CN108363383A - 一种车载监测诊断控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载监测诊断控制系统，属于车载控制领域。基于现有的车载ECU进行拓展和二次开发，降低汽车智能化生产对小规模厂商的限制，能够实现车辆的实时行车检测和故障检测，能够降低网络延迟或断开对车辆故障反馈的影响，提高车辆使用安全性和可控性。利用二次控制器对车载ECU进行指令控制，从而使得无法生产车载ECU的企业能够参与到车辆智能化的进程中，降低车辆智能化控制和智能化生产的参与门槛，以二次开发的方式，使车辆智能化的发展方向更多元化，此外，由于手机终端采用车载局域网与车载ECU和二级控制器进行通信，降低网络服务器的网络状况对车辆状况的检测，提高车辆使用安全性和故障检测的时间连续性。

Description

一种车载监测诊断控制系统

技术领域

本发明涉及一种车载监测诊断控制系统，属于车载控制领域。

背景技术

在现目前全球车载自动诊断终端普及已逐渐成为现实情况下，机动汽车故障监测已经成为核心部件，市面上相关设备不少。其采用通用技术使用现在手机终端通信网络来传输数据到服务器，再通过服务器使用手机终端通信系统传输到手机终端上。使用上存在数据需要通过服务器，再来传到手机终端上。通过网络两次中转，时间延迟很大。这种解决方案一般存在由于存在无线电相互干扰问题，以及成本高的问题。

此外，汽车或公司车队行驶过程中，一般都会利用ECU进行车辆行驶状况的实时检测和监控，从而对于汽车的车况、故障不能有效的进行判断，然后通过GPS位置信息，在联网的情况下上传信息给后台服务器，后台第一时间发短信通知提醒用户。虽然用户能通过短信知道汽车发生异动，并能通过GPS信息来实时追踪车辆位置，但是在城市道路中，两侧高楼对GPS定位精度影响较大导致定位不准确而失去车辆位置信息。或者在GPS信号不好的地方也会失去车辆位置信息而无法继续追踪。进而可能造成公司车辆、租赁车辆、贷款担保车辆或车辆被盗等在行驶出规定范围、客户断贷、无用户指令车辆发生异动等情况时，无法对车辆进行远程控制。在车载ECU推广后，现有技术中产生了一种远程锁车控制的ECU应用，比如专利CN201510980583.3。

现有的ECU设备一般是由大型汽车生产厂商所生产，其ECU参数是由大型汽车厂商所制定，其主要原理在于，从而在一定程度上在车载控制领域造成了对小型车辆生产商的技术和市场垄断，为了打破该垄断行为，特别设计了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，解决上述问题，设计了本发明，基于现有的车载ECU进行拓展和二次开发，降低汽车智能化生产对小规模厂商的限制，能够实现车辆的实时行车检测和故障检测，能够降低网络延迟或断开对车辆故障反馈的影响，提高车辆使用安全性和可控性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明公开一种车载监测诊断控制系统，其特征在于,包括:

车载传感器，该车载传感器实时检测车辆行驶状况和故障情况；

车载ECU，该车载ECU安装在汽车内并分别与车载传感器连接以接收行驶状况信息和故障情况信息；

车载数据库，该车载数据库储存预设的告警条件和对应的告警描述；

二级控制器，该二级控制器与车载ECU电连接并通信，二级控制器将行驶状况信息或故障情况信息与告警条件进行比较并发出对应告警描述；

手机终端，该手机终端通过车载局域网与二级控制器通信连接，手机终端用于实时接收告警描述；

网络服务器，该网络服务器与二级控制器通信连接并接收行驶状况信息、故障情况信息和告警描述。

以上结构中，利用二次控制器对车载ECU进行指令控制，从而使得无法生产车载ECU的企业能够参与到车辆智能化的进程中，降低车辆智能化控制和智能化生产的参与门槛，以二次开发的方式，使车辆智能化的发展方向更多元化，此外，由于手机终端采用车载局域网与车载ECU和二级控制器进行通信，降低网络服务器的网络状况对车辆状况的检测，提高车辆使用安全性和故障检测的时间连续性。

