CN112327807A - 一种基于ivi主机的汽车故障诊断和监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车电子技术领域，涉及一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测系统及方法；系统包括IVI主机、控制器、网关、TBOX、云服务器；IVI主机与控制器通过网关、总线相连；IVI主机与TBOX通过USB或以太网连接；TBOX通过4G或5G网络将信息发送给云服务器；云服务器存储故障诊断流程，部署远程故障诊断系统；通过IVI主机实现控制器的故障诊断、数据监测及故障预警；通过中控显示屏显示故障码及故障码解析；通过中控显示屏以数据流或图形化形式显示汽车运行参数；云服务器的专家系统根据汽车实时运行数据及故障码判断汽车运行状态；本发明通过中控显示屏幕的人机交互交互界面实现故障诊断查询，不需要专用诊断设备即可实现读取故障码或车辆运行状态监测。

Description

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测系统及方法

技术领域

本发明属于汽车电子技术领域，涉及一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测系统及方法。

背景技术

车辆故障诊断是指当车辆故障或出现故障表征时，通过对车辆故障进行检查判断，确定故障范围、查找故障真因的过程。随着汽车技术的发展，汽车故障诊断的手段也随之不断发展。

汽车早期结构简单，以机械结构为主，此时故障诊断手段主要为人工诊断，无法保证诊断的准确性；随着车辆结构越来越复杂，车辆故障诊断逐渐引入通用设备，比如各种量表，示波器等，通用设备的引入使车辆故障诊断定量化，检查结果更客观、准确性更高；在此基础上，各厂商逐渐开发了专用诊断设备，大大提高了车辆诊断维修效率。

上述离线检测手段，往往在车辆发生安全事故或存在明显表征后才会对车辆进行诊断，而车辆长时间处于高速运行状态下，对故障诊断有极强的实时性要求。在此背景下，各大主机厂联合制定了基于CAN总线的OBD在线诊断协议，大大提高了汽车故障诊断的实时性。

汽车故障诊断技术不断发展，但是目前的汽车诊断技术依然依赖于专业技术人员的事后诊断，不能实现用户故障查询和严重故障的主动预警。

公告号为CN103632211B，公开了一种机动车故障预警和召回预测系统，该系统包括车载端，其实时采集并存储当前机动车的故障码，并对故障码进行标准化转换，然后通过无线通信方式将标准化后的故障码发送出去；远程控制端，其接收并存储所述标准化后的故障码，得到故障码所代表的故障信息可能引起的关联故障，获取出现同种故障的同种车型机动车的召回概率，并将关联故障信息发送至出现故障的车辆以故障预警，将召回概率发送至同类型机动车以召回预测。本系统可实时获取机动车的故障信息，及时对出现故障的车辆进行故障预警，并且对机动车故障信息与对应于该故障信息的事故后果进行分析，制定同种车型机动车召回决策，从真正意义上实现了机动车召回预测。

对于专利文献CN103632211B中公开的系统，其故障预警所需的数据来源于专用设备，需要增加额外的成本；预警所需数据只有故障码，参考数据单一，没有车辆实时运行数据作为判断的依据和支撑无法保证预警的准确性；仅通过故障码而没有专家系统进行判断，预警不可靠。

公告号为CN109885035A，公开了一种基于车载排放检测设备的车辆排放监测系统应用方法，采用车载排放检测设备作为废气检测的设施，车辆排气监测系统包括数据采集单元、数据分析单元、显示单元，应用中，数据采集单元能采集车辆发动机及排气系统工作时的实时数据，并输出至数据分析单元进行分析处理，数据分析单元将各种数据分析处理后输入至显示单元，显示单元能将车辆发动机的氧传感器、空气阀传感器、燃油系统传感器的故障数据在车载排放检测设备的显示屏幕上进行故障代码显示。本发明能直观得到车辆多种数据中超标数据的超标程度以及引起超标的部件位置，这样使用者能及时请专业人员对故障部件进行维护或更换，由此能对环境起到好的保护作用，并能加快车辆故障排除的速度。

对于专利文献CN109885035A中公开的方法，仅能读取特定控制器的故障码，利用率不高；需要额外设备，使用不方便且带来成本增加；仅显示故障代码而没有故障码对应的维修流程，使用价值不高。

发明内容

本发明目的在于实现用户自检和故障监测预警，而提供一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测的方法。车载信息娱乐系统(In-Vehicle Infotainment简称IVI)

本发明采取的技术方案是：

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测系统，包括IVI主机、控制器、网关、TBOX、云服务器；

所述IVI主机与控制器通过网关、总线相连；

所述IVI主机与所述TBOX通过USB或以太网连接；

所述TBOX通过4G或5G网络将信息发送给云服务器；

所述云服务器存储故障诊断流程，部署远程故障诊断系统。

技术方案中所述IVI主机及控制器均遵循OBD诊断协议进行诊断功能开发；

所述IVI主机与所述TBOX通过二者之间的私有协议，IVI主机将故障码信息及车辆运行数据发送给TBOX。

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测系统，还包括中控显示屏；所述中控显示屏显示故障码信息。

