CN108132154A - 利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法 - Google Patents

利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法 Download PDF

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Abstract

本发明的公开一种利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法，利用屏幕背光不断打开和关闭产生的亮度改变，把车机故障信息发出来，利用智能手机采集记录故障信息，作为对常规车机故障信息采集的一种补充，该发明在特定的场景下方便实用的。

Description

利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法
技术领域
本技术涉及采集记录车机故障码的方法，特别涉及一种利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法。
背景技术
车载多媒体主机，作为一个综合复杂的车上娱乐系统，一般的架构都是 (MCU+APU)形式。MCU是指微处理器，主要是控制电源部分，并且为APU 启动准备必要的外围条件，等一切准备好后，供电APU，接着APU启动。这种架构下，MCU需要能够打开或关闭显示屏的背光。MCU的这些工作有点类似我们电脑BIOS，负责系统启动的最基本功能。APU这里指能够运行操作系统(Android、QNX、linux等)，能提供各种多媒体服务的处理单元。APU上运行各种复杂程序，例如：收音机、蓝牙、wifi、媒体播放和车辆设置等，为用户提供车载娱乐服务。
系统复杂，部件多了，虽然某个部件的故障率不高，但整机出问题的概率会变高，且排查故障也是一项复杂的工程。如果普通台式电脑，BIOS检测到故障，一般会通过蜂鸣声的长短来通知用户故障。也可以通过PCI故障检测卡，显示故障码。车载多媒体主机，出现故障后。常规的排查方法是，接上调试线，通过调试信息，分析故障；直接屏幕内容显示故障信息；或利用OBD盒子，发送对应的指令获取车机故障码；又或者通过SD卡、U盘把故障信息拷贝出来分析。
常规的车机故障信息收集方法，各有优点也各有局限性。接调试线方式优点是，信息比较齐全，比较容易分析故障，局限性是多媒体主机装车后，一般是不允许拆机器的，接调试线很麻烦。直接屏幕内容显示故障信息，优点是简单便捷，局限性是屏幕内容显示故障信息需要对应APU软件实现，如果APU 本身的故障，或者故障导致APU无法启动，则无法通过屏幕内容显示故障。利用OBD盒子，发送指令获取故障码优势是不用拆多媒体主机，局限性是并不是所有的多媒体主机都实现了OBD故障码这功能，OBD检测设备价格也比较贵。使用SD卡或者U盘拷贝故障信息的优势是，不用拆机器，获取到的故障信息比较全面，方便排查问题。局限性是必须时刻备有SD卡或者U盘。
常规的车机故障信息收集方法，都是各有特点，可以根据使用场景，选择某一种或几种方法混合使用。但有一种场合下，不能拆机器接调试线，有可能屏幕也根本无内容输出，没有OBD设备，不方便接SD卡或U盘，这样常规的车机故障收集方法，就派不上用场了，我们迫切希望有一种新型的故障信息收集方法，可以采集到车机故障信息。
发明内容
本发明的目的就是利用屏幕背光不断打开和关闭产生的亮度改变，把车机故障信息发出来，利用手机采集记录故障信息，作为对常规车机故障信息采集的一种补充。
本发明提供的技术方案是：一种利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法，包括：架构为MCU+APU的形式的车机多媒体系统，且MCU可以自由地控制屏幕的背光关闭和打开；接收设备，所述接收设备为智能手机，且安装有识别出有背光和无背光屏幕状态的软件，按照规定的协议，转换为对应信息字节；重复打开和关闭屏幕背光动作，通过手机接收屏幕亮和屏幕灭信息，设定1表示打开背光，即屏幕亮，0表示关闭背光，即屏幕灭；MCU控制屏幕背光打开和关闭，对信息进行编码发送；智能手机对应的软件识别屏幕的亮和暗，按照指定协议，把信息进行解码和校验。
具体地，包括：