进一步，所述二级控制器为T-BOX控制器和OBD控制器，T-BOX控制器包括数据处理模块、GPRS模块、GPS模块、电源模块、数据通讯接口和数据转换模块，数据处理模块分别与GPRS模块、GPS模块和数据转换模块耦合连接，电源模块分别为GPRS模块和GPS模块供电，数据通讯接口连接电源模块和数据转换模块；OBD控制器包括数据处理模块、GPRS模块、GPS模块、电源模块、OBD数据接口、数据转换模块和WiFi/蓝牙模块，数据处理模块分别与GPRS模块、GPS模块、WiFi/蓝牙模块和数据转换模块耦合连接，电源模块分别为GPRS模块、和GPS模块供电，OBD数据接口连接电源模块和数据转换模块。

打开WiFi/蓝牙模块后，手机终端可以通过WiFi或者蓝牙方式与OBD控制器进行通信，而非通过网络服务器进行数据转发，能够有效的保证手机终端上监控到的数据的实时性和连续性，能够保证在没有基站定位信号区域也车主也能够获得故障报警信号，从而保证驾驶的安全，此外，利用T-BOX控制器专门进行与网络服务器之间的通信并实现两个控制器的分离，能够保证手机终端与车载ECU通信的实时畅通。

进一步,所述车载数据库实时记录并存储行驶状况信息和故障情况信息；二级控制器与网络服务器通信时按时间先后上传行驶状况信息、故障情况信息和告警描述。利用车载数据库进行数据存储，能够有效保证数据记录的实时性和连续性，有利于在高压、峡谷等网络不好地区进行网络故障检测，保证行车安全和故障完整性。

进一步, 行驶状况信息和故障情况信息均为故障编码，所述在网络服务器内和二级控制器内分别设置特征对应表，不同故障编码对应特征对应表内的不同告警描述。利用故障编码进行故障信息对应，不仅有利于故障信息存储和传输，同时有利于更多信息的存储。

进一步, 特征对应表具有不同的等级的告警描述；网络服务器根据设定权限使相同故障编码对应告警描述时读取不同的告警描述。利用不同的权限，从而方便于故障信息的管理，能够降低故障数据分析对分析人员的背景要求，降低分析人员的要求，提高特征对应表的推广程度。

进一步, 手机终端通过二级控制器自定义告警提示和提示条件；告警提示和提示条件存储于数据库内并与特征对应表并存。能够设置自定义的告警提示和相应条件，从而使同一车辆发生相同故障并发或单发时，能够更快速和方便于的车主判断车辆故障情况，从而能够有效的调取车辆的故障习惯，从而避免车辆故障的扩大。

进一步, 在二级控制器内和网络服务器内分别设置一级特征对应表和二级特征对应表，二级特征对应表具有两级以上的告警描述，一级特征对应表仅具有二级特征对应表的第一级告警描述。

进一步,还包括执行机构，执行机构与车载ECU电连接，ECU通过执行机构控制车辆的启停。利用执行机构，能够实现车辆的锁车和里程限制等控制，能够有效的保护车辆安全，提高车主对车辆的监控。

进一步,手机终端通过二级控制器向车载ECU发出启停指令，车载ECU根据启停指令控制车辆的启停。

进一步,所述手机终端与二级控制器通过车载局域网实时通信，当该通信断开时，二级控制器控制与车载ECU不启动发动机。

本发明的有益效果为：

1、本装置基于现有的车载ECU进行拓展和二次开发，降低汽车智能化生产对小规模厂商的限制，能够实现车辆的实时行车检测和故障检测，能够降低网络延迟或断开对车辆故障反馈的影响，提高车辆使用安全性和可控性，使得数据及时的上传到手机终端上，加强了技术的扩展性，实现故障实时诊断；

2、利用二次控制器对车载ECU进行指令控制，从而使得无法生产车载ECU的企业能够参与到车辆智能化的进程中，降低车辆智能化控制和智能化生产的参与门槛，以二次开发的方式，使车辆智能化的发展方向更多元化，此外，由于手机终端采用车载局域网与车载ECU和二级控制器进行通信，降低网络服务器的网络状况对车辆状况的检测，提高车辆使用安全性和故障检测的时间连续性；