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测方法，通过IVI主机实现控制器的故障诊断、数据监测及故障预警。

通过中控显示屏显示故障码及故障码解析，清除故障码并查看存储在云端的故障码诊断流程。

通过中控显示屏以数据流或图形化形式显示汽车运行参数，导出数据流，进行多参数对比，进行数据监测。

云服务器的专家系统根据汽车实时运行数据及故障码判断汽车运行状态，紧急状态下通过中控显示屏向司机发出故障预警。

技术方案中所述控制器为一个或一个以上。

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测方法，所述故障码诊断流程如下：

该流程由用户或维修人员点击屏幕功能入口开启，然后IVI主机向其他控制器请求故障码，显示故障码之后选择清除故障码或者向服务器请求该故障码对应的故障维修或检查流程，流程结束。

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测方法，所述数据监测流程如下：

由车辆维修专业技术人员发起，由IVI主机向1个或多个控制发起数据请求，该数据数量为1个或1个以上，其他控制器返回的数据以数据列表或图形化形式展示在屏幕终端，并可以导出至本地，流程结束。

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测方法，所述故障预警流程如下：

后台根据实时获取的车辆运行数据，判断车辆运行状态，后天服务器对车辆数据进行实时分析，当判断车辆发生严重影响驾驶安全故障时，主动向终端用户发起的预警提醒，用户收到预警提醒后，按照提醒进行紧急处理，或选择免打扰，流程结束。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

本发明所采用的基于IVI主机和云服务的故障诊断和监测的方法具有两方面的优点：

1.本发明可以通过中控显示屏幕的人机交互交互界面实现故障诊断查询，不需要专用诊断设备即可实现读取故障码或车辆运行状态监测，有利于提高故障诊断效率；

2.本发明通过TBOX将故障码及车辆运行数据传至云端，在云端服务器的专家系统对故障码和运行数据分析判断车辆状态，对风险车辆通过中控显示屏幕发送故障预警信息，实现故障预防，避免车辆故障导致故障发生。

附图说明

图1为诊断系统架构图；

图2为故障查询流程图；

图3为数据监测流程图；

图4为故障预警流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进一步说明：

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测系统，包括IVI主机、控制器、网关、TBOX、中控显示屏、云服务器；

所述IVI主机与控制器通过网关、总线相连，IVI主机及控制器均遵循OBD诊断协议进行诊断功能开发；

所述IVI主机与所述TBOX通过USB或以太网连接，通过二者之间的私有协议，IVI主机将故障码信息及车辆运行数据发送给TBOX；

所述TBOX通过4G或5G网络将上述信息发送给云服务器；

所述云服务器存储故障诊断流程，部署远程故障诊断系统。

一种基于IVI主机的汽车故障诊断及监测方法，该方法通过IVI主机实现汽车其他控制器的故障诊断、数据监测及故障预警。

能够通过中控显示屏幕显示汽车故障码及其解析，可以清除故障码并查看存储在云端的故障码诊断流程；

能够通过中控显示屏以数据流或图形化形式显示汽车运行参数，可以导出数据流，可以多参数对比；

能够通过云端的专家系统通过汽车实时运行数据及故障码判断汽车运行状态，紧急状态下可以通过中控显示屏向司机发出预警。

通过该方法可以大大提高汽车故障诊断的效率并提高汽车运行的安全性。

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测的方法，不需要专用设备，通过IVI主机即可查询其他控制器的故障码、清除故障码，并能够下载查看故障码对应的诊断流程。

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测的方法，不需要专用设备，通过IVI即可实现监测其他控制器的实时数据，并能够实现数据流导出，图形化展示及多参数对比。

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测的方法，IVI主机将收集到车辆控制器实时运行数据及故障码通过TBOX周期性发送至云端，云端故障诊断专家系统通过对数据分析处理，判断车辆状态，有安全风险时通过IVI主机向驾驶员发出故障预警，并在中控显示屏显示该提醒信息。

一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测的方法，IVI主机基于OBD诊断协议开发故障诊断和状态监测功能。

如图1所示，IVI主机与其他控制器(控制器1、控制器2......)通过网关、总线相连，IVI主机及其他控制器均遵循OBD诊断协议进行诊断功能开发；

IVI主机与TBOX通过USB或以太网连接，通过二者之间的私有协议，IVI主机将故障码信息及车辆运行数据发送给TBOX；

TBOX通过4G或5G网络将上述信息发送给云服务器；

云服务器存储故障诊断流程，部署远程故障诊断系统。

(Telematics BOX，简称T-BOX)