S1：判断是否出现导致APU无法启动或无法显示的故障，若是，执行S3，若否，执行S2；
S2:APU主动请求MCU发送识别的普通故障,若有请求执行S3,若APU没有请求返回S1；
S3：记录故障码；
S4:屏幕背光开和关状态各发送一段时间,便于接收设备对背光状态识别和校准
S5：把所有故障码对应的约定转为屏幕背光的开关信号发送；
S6：适当延时，重复执行S1。
具体地，1位数据的识别方式为模拟串口通信标准，识别到由亮屏到灭屏，表示开始传递数据，按照约定的波特率，采集屏幕亮暗状态。
具体地，连续识别8位表示收集到一个字节数据，每8位添加一个奇偶校验位，每9个字节添加一字节CRC校验，9字节加1字节CRC校验定义为一个单位包；发送完成一字节和对应的奇偶校验位后，空闲时段，打开背光再发送下一个字节数据，发送完9个字节和1字节CRC校验位后，接收设备处理和存储故障码信息。
具体地，一个字节表示故障码，高4位表示故障类型，低4位表示对应故障参数。
具体地，设定智能手机端软件采集背光的波特率与车机端软件发送背光亮灭的波特率一致，识别故障码后将识别结果呈现。
本发明的有益效果是：利用手机采集记录故障信息，作为对常规车机故障信息采集的一种补充，适用于在不能拆机器接调试线，有可能屏幕也根本无内容输出，没有OBD设备，不方便接SD卡或U盘的特定场景下使用。
附图说明
图1是本发明方法流程图。
图2是智能手机软件流程图。
图3是MCU发送故障码规则图。
图4是手机端采集数据方式示意图。
图5是手机接收故障码后显示图。
具体实施方式
为理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
信息可以进行编码，1bit信息可以表示为0或1,8bit就是一个字节。背光亮度有亮和暗两种状态，我们可以简单理解亮为1，暗为0。这样一种状态，就可以表达1bit信息，我们不断亮暗亮暗，8位就可以表达一字节信息了。
为了保证信息的准确性、完整性、有效性，我们必须定义发送端和接收端共同遵循的通信协议。
信息标准：亮屏表示1，暗屏表示0
通信波特率：根据屏幕亮度打开和关闭特点，及手机软件能准确识别屏幕亮和屏幕暗两种状态。一般波特率可以适当调慢一些才容易比较准确识别。因为故障码的数据量不算大，即使一秒钟发送一位数据，同样在可接受的范围内。
1位数据的识别方式：模拟串口通信标准，识别到由亮屏到灭屏，表示开始传递数据。然后按照约定好的波特率，采集屏幕亮暗状态。
1字节数据的识别：连续识别8位表示收集到一个字节数据。
信息完整性保证：每8位添加一个奇偶校验位，每9个字节添加一字节CRC 校验，9字节加1字节CRC校验定义为一个单位包。
空闲识别：发送完一字节和对应的奇偶校验位后，就需要空闲些许，即打开背光一段时间再发送下一个字节数据。发送完9个字节和1字节CRC校验位 (即一个单位包)后，需要空闲一段时间，让接收设备处理和存储故障码信息。
故障码特点：为了减少数据量，使用一个字节表示故障码。高4位表示故障类型，可以有16种故障类型，低4位表示对应故障参数。按照图1所示步骤执行如下：
S1：判断是否出现导致APU无法启动或无法显示的故障，若是，执行S3，若否，执行S2；
S2:APU主动请求MCU发送识别的普通故障。若有请求执行S3,若APU没有请求返回S1；
S3：记录故障码；
S4:屏幕背光开和关状态各发送一段时间,便于接收设备对背光状态识别和校准
S5：把所有故障码对应的约定转为屏幕背光的开关信号发送；
S6：适当延时，重复执行S1。
并不是任何时候手机照车机屏幕都能采集车机故障信息。我们设定了两种采集故障信息的情况。
一种情况:故障导致车机屏幕内容无法显示或者导致APU无法启动，又或者与APU的通信异常。这种情况下，屏幕通过不断打开关闭背光，把故障信息发送出来。
另一种情况:有些故障MCU比较容易捕捉保存，APU有特定的界面入口， APU主动请求MCU发送识别的普通故障，MCU收到请求后，通过共同遵循的通信协议不断打开关闭背光，把故障信息发送出来。如图3所示。
手机必须专门制作一个识别背光亮灭转换为对应信息码的软件。
车机在发送故障码之前，应该先发送关闭背光一段时间(例如约定5秒钟)，再开打背光一段时间(例如约定5秒钟)。发送一轮故障码，通常一个单位包后，又应该重复发送关闭背光一段时间(例如约定5秒钟)，再打开背光一段时间(例如约定5秒钟)，然后又发送一轮故障码，如此往复。这样便于手机端软件，校准识别关背光状态和开背光状态。
