CN110888411A - 使用充电器的车辆状态监测和诊断方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用充电器的车辆状态监测和诊断方法及系统。车辆状态监测和诊断方法包括以下步骤：准备车辆的网关和充电器之间的有线通信路径；启动第一通信对电池充电，以通过有线通信路径对网关和充电器之间的驱动电机供电；根据第一通信的结果启动充电；由网关通过第一通信从充电器接收车辆状态监测和诊断请求，以及如果网关能够根据车辆状态监测和诊断请求执行车辆状态监测和诊断，则通过第二通信将网关连接到充电器，以与通过有线通信路径的充电分开地发送车辆状态监测和诊断信息。

Description

使用充电器的车辆状态监测和诊断方法及系统
技术领域
本发明涉及使用充电器的车辆状态监测和诊断方法及系统。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。
总的来说，随着对生态友好型车辆的需求增加，向客户提供的监测和诊断服务也在增加。因此，生态友好型车辆(电动/混合动力车辆)通过网关(gateway)(充电控制模块)控制器，执行应用于车辆的充电相关电子控制单元(ECU)的控制器局域网(CAN)通信、以太网通信、以及通过充电器和控制充电相关的功能进行的电力线通信(PLC)。
图1是示出传统电动车辆充电技术的配置的框图。
参照图1，充电器200可以经由充电电缆通过PLC将充电信息发送到应用于CAN控制器120的网关110，并执行充电控制。网关110可以基于从CAN控制器120和充电器200接收的充电信息来执行充电控制。
入口130可以连接到充电器200的充电电缆。入口130可以测量频率输出。也就是说，入口130可以测量车辆的PLC功率。
然而，在传统技术中，应用于当前车辆的CAN通信通过CAN消息控制，并且PLC通过以太网消息控制充电/诊断信息和生态友好型车辆的车辆状态。
因此，需求一种用户可以使用生态友好型车辆在充电期间使用的时间和基础设施来监测和诊断车辆状态的技术。
背景技术部分中公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此其可以包含不构成已为本领域技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
本发明涉及一种使用充电器的用于具有电池和驱动电机的车辆的车辆状态监测和诊断方法及系统。
本发明提供一种使用充电器的车辆状态监测和诊断方法及系统，其通过使用端口和向套接字(socket)的连接而在与传统充电分开的充电期间检查生态友好型车辆并且监测车辆状态，这些端口和套接字不同于通过PLC线路执行的与充电相关的信息的发送和接收中所使用的端口和套接字。
使用充电器的车辆状态监测和诊断方法包括以下步骤：准备车辆的网关和充电器之间的有线通信路径；启动第一通信对电池充电，以通过有线通信路径给网关和充电器之间的驱动电机供电；根据第一通信结果启动充电；由网关通过第一通信从充电器接收车辆状态监测和诊断请求；以及如果网关可以基于车辆状态监测和诊断请求而执行车辆状态监测和诊断，则通过第二通信将网关连接到充电器，以与通过有线通信路径的充电分开地传送车辆状态监测和诊断信息。
由网关通过第一通信从充电器接收车辆状态监测和诊断请求可以包括：当充电器和网关通过第一通信连接时，由网关接收由充电器通过以太网信号发送的车辆状态监测和诊断请求信息。
根据本发明的另一方面，车辆状态监测和诊断方法还可包括以下步骤：由网关接收由充电器通过第一通信发送的充电器信息，并确认充电器是否能够通过充电器信息进行车辆状态监测和诊断。
车辆状态监测和诊断方法还可包括以下步骤：响应于来自充电器的车辆状态监测和诊断请求，执行消息SID过滤，通过消息SID过滤选择性地接收来自车辆的车辆状态监测和诊断所需的信息，并发送CAN信号以将接收的信息请求到车辆的CAN控制器，通过CAN信号从车辆的CAN控制器接收车辆状态监测和诊断信息，并将接收的CAN信号转换为以太网消息。
