此在进行获取车辆内部零部件的数据后需要进行一些处理分析的手段，在数据传输前对数据进行相应的分析操作，使得数据在传输中是以分析之后的数据进行传输的，在技术选择上，由于OBD技术是一种面向于排放系统ECU的，因此使用了一种能在CAN线上实现的协议即UDS协议，UDS能够提供一个诊断服务的基本框架，并且面向整车所有的ECU。然后在云端数据中心对获取到的数据利用内建模型进行相应的匹配，从而保证了数据的准确性。
发明内容
本发明提出了一种用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置，包括：车辆通信模块，其是车载设备的组成部分，用于监听及读取车辆各部件的故障信息和工况信息；数据分析模块，其是车载设备的组成部分，通过对获取所述车辆通信模块监听到的车辆各部件的信息分析或者处理故障信息，并将分析后得到的数据储存在模块内；网络传输模块，其是车载设备的组成部分，与所述数据分析模块通信，其与所述数据分析模块通信以获取分析处理之后的数据，然后将信息进行上传操作；云端数据中心，其与所述网络传输模块通信，用于接收上传的经过分析处理的车辆部件参数，然后将之利用匹配算法进行匹配操作并将匹配后的结果进行处理和展示。
其中，所述网络传输模块和所述云端数据中心之间的数据通信网络为GPRS无线传输方式或CDMA无线传输方式或3G无线传输方式或4G无线传输方式。
其中，所述数据分析模块采用UDS协议，在汽车的零部件发生故障时，所述数据分析模块通过所述车辆通信模块与车辆ECU通信，读取车辆ECU存储器内的故障信息及故障码，查找到故障源，并将故障源信息发送至所述云端数据中心。
其中，所述数据分析模块通过所述车辆通信模块与车辆ECU通信，车辆ECU实时监测自身输入输出及其ECU内部状态，在发生故障时将故障码存入内存，同时根据故障的程度点亮汽车警报灯。
其中，所述云端数据中心根据数值分析法，将所述网络传输模块传输的分析处理后的数据对其各个参数进行推算、统计参数值，并利用参数值上的关系网进行分析得出车辆各部件的损耗程度。
其中，所述云端数据中心将处理后的数据整合到显示页面，供用户查看。
本发明的有益效果在于：
本发明方法可以通过一种特定的分析处理手段对收集到的车辆零部件的故障和工况信息进行分析，并通过GPRS/CDMA/3G/4G网络进行数据传输，实时地将向数据中心传输分析后的工况和故障信息，保证了信息传输的准确性，同时也可以保证数据传输的实时性。
附图说明
图1是本发明用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置的示意图。
图2是车辆通信模块获取监听数据及通信的示意图。
图3是数据分析模块进行数据分析及与云端数据中心数据模型进行匹配的示意图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
如图1所示，本发明在车身动力总线上进行数据监听并进行数据分析获得零部件问题的方法，包括车辆通信模块1、数据分析模块2、网络传输模块3和云端数据中心4。车辆通信模块1、数据分析模块2、网络传输模块3为车载设备一部分，安装在车辆内部。
车辆通信模块1为CAN总线通信模块，用于读取车辆各部件的故障信息和工况信息，具体利用UDS协议，故障信息和工况信息涉及车辆的动力部件，车身控制，底盘及传动装置等车辆部件的各种信息。可以根据UDS协议获取到丰富的车辆统计信息和瞬时信息，UDS协议为车辆厂商自己制定的协议，通过协议来实现对车辆的通信，能够获取到更加详细的车辆的信息。
经UDS协议转换后，故障信息和工况信息的数据帧共由6各部分组成，分别是帧起始，CAN ID信息，故障信息，工况信息，CRC场，帧结束。其中，帧起始和帧结束是作为一个数据帧传送和识别时的起始和结束标识，CAN ID信息是将之前的CAN帧里的ID信息提取出来，作为二次识别的作用，故障信息采用故障码的形式，占据0～4个字节，工况信息也占据0～4个字节进行传输，CRC场为了避免某些原因导致数据被篡改所设定。如此既保证了数据的安全性又保证了数据的稳定性。
数据分析模块2则是对上述模块获取到信息进行分析处理的重要部件。数据分析模块2通过相应的接口与车辆通信模块1通信，其与车辆通信模块1通信以获取基本的零部件的信息，根据获取的零部件信息通过分析处理成工作过程参数、伴随过程参数、几何尺寸参数，并将其传输至网络传输模块3。
网络传输模块3与数据分析模块2通信，用于传输数据分析模块2传输过来的分析后的信息。网络传输模块3可采用GPRS或者CDMA或者3G或者4G网络等进行无线传输，这种非接触式的传输方式便于发送上述信息至远程的云端数据中心4。