3、利用执行机构，能够实现车辆的锁车和里程限制等控制，能够有效的保护车辆安全，提高车主对车辆的监控。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的T-BOX控制器内部结构图；

图3为本发明的OBD控制器内部结构图。

附图标记：1-二级控制器，2-车载ECU，3-执行机构，4-车载传感器，5-手机终端，6-车载数据库，7-网络服务器。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明的一种车载监测诊断控制系统,包括:

车载传感器4，该车载传感器4实时检测车辆行驶状况和故障情况。

车载ECU2，该车载ECU2安装在汽车内并分别与车载传感器4连接以接收行驶状况信息和故障情况信息；行驶状况信息和故障情况信息均为故障编码，所述在网络服务器7内和二级控制器1内分别设置特征对应表，不同故障编码对应特征对应表内的不同告警描述。

车载数据库6，该车载数据库6储存预设的告警条件和对应的告警描述；车载数据库6实时记录并存储行驶状况信息和故障情况信息；二级控制器1与网络服务器7通信时按时间先后上传行驶状况信息、故障情况信息和告警描述。

二级控制器1，该二级控制器1与车载ECU2电连接并通信，二级控制器1将行驶状况信息或故障情况信息与告警条件进行比较并发出对应告警描述；所述二级控制器1为T-BOX控制器和OBD控制器，T-BOX控制器包括数据处理模块、GPRS模块、GPS模块、电源模块、数据通讯接口和数据转换模块，数据处理模块分别与GPRS模块、GPS模块和数据转换模块耦合连接，电源模块分别为GPRS模块和GPS模块供电，数据通讯接口连接电源模块和数据转换模块；OBD控制器包括数据处理模块、GPRS模块、GPS模块、电源模块、OBD数据接口、数据转换模块和WiFi/蓝牙模块，数据处理模块分别与GPRS模块、GPS模块、WiFi/蓝牙模块和数据转换模块耦合连接，电源模块分别为GPRS模块、和GPS模块供电，OBD数据接口连接电源模块和数据转换模块。

手机终端5，该手机终端5通过车载局域网与二级控制器1通信连接，手机终端5用于实时接收告警描述。

网络服务器7，该网络服务器7与二级控制器1通信连接并接收行驶状况信息、故障情况信息和告警描述。

执行机构3，执行机构3与车载ECU2电连接，ECU通过执行机构3控制车辆的启停；手机终端5通过二级控制器1向车载ECU2发出启停指令，车载ECU2根据启停指令控制车辆的启停。执行机构3包括现有的发动机的启动控制机构，比如点火器或喷油泵等。

特征对应表具有不同的等级的告警描述；网络服务器7根据设定权限使相同故障编码对应告警描述时读取不同的告警描述。手机终端5通过二级控制器1自定义告警提示和提示条件；告警提示和提示条件存储于数据库内并与特征对应表并存。在二级控制器1内和网络服务器7内分别设置一级特征对应表和二级特征对应表，二级特征对应表具有两级以上的告警描述，一级特征对应表仅具有二级特征对应表的第一级告警描述。

实施例2

在实施例1的结构基础上，本系统的控制方法如下：

数据及故障信息采集：

安装在汽车内的各车载传感器4向ECU发送各自的检测信息，ECU根据接收传感器信号生成对应的故障编码；

手机终端5显示故障信息：

ECU将故障编码发送至二级控制器1，二级控制器1将故障编码与存储于车载数据库6中的一级特征对应表进行比对，然后将该一级特征对应表对应的告警描述通过车载局域网发送至手机终端5，故障编码包括以下的故障码和附加码，一级特征对应表的告警描述，一级特征对应表的示例如下：

故障码	附加码	类型	一级告警描述
				P0645	004CH	2	空调压缩机故障
P1110	002EH	8	发动机水温故障
				P1110	0063H	8	发动机水温故障
P0562	002CH	1	蓄电池电压故障
				P0571	0030H	1	刹车信号故障
U1400	0040H	3	离合器信号故障
				P0219	00DFH	1	发动机超速