第二通信可以被配置为通过TCP/IP套接字作为通信套接字来收发以太网消息。
根据本发明的另一方面，车辆状态监测和诊断方法还可包括以下步骤：由服务器接收和收集来自充电器的车辆状态监测和诊断信息，并由服务器分析所收集的车辆状态监测和诊断信息。
车辆状态监测和诊断方法还可包括由服务终端请求车辆状态监测的步骤。
车辆状态监测和诊断方法还可以包括以下步骤：由服务终端接收通过利用服务器的分析而获取的车辆状态监测和诊断结果，并由服务终端输出车辆状态监测和诊断结果。
由服务终端输出车辆状态监测和诊断结果可以包括输出电池容量、充电性能、软件状态和定期检查日期。
根据本发明的另一方面，使用充电器的用于具有电池和驱动电机的车辆的车辆状态监测和诊断系统包括：充电器，被配置为执行车辆充电；以及车辆，包括网关和通过有线通信路径连接到充电器以控制车辆的充电的CAN控制器，其中网关启动第一通信对电池充电，以通过有线通信路径向网关和充电器之间的驱动电机供电，如果根据第一通信的结果启动充电，则通过第一通信接收来自充电器的车辆状态监测和诊断请求；如果网关能够根据车辆状态监测和诊断请求而执行车辆状态监测和诊断，则网关通过第二通信连接到充电器，以与通过有线通信路径的充电分开地传送车辆状态监测和诊断信息。
当充电器和网关通过第一通信连接时，网关可以接收由充电器通过以太网信号发送的车辆状态监测和诊断请求信息。
网关可以接收由充电器通过第一通信发送的充电器信息，并通过充电器信息确认充电器是否能够执行车辆状态监测和诊断。
根据本发明的另一方面，网关可以响应于来自充电器的车辆状态监测和诊断请求，执行消息SID过滤，通过消息SID过滤选择性地接收来自车辆的车辆状态监测和诊断所需的信息，并发送CAN信号以将接收的信息请求到车辆的CAN控制器，通过CAN信号从车辆的CAN控制器接收车辆状态监测和诊断信息，并将接收的CAN信号转换为对应于车辆状态监测和诊断信息的以太网消息。
第二通信可以被配置为通过TCP/IP套接字作为通信套接字来收发以太网消息。
根据本发明的另一方面，车辆状态监测和诊断系统还可包括服务器，该服务器被配置为从充电器接收和收集车辆状态监测和诊断信息，并分析收集的车辆状态监测和诊断信息。
车辆状态监测和诊断系统还可包括配置成请求车辆状态监测的服务终端。
服务终端可以接收通过利用服务器的分析而获取的车辆状态监测和诊断结果，并输出车辆状态监测和诊断结果。
服务终端可以输出电池容量、充电性能、软件状态和定期检查日期作为车辆状态监测和诊断结果。
根据本文的说明，其它适用领域将变得显而易见。应该理解的是，说明以及具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了可以很好地理解本发明，参考附图，通过示例的方式描述其各种形式。
图1是表示传统的电动汽车充电技术的配置的框图。
图2是示出根据本发明的一种形式的使用充电器的车辆状态监测和诊断系统的框图。
图3是示出根据本发明的一种形式的使用充电器的车辆状态监测和诊断方法的流程图；
图4至图6是示出根据本发明的一种形式的使用充电器的车辆状态监测和诊断逻辑的视图。
图7(a)和7(b)是示出根据本发明的一种形式的服务终端的显示的视图。
本文描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本发明、应用或用途。应当理解的是，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。
在以下形式的描述中，应当理解的是，元件中使用的后缀“模块”和“单元”仅在考虑到描述的准备容易性时可互换地提供或使用，并且没有区别性的含义或功能。
在以下对形式的描述中，应当理解的是，当表达位置关系时，例如，当元素在另一元素“之上或之下”或“前面或后面”时，这两个元素可以彼此直接接触，或者可以在两个元件之间插入一个或多个其它元件。