手机端软件的难点是通过摄像头采集到屏幕图片后，区分到底是亮背光状态，还是灭背光状态。因为车机屏幕的呈现，跟当时的环境有关联。所以每次启动手机端软件，采集故障码的第一步，需要重新校准对亮背光和灭背光的识别。
屏幕亮度采集，属于异步通信的方式。手机端软件采集的波特率必需要与主机发送的波特率保持一致，需预先约定。
手机端软件，采集背光的波特率，应该与车机端软件发送背光亮灭的波特率一致。我们可设定，车机发送背光的波特率为1Hz，即发送故障码的每1秒，传送1位数据。则手机端软件采集屏幕背光的采样率应该要10倍于发送速率，即每100毫秒抓拍一张图片到内存分析，如图4所示。
一个箭头线表示抓取一次手机摄像头数据到内存，每隔100ms，抓取一次，如果判断由亮屏到灭屏，表示故障码开始传送。然后10次一循环，使用第4 次和第5次捕捉到的屏幕状态为准，亮屏表示1,灭屏表示0，重复，收集11位数据(1开始位+8数据+1校验+1停止位)，表示一字节采集完成。
故障码结果呈现，这个根据识别到的故障码及定义的故障ID把结果输出。还可以根据手机准备好的知识库，给出一定的检测建议，例如：手机端软件采集到的车机不断循环发送一个单位包：
0x23 0x42 0x52 0x53
可以转化为这样的结果，如图5所示。
以上所述的仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本技术创造构思的前提下，还可以做出若干形式变化和改进，这些都属于本技术的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法，其特征在于，包括：架构为MCU+APU的形式的车机多媒体系统，且MCU可以自由地控制屏幕的背光关闭和打开；接收设备，所述接收设备为智能手机，且安装有识别出有背光和无背光屏幕状态的软件，按照规定的协议，转换为对应信息字节；重复打开和关闭屏幕背光动作，通过手机接收屏幕亮和屏幕灭信息，设定1表示打开背光，即屏幕亮，0表示关闭背光，即屏幕灭；MCU控制屏幕背光打开和关闭，对信息进行编码发送；智能手机对应的软件识别屏幕的亮和暗，按照指定协议，把信息进行解码和校验。
2.根据权利要求1所述的利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法，其特征在于，包括：
S1：判断是否出现导致APU无法启动或无法显示的故障，若是，执行S3，若否，执行S2；
S2:APU主动请求MCU发送识别的普通故障,若有请求执行S3,若APU没有请求返回S1；
S3：记录故障码；
S4:屏幕背光开和关状态各发送一段时间,便于接收设备对背光状态识别和校准
S5：把所有故障码对应的约定转为屏幕背光的开关信号发送；
S6：适当延时，重复执行S1。
3.根据权利要求2所述的利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法，其特征在于：1位数据的识别方式为模拟串口通信标准，识别到由亮屏到灭屏，表示开始传递数据，按照约定的波特率，采集屏幕亮暗状态。
4.根据权利要求3所述的利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法,其特征在于：连续识别8位表示收集到一个字节数据，每8位添加一个奇偶校验位，每9个字节添加一字节CRC校验，9字节加1字节CRC校验定义为一个单位包；发送完成一字节和对应的奇偶校验位后，空闲时段，打开背光再发送下一个字节数据，发送完9个字节和1字节CRC校验位后，接收设备处理和存储故障码信息。
5.根据权利要求4所述的利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法，其特征在于：一个字节表示故障码，高4位表示故障类型，低4位表示对应故障参数。
6.根据权利要求1-5所述的利用屏幕亮度进行无线采集车机故障信息的方法，其特征在于：设定智能手机端软件采集背光的波特率与车机端软件发送背光亮灭的波特率一致，识别故障码后将识别结果呈现。
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