在手机终端5上下载对应的APP后，手机终端5通过WiFi/蓝牙模块与OBD控制器实时通信，当车载ECU2接收到传感器检测到的故障信息后生产故障编码，车载ECU2将故障编码发送至OBD控制器，OBD控制器将该故障编码与一级特征对应表进行比较，并获得一级告警描述作为告警描述，然后OBD控制器将故障编码和告警描述以无限通信方式通过手机终端5与OBD控制器之间的车载局域网发送到手机终端5上，当手机终端5接收故障编码和告警描述后，手机终端5显示该告警描述并同时按照时间记录和存储故障编码和告警描述；手机终端5上仅显示一级告警描述的内容。由于在手机终端5内存储有故障编码，当需要进行故障检测或定时车辆故障检测时，仅仅需要将手机终端5带到维修点即可实现实现故障信息传递和检测。

网络服务器7调取故障信息：

当网络服务器7与二级控制器1通信连接时，二级控制器1将故障编码实时发送至网络服务器7中，网络服务器7将故障编码与存储于网络服务器7的二级特征对应表进行比对，从而在网络服务器7中显示对应权限的进一步的告警描述，故障编码包括以下的故障码和附加码，故障编码和特征对应表的对应关系举例如下：

故障码	附加码	类型	一级告警描述	二级告警描述
					P0645	004CH	2	空调压缩机故障	空调压缩机线路开路
P1110	002EH	8	发动机水温故障	发动机水温高于上限
					P1110	0063H	8	发动机水温故障	发动机水温低于下限
P0562	002CH	1	蓄电池电压故障	蓄电池电压过低
					P0571	0030H	1	刹车信号故障	刹车信号故障，CAN信号接收超时
U1400	0040H	3	离合器信号故障	离合器信号故障，CAN信号出错
					P0219	00DFH	1	发动机超速	发动机超速提示，发动机超速10%

当车载ECU2接收到传感器检测到的故障信息后生产故障编码，车载ECU2将故障编码发送至T-BOX控制器，T-BOX控制器将故障编码以无限通信方式通过GRPS模块发送到网络服务器7上，当网络服务器7接收故障编码后，网络服务器7将故障编码与二级特征对应表进行比较，网络服务器7根据用户的权限等级显示一级故障描述或二级故障描述，维修人员可以根据故障描述判断车辆的故障情况。

断网故障信息管理：

车载数据库6将故障信息按时间先后进行存储，当二级控制器1与网络服务器7通信重新连接时，网络服务器7从通信断开时间重新读取故障信息，并按时间上传。

远程锁车控制方式一：

车载二级控制器1与网络服务器7连接，车载二级控制器1与车载ECU2通过CAN数据总线连接。二级控制器1实时获取GPS/北斗位置信息，发动机运行数据信息传输到网络服务；用户可以通过手机终端5登陆网络服务器7实现车辆位置和运行情况的实时监控，发生异动或其他情况时，二级控制器1自动向车载ECU2发送锁车信息，ECU利用现有的远程锁车手段控制发动机熄火或停车，同时，也可以利用手机终端5进行手动锁车或解锁。二级控制器1与车载ECU2实时通讯，如车辆在行驶过程中发动机CAN不能接收到二级控制器1的通信数据将实施减速直至停车操作来防止车辆被盗和被强拆。

远程锁车控制方式二：

OBD控制器与手机终端5实时连接，OBD控制器与车载ECU2实时通信连接，当OBD控制器建立车载局域网并实时检测手机终端5与其连接情况，手机终端5对OBD控制器进行设置，使手机终端5与OBD控制器断开车载局域网连接时，OBD控制器向车载ECU2发送锁车指令，车载ECU2接收锁车指令后，在接收到钥匙启动的指令后不执行发动机打火信号，使发动机无法启动，即是：当手机终端5与车辆之间的距离大于OBD控制器的wifi或蓝牙信号的覆盖区域后，车辆发动机被车载ECU2锁定而无法启动，从而保证车辆停靠的安全性。