另外，在以下对元件的描述中，当描述元件时，可以使用术语“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等等。应当理解的是，这些术语仅用于将一个元件与其它元件区分开，并且不限制相应元件的性质、排列或顺序。在以下对形式的描述中，应当理解的是，当元件“连接到”、“耦合到”或“结合于”另一元件时，该元件可以直接连接或耦合到另一元件，或者在两个元件之间可以插入一个元件或更多的其它元件。
进一步，在以下对元件的描述中，术语“包括”、“含有”等是指存在一个或多个说明书中陈述的其它特征、数字、步骤、操作、组件、部分或其组合，但除非有特殊说明，不排除特征、数字、步骤、操作、组件、部分或其组合的存在、或添加其的可能性。除非另外定义，否则包括技术或科学术语的所有术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。在以下对形式的描述中，通常使用的术语(例如在词典中定义的术语)将被解释为具有与相关领域中的上下文含义一致的含义，并且除非明确定义，否则不被解释为具有理想化或过度正式的含义。
在根据本发明的使用充电器的车辆状态监测和诊断方法和系统中，用于控制车辆中的充电的网关通过控制器局域网(CAN)连接到车辆的所有ECU并且通过电力线通信(PLC)连接到充电器，并且因此可以在车辆中执行充电的同时处理车辆状态监测和诊断信号。
图2是示出根据本发明的一种形式的使用充电器的车辆状态监测和诊断系统的框图。
参照图2，车辆状态监测和诊断系统可包括车辆100、充电器200、服务器300和服务终端400。
车辆100可以包括网关110和CAN控制器120。此外，车辆100可以包括电池(未示出)以向驱动电机供电。
网关110可以通过PLC将充电信息发送到充电器200，并基于充电信息控制车辆100的充电。
网关110可以将从充电器200接收的充电信息发送到应用于车辆100的CAN控制器120并控制车辆100的充电。网关110可以通过与车辆100的CAN控制器120的CAN通信来收发数据。
网关110可以从充电器200接收车辆诊断请求信号。网关110可以响应于车辆诊断请求执行车辆状态监测。在车辆状态监测中，可以确认车辆100的故障代码和诊断信息、服务数据和车辆状态监测软件的版本信息。
网关110可以从充电器200请求充电器信息。如果网关110接收到充电器信息，则网关110可以确认是否可以通过充电器信息执行车辆状态监测和诊断。
如果网关110从充电器200接收到车辆状态监测和诊断信息的请求，则网关110可以执行消息段标识符(SID)过滤。这种消息SID过滤可以仅对预先确定的预定消息执行。也就是说，可以执行消息SID过滤，使得不发送和接收未预先确定的消息。因此，可以通过消息SID过滤在车辆100和充电器200之间执行仅预定消息的通信。
网关110可以通过消息SID过滤选择性地接收车辆100中的车辆状态监测和诊断所需的信息，并且发送CAN信号以将所接收的信息请求到车辆100的CAN控制器120。然后，网关110可以通过CAN信号从车辆100的CAN控制器120接收车辆状态监测和诊断信息。
网关110可以将接收到的CAN信号转换为对应于车辆状态监测和诊断信息的以太网消息。
网关110可以连接到通信套接字以从充电器200和向充电器200发送和接收以太网消息。网关110可以通过通信套接字将车辆状态监测和诊断信息作为以太网消息发送到充电器200。
例如，通信套接字可以是TCP/IP套接字。TCP/IP套接字可以是用于以太网消息发送和接收的套接字，以分别执行车辆状态监测和诊断通信。通过TCP/IP套接字的通信可以是沿着网关110和充电器200之间的有线通信路径的第二通信。
在网关110中，端口可以基于软件而彼此分离，使得第一端口可以维持充电功能，第二端口可以执行诊断信息传输功能。
CAN控制器120可以包括电池管理系统(BMS)、车载充电器(OBC)，车辆控制单元(VCU)等。