云端数据中心4通过上述无线传输方式与网络传输模块传输模块3通信，用于接收网络传输模块3传输过来的分析数据，通过匹配算法对分析数据与云端数据中心内建的数据模型进行匹配，并将匹配后的数据进行加工处理，并通过更加形象的方式将车辆部件状态展示出来。
当车辆处于启动状态时，车辆通信模块1对车辆的动力部件，车身控制，底盘及传动装置等零部件进行检测，获得零部件的基本故障信息和工况信息。故障信息和工况信息包括动力部件各传感器参数，发动机运行其他参数及故障信息，车身控制及底盘和传动装置的瞬时开关信息和传感器信息及故障信息。数据分析模块2不断地通过接口获得上述故障信息和工况信息，并将其传输至网络传输模块3。网络传输模块3将上述信息通过无线网络发送至云端数据中心4内利用匹配算法和内建模型进行匹配和分析操作。
数据分析模块2通过车辆通信模块1与车辆ECU通信，车辆ECU实时监测自身输入输出及其ECU内部状态。存入内存之前，首先会对故障码进行识别，根据在故障码信息的最后一位信息决定是否亮起警报灯。例如，当最后一位信息为0时表示在部件正常此时可以亮绿灯，或者不亮灯，当最后一位信息为1时此时亮黄灯，表示该部件处于警戒状态，需要维护，当最后以为信息为2时此时亮红灯，表明该部分目前已经有磨损，需要替换或者维修。又例如当接收到0851的故障信息时，表示收到的部件具体故障码为085，识别到最后一位为1，此时亮黄灯，用户接收到黄灯信息知道需要维护设备，此时存入内存的故障码和云端通信处理以后，用户即可在移动设备等查询到具体哪个零部件需要进行维护。在发生故障时将故障码存入内存，同时根据故障的程度点亮汽车警报灯。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (6)

1.一种用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置，其特征在于，包括：
车辆通信模块(1)，其是车载设备的组成部分，用于监听及读取车辆各部件的故障信息和工况信息；
数据分析模块(2)，其是车载设备的组成部分，通过对获取所述车辆通信模块(1)监听到的车辆各部件的信息分析或者处理故障信息，并将分析后得到的数据储存在模块内；
网络传输模块(3)，其是车载设备的组成部分，与所述数据分析模块(2)通信，其与所述数据分析模块(2)通信以获取分析处理之后的数据，然后将信息进行上传操作；
云端数据中心(4)，其与所述网络传输模块(3)通信，用于接收上传的经过分析处理的车辆部件参数，然后将之利用匹配算法进行匹配操作并将匹配后的结果进行处理和展示。
2.如权利要求1所述的用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置，其特征在于，所述网络传输模块(3)和所述云端数据中心(4)之间的数据通信网络为GPRS无线传输方式或CDMA无线传输方式或3G无线传输方式或4G无线传输方式。
3.如权利要求1所述的用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置，其特征在于，所述数据分析模块(2)采用UDS协议，在汽车的零部件发生故障时，所述数据分析模块(2)通过所述车辆通信模块(1)与车辆ECU通信，读取车辆ECU存储器内的故障信息及故障码，查找到故障源，并将故障源信息发送至所述云端数据中心(4)。
4.如权利要求3所述的用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置，其特征在于，所述数据分析模块(2)通过所述车辆通信模块(1)与车辆ECU通信，车辆ECU实时监测自身输入输出及其ECU内部状态，在发生故障时将故障码存入内存，同时根据故障的程度点亮汽车警报灯。
5.如权利要求1所述的用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置，其特征在于，所述云端数据中心(4)根据数值分析法，将所述网络传输模块(3)传输的分析处理后的数据对其各个参数进行推算、统计参数值，并利用参数值上的关系网进行分析得出车辆各部件的损耗程度。
6.如权利要求1所述的用于分析车辆零部件的故障和工况的车载监听装置，其特征在于，所述云端数据中心(4)将处理后的数据整合到显示页面，供用户查看。
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