在车载ECU2内预设有针对车载传感器4的标定值，当实测传感器数据达到标定值时，车载ECU2内的标定值一般不允许修改，且车主无修改标定值的权利，当需要修改该标定值时，可以按照以下步骤进行：工程师修改好标定值后生成指定格式的标定值表，手机终端5下载从工程师处下载标定值表并上传到车载数据库6中，在二级控制器1处操作使车载ECU2读取标定值表，同时T-BOX向网络服务器7发送该标定值表及权限获取码，工程师通过网络服务器7二次审核标定值表后生成权限许可码，工程师通过网络服务器7向车主的手机终端5发送权限许可码，向二级控制器1输入该权限许可码后，车载ECU2将标定值表更新。

手机终端5获取二级特征对应表的信息的方法：手机终端5通过GPRS与网络服务器7建立通信通道，网络服务器7内存储有该绑定的手机终端5的权限等级表，手机终端5向网络服务器7发送二级特征对应表的请求后，网络服务器7对该手机终端5进行权限审核，当权限审核通过后，网络服务器7向手机终端5发送所请求的告警描述的二级告警描述。

上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载监测诊断控制系统，其特征在于,包括:

车载传感器，该车载传感器实时检测车辆行驶状况和故障情况；

车载ECU，该车载ECU安装在汽车内并分别与车载传感器连接以接收行驶状况信息和故障情况信息；

车载数据库，该车载数据库储存预设的告警条件和对应的告警描述；

二级控制器，该二级控制器与车载ECU电连接并通信，二级控制器将行驶状况信息或故障情况信息与告警条件进行比较并发出对应告警描述；

手机终端，该手机终端通过车载局域网与二级控制器通信连接，手机终端用于实时接收告警描述；

网络服务器，该网络服务器与二级控制器通信连接并接收行驶状况信息、故障情况信息和告警描述。

2.如权利要求1所述的车载监测诊断控制系统，其特征在于，所述二级控制器为T-BOX控制器和OBD控制器，T-BOX控制器包括数据处理模块、GPRS模块、GPS模块、电源模块、数据通讯接口和数据转换模块，数据处理模块分别与GPRS模块、GPS模块和数据转换模块耦合连接，电源模块分别为GPRS模块和GPS模块供电，数据通讯接口连接电源模块和数据转换模块；OBD控制器包括数据处理模块、GPRS模块、GPS模块、电源模块、OBD数据接口、数据转换模块和WiFi/蓝牙模块，数据处理模块分别与GPRS模块、GPS模块、WiFi/蓝牙模块和数据转换模块耦合连接，电源模块分别为GPRS模块、和GPS模块供电，OBD数据接口连接电源模块和数据转换模块。

3.如权利要求1所述的车载监测诊断控制系统，其特征在于,所述车载数据库实时记录并存储行驶状况信息和故障情况信息；二级控制器与网络服务器通信时按时间先后上传行驶状况信息、故障情况信息和告警描述。

4.如权利要求3所述的车载监测诊断控制系统，其特征在于, 行驶状况信息和故障情况信息均为故障编码，所述在网络服务器内和二级控制器内分别设置特征对应表，不同故障编码对应特征对应表内的不同告警描述。

5.如权利要求4所述的车载监测诊断控制系统，其特征在于, 特征对应表具有不同的等级的告警描述；网络服务器根据设定权限使相同故障编码对应告警描述时读取不同的告警描述。

6.如权利要求4所述的车载监测诊断控制系统，其特征在于, 手机终端通过二级控制器自定义告警提示和提示条件；告警提示和提示条件存储于数据库内并与特征对应表并存。

7.如权利要求4所述的车载监测诊断控制系统，其特征在于, 在二级控制器内和网络服务器内分别设置一级特征对应表和二级特征对应表，二级特征对应表具有两级以上的告警描述，一级特征对应表仅具有二级特征对应表的第一级告警描述。

8.如权利要求1所述的车载监测诊断控制系统，其特征在于,还包括执行机构，执行机构与车载ECU电连接，ECU通过执行机构控制车辆的启停。

9.如权利要求8所述的车载监测诊断控制系统，其特征在于,手机终端通过二级控制器向车载ECU发出启停指令，车载ECU根据启停指令控制车辆的启停。

10.如权利要求9所述的车载监测诊断控制系统，其特征在于,所述手机终端与二级控制器通过车载局域网实时通信，当该通信断开时，二级控制器控制与车载ECU不启动发动机。