例如，网关110可以通过消息SID过滤使用CAN通信从BMS请求车辆状态监测和诊断信息。然后，网关110可以通过CAN通信从BMS接收车辆状态监测和诊断信息，并将车辆状态监测和诊断信息转换为以太网消息。网关110可以通过TCP/IP套接字将以太网消息发送到充电器200。如果充电器200通过PLC连接到网关110，则充电器200可以发送以太网信号并因此请求车辆诊断。这种PLC可以是沿着网关110和充电器200之间的有线通信路径的第一通信。
充电器200可以从网关110接收车辆状态监测和诊断信息。充电器200可以将从网关110接收的车辆状态监测和诊断信息发送到服务器300。
充电器200可以从服务器300接收车辆状态监测请求。服务器300可以从充电器200接收车辆状态监测和诊断信息，然后收集车辆状态监测和诊断信息。服务器300可以分析收集的车辆状态监测和诊断信息，并且可以将车辆状态监测和诊断信息的分析结果发送到服务终端400。
服务终端400可以执行与服务器300的无线通信功能。服务终端400可以通过服务器300从充电器200请求车辆状态监测。服务终端400可以接收通过由服务器300分析状态监测和诊断信息所获取的诊断结果，并输出诊断结果。例如，服务终端400可以输出电池容量、充电性能、软件状态、定期检查日期等。
图3是示出根据本发明的一种形式的使用充电器的车辆状态监测和诊断方法的流程图。
参照图3，用户可以通过服务终端400使用充电器200选择车辆状态监测和诊断服务(操作S310)。
在通过服务终端400选择的车辆状态监测和诊断服务中，服务器300可以从充电器200请求车辆诊断，并且充电器200可以通过以太网信号将充电器请求信息发送到车辆100中的网关110(操作S320)。
网关110可以执行充电功能，确认充电器请求信息，将车辆状态监测和诊断请求发送到CAN控制器120，并监测CAN控制器120。此后，网关110可以将从CAN控制器120接收的CAN信息转换为以太网信号并将该以太网信号发送到充电器200。在此，网关110可以执行路径选择(routing)功能(操作S330)。
充电器200可以收集由网关110发送的车辆状态监测和诊断信息(操作S340)。
服务器300可以分析从充电器200接收的车辆状态监测和诊断信息，并将分析结果发送到服务终端400(操作S350)。
服务终端400可以输出通过由服务器300分析车辆状态监测和诊断信息而获取的车辆状态监测和诊断结果。此后，服务终端400可以从用户接收车辆维护预约(操作S360)。
图4至图6是示出根据本发明的一种形式的使用充电器的车辆状态监测和诊断逻辑的视图。
图4至图6示出了根据时间顺序的车辆状态监测和诊断逻辑的操作流程。
参照图4，网关110可以在与充电器200的通信的启动之后执行直到电流需求的操作。充电器200可以响应于与网关110的通信。
此外，网关110可以从充电器200请求充电器信息。此后，充电器200可以响应于充电器信息请求将充电器信息发送到网关110。充电器信息可包括充电器基础设施信息。然后，网关110可以接收充电器信息并确认充电器200是否可以执行车辆状态监测和诊断。
参照图5，在电流需求之后，如果充电器200可以执行车辆状态监测和诊断，则网关110可以分开执行车辆状态监测和诊断通信并请求连接到TCP/IP套接字以从充电器200收发以太网消息。
充电器200可以执行向TCP/IP套接字的连接，并将连接确认信号发送到网关110。
参照图6，如果网关110和充电器200通过TCP/IP套接字连接，则充电器200可以从网关110请求车辆状态监测和诊断信息。
网关110可以响应于来自充电器200的请求，通过消息SID过滤来确认车辆100中的车辆状态监测和诊断所需的信息。然后，网关110可以发送CAN信号以请求确认的信息到车辆100的CAN控制器120。
网关110可以接收对应于来自CAN控制器120的请求的信息，并将接收的信息转换为以太网消息。之后，网关110可以将以太网消息发送到充电器200。
图7(a)和7(b)是示出根据本发明的一种形式的服务终端的显示的视图。
参照图7(a)，服务终端400可以根据软件的操作输出实时充电信息。服务终端400可以显示电池的剩余容量和引导消息。