使用者通过中控显示屏人机交互界面进入到诊断功能界面后，有两个按键，分别为故障诊断按键和数据监测按键，当触发故障诊断功能后，可以选择1个、几个或全部控制器，IVI主机通过CAN总线或以太网向备选控制发送诊断请求，备选控制器反馈故障码，故障码及其解析通过中控显示屏展示，并具有清除故障码功能，点击故障码对应的诊断流程按钮时，实时从云端下载该故障码的维修流程并通过中控显示屏展示。故障码查询流程图如图2所示。

图2描述了查询车辆故障码的流程，该流程由用户或维修人员点击屏幕功能入口开启，然后IVI主机向其他控制器请求故障码，显示故障码之后可以选择清除故障码或者向服务器请求该故障码对应的故障维修或检查流程，流程结束

当触发数据监测功能后，可以勾选被监测数据，IVI主机通过CAN总线或以太网向对应的ECU发送数据请求，ECU实时反馈数据，数据流通过中控显示屏展示，可以选择数据列表、图形化两种方式呈现，并可以将数据流保存到出至USB存储设备。数据监测流程图如图3所示。

图3描述了在车辆维修过程中的高频场景：数据监测

该功能由车辆维修专业技术人员发起，发起该功能后，由IVI主机向1个或多个控制发起数据请求，该数据数量为1个或多个(比如可以同时向发动机控制单元请求转速和节气门开度两个数据)，其他控制器返回的数据以数据列表或图形化形式展示在屏幕终端，并可以导出至本地，流程结束。

该功能主要应用于故障诊断维修过程中的实时数据监控，而非呈现给用户的功能。

故障预警功能：在一次驾驶循环内，IVI主机间隔固定时间获取一次控制其故障码和监测数据，通过TBOX将数据发送给云服务器，部署在云服务器的专家系统根据收集到的故障码及车辆实时运行数据判断车辆运行状态，进行故障风险打分，当打分进入高风险区间(影响行车安全)时，将车辆及故障信息发送至技术支持人员，由该工作人员最后判断是否通过无线网络向车辆及用户手机App端发送故障预警及进店维修指引。如果下发故障信息，那么在向中控显示屏和手机App发送预警的同时，将车辆及故障信息发送至该车辆附近的4S店后台，提醒4S店做好车辆进店维修准备。如果用户不想收到故障预警提醒，可以一键设置免打扰。故障预警流程图如图4所示。

首先后台根据实时获取的车辆运行数据，判断车辆运行状态，后天服务器对车辆数据进行实时分析，当判断车辆发生严重(影响驾驶安全)故障时，主动向终端用户发起的预警提醒，用户收到预警提醒后，可以按照提醒进行紧急处理，也可以选择免打扰，流程结束。

Claims (8)

1.一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测系统，其特征在于：包括IVI主机、控制器、网关、TBOX、云服务器；

所述IVI主机与控制器通过网关、总线相连；

所述IVI主机与所述TBOX通过USB或以太网连接；

所述TBOX通过4G或5G网络将信息发送给云服务器；

所述云服务器存储故障诊断流程，部署远程故障诊断系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测系统，其特征在于：

所述IVI主机及控制器均遵循OBD诊断协议进行诊断功能开发；

所述IVI主机与所述TBOX通过二者之间的私有协议，IVI主机将故障码信息及车辆运行数据发送给TBOX。

3.根据权利要求1所述的一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测系统，其特征在于：

还包括中控显示屏；所述中控显示屏显示故障码信息。

4.根据权利要求3所述的一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测方法，其特征在于：

通过IVI主机实现控制器的故障诊断、数据监测及故障预警。

通过中控显示屏显示故障码及故障码解析，清除故障码并查看存储在云端的故障码诊断流程。

通过中控显示屏以数据流或图形化形式显示汽车运行参数，导出数据流，进行多参数对比，进行数据监测。

云服务器的专家系统根据汽车实时运行数据及故障码判断汽车运行状态，紧急状态下通过中控显示屏向司机发出故障预警。

5.根据权利要求4所述的一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测方法，其特征在于：

所述控制器为一个或一个以上。

6.根据权利要求5所述的一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测方法，其特征在于，所述故障码诊断流程如下：

该流程由用户或维修人员点击屏幕功能入口开启，然后IVI主机向其他控制器请求故障码，显示故障码之后选择清除故障码或者向服务器请求该故障码对应的故障维修或检查流程，流程结束。

7.根据权利要求6所述的一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测方法，其特征在于，所述数据监测流程如下：

由车辆维修专业技术人员发起，由IVI主机向1个或多个控制发起数据请求，该数据数量为1个或1个以上，其他控制器返回的数据以数据列表或图形化形式展示在屏幕终端，并可以导出至本地，流程结束。

8.根据权利要求7所述的一种基于IVI主机的汽车故障诊断和监测方法，其特征在于，所述故障预警流程如下：

后台根据实时获取的车辆运行数据，判断车辆运行状态，后天服务器对车辆数据进行实时分析，当判断车辆发生严重影响驾驶安全故障时，主动向终端用户发起的预警提醒，用户收到预警提醒后，按照提醒进行紧急处理，或选择免打扰，流程结束。

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