例如，作为引导消息，可以显示表示“剩余27分钟。服务可用于剩余时间”的消息。此外，服务终端400可以显示指示强制的充电中断、车辆状态检查、和传送等的服务图标。
参照图7(b)，如果服务终端400响应于车辆状态检查服务请求而接收到车辆状态监测和诊断信息，则服务终端400可以输出车辆状态检查信息。
如果车辆状态检查完成，则服务终端400可以输出在输出关于电池的剩余容量和车辆100的车辆状态检查信息的信息之后提供的服务。
例如，服务终端400可以输出指示“电机软件升级可用。如果你需要离线检查，请按下键”的引导消息。另外，服务终端400可以显示与维护预约服务相对应的图标。
此外，服务终端400可以将指示电池容量、充电性能、软件状态和定期检查日期等的图标显示为诊断结果。
根据本发明的形式的上述方法可以被记录为可以在计算机中执行的程序，并且可以存储在计算机可读记录介质中，并且例如，计算机可读记录介质可以包括ROM，RAM，CD-ROM，磁带，软盘，光学数据存储设备等。计算机可读记录介质可以分布在通过网络连接的计算机系统中，在此，计算机可读代码可以以分布式方式存储和执行。此外，实现上述方法的功能程序，代码和代码段可以由该方式所属领域的程序员容易地推导出来。
从以上描述显而易见，下面将描述根据本发明的使用充电器的车辆状态监测和诊断方法及系统的效果。
首先，根据本发明的车辆状态监测和诊断方法及系统，可以使用传统的布线和网关向客户提供车辆检查和状态监测信息，用于在生态友好型车辆的充电期间在不改变硬件的情况下进行充电。
第二，根据本发明的车辆状态监测和诊断方法及系统，可以通过使用端口和向套接字的连接来抑制传统的与充电相关的重叠的发生，这些端口和套接字与通过PLC线路执行的充电相关信息的发送和接收中使用的端口和套接字不同；并且通过由网关执行的由充电器请求的消息SID过滤，在安全性方面抑制来自外部的通信的黑客攻击。
第三，根据本发明的车辆状态监测和诊断方法及系统，可以向客户提供车辆状态和诊断信息以获得车辆充电时间，从而减少诊断车辆所花费的时间，并且改善生态友好型车辆的简单性测量。
虽然已经结合目前被认为是实用的示例性形式描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的形式，而是相反地，旨在包括在本发明的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (19)

1.一种使用充电器的用于具有电池和驱动电机的车辆的车辆状态监测和诊断方法，其中，
所述车辆监测和诊断方法包括以下步骤：
准备所述车辆的网关和所述充电器之间的有线通信路径；
启动第一通信对所述电池充电，以通过所述有线通信路径向所述网关和所述充电器之间的所述驱动电机供电；
根据所述第一通信的结果启动充电；
由所述网关通过所述第一通信从所述充电器接收车辆状态监测和诊断请求；以及
在所述网关能够根据所述车辆状态监测和诊断请求而执行车辆状态监测和诊断时，通过第二通信将所述网关连接到所述充电器，以与通过所述有线通信路径的充电分开地发送车辆状态监测和诊断信息。
2.根据权利要求1所述的车辆状态监测和诊断方法，其中，
由所述网关通过所述第一通信从所述充电器接收所述车辆状态监测和诊断请求的步骤包括：
当所述充电器和所述网关通过所述第一通信连接时，由所述网关接收由所述充电器通过以太网信号发送的车辆状态监测和诊断请求信息。
3.根据权利要求1所述的车辆状态监测和诊断方法，其中，
还包括以下步骤：由所述网关接收由所述充电器通过所述第一通信发送的充电器信息，并通过所述充电器信息确认所述充电器是否能够执行所述车辆状态监测和诊断。
4.根据权利要求1所述的车辆状态监测和诊断方法，其中，
还包括以下步骤：
响应于来自所述充电器的所述车辆状态监测和诊断请求，执行消息段标识符过滤，其中，所述消息段标识符过滤简称为消息SID过滤；
通过所述消息SID过滤选择性地从所述车辆接收所述车辆状态监测和诊断所需要的信息，并发送控制器局域网信号以将所接收的信息请求到所述车辆的CAN控制器，其中，所述控制器局域网信号简称为CAN信号，
通过所述CAN信号从所述车辆的所述CAN控制器接收所述车辆状态监测和诊断信息；以及
将接收到的CAN信号转换为以太网消息。
5.根据权利要求1所述的车辆状态监测和诊断方法，其中，
所述第二通信被配置为通过TCP/IP套接字作为通信套接字来收发以太网消息。
6.根据权利要求1所述的车辆状态监测和诊断方法，其中，
还包括以下步骤：
由服务器接收和收集来自所述充电器的所述车辆状态监测和诊断信息；以及
由所述服务器分析所收集的车辆状态监测和诊断信息。
7.根据权利要求6所述的车辆状态监测和诊断方法，其中，
还包括由服务终端请求车辆状态监测的步骤。
8.根据权利要求7所述的车辆状态监测和诊断方法，其中，
还包括以下步骤：
由所述服务终端接收通过利用所述服务器的分析而获取的车辆状态监测和诊断结果；和
由所述服务终端输出所述车辆状态监测和诊断结果。
9.根据权利要求8所述的车辆状态监测和诊断方法，其中，
由所述服务终端输出所述车辆状态监测和诊断结果包括输出电池容量、充电性能、软件状态和定期检查日期。
10.一种计算机可读记录介质，其中，
具有记录于其中的程序以实现权利要求1所述的车辆状态监测和诊断方法。
11.一种使用充电器的用于具有电池和驱动电机的车辆的车辆状态监测和诊断系统，其中，
所述车辆状态监测和诊断系统包括：
充电器，其配置为执行车辆充电；和
包括网关和控制器局域网控制器的所述车辆，所述控制器局域网控制器通过有线通信路径连接到所述充电器，以控制所述车辆的充电，其中，所述控制器局域网简称为CAN，
所述网关启动第一通信对电池充电，以通过所述有线通信路径向所述网关和所述充电器之间的所述驱动电机供电；
所述网关在根据所述第一通信的结果启动充电时，通过所述第一通信从所述充电器接收车辆状态监测和诊断请求；和
所述网关在所述网关能够根据所述车辆状态监测和诊断请求而执行车辆状态监测和诊断时，通过第二通信而连接到所述充电器以与通过所述有线通信路径的所述充电分开地发送车辆状态监测和诊断信息。
12.根据权利要求11所述的车辆状态监测和诊断系统，其中，
当通过所述第一通信连接所述充电器和所述网关时，所述网关接收由所述充电器通过以太网信号发送的车辆状态监测和诊断请求信息。
13.根据权利要求11所述的车辆状态监测和诊断系统，其中，
所述网关接收由所述充电器通过所述第一通信发送的充电器信息，并通过所述充电器信息确认所述充电器是否能够执行所述车辆状态监测和诊断。
14.根据权利要求11所述的车辆状态监测和诊断系统，其中，
所述网关响应于来自所述充电器的所述车辆状态监测和诊断请求，执行消息段标识符过滤，其中所述消息段标识过滤简称为消息SID过滤；
所述网关通过所述消息SID过滤选择性地从所述车辆接收所述车辆状态监测和诊断所需要的信息，并发送CAN信号以将所接收的信息请求到所述车辆的CAN控制器；
所述网关通过所述CAN信号从所述车辆的所述CAN控制器接收所述车辆状态监测和诊断信息；和
所述网关将所接收到的CAN信号转换成与所述车辆状态监测和诊断信息对应的以太网消息。
15.根据权利要求11所述的车辆状态监测和诊断系统，其中，
所述第二通信被配置为通过TCP/IP套接字作为通信套接字来收发以太网消息。
16.根据权利要求11所述的车辆状态监测和诊断系统，其中，
还包括：服务器，其被配置为从所述充电器接收和收集所述车辆状态监测和诊断信息，并分析所收集的车辆状态监测和诊断信息。
17.根据权利要求16所述的车辆状态监测和诊断系统，其中，
还包括：服务终端，其被配置为请求车辆状态监测。
18.根据权利要求17所述的车辆状态监测和诊断系统，其中，
所述服务终端接收通过利用所述服务器的分析而获取的车辆状态监测和诊断结果，并输出所述车辆状态监测和诊断结果。
19.根据权利要求18所述的车辆状态监测和诊断系统，其中，
所述服务终端输出电池容量、充电性能、软件状态和定期检查日期作为所述车辆状态监测和诊断结果。
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