CN115092289A - 汽车总装车间电器故障诊断系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车总装车间电器故障诊断系统及方法；系统包括电检系统、汽车维修系统、增强现实系统；电检系统提供车辆信息和产线故障数据；汽车维修系统根据故障历史故障数据进行智能分析并提供维修指导和技术资料检索；增强现实系统用于任务发布及终端显示；增强现实系统与电检系统建立数据接口，能够通过VIN号获取产线测试结果；增强现实系统与汽车维修系统建立数据接口，将故障代码和信息发送至汽车维修系统；基于增强现实技术的故障诊断完整过程分为故障信息调取、故障现象确认、故障诊断、资料查看或远程支持四个部分；本发明节省纸张耗材投入，为工厂无纸化提供支持；操作简单，单项操作工时大幅度节省。

Description

汽车总装车间电器故障诊断系统及方法

技术领域

本发明属于汽车总装电子电器工艺技术领域，涉及一种汽车总装车间电器故障诊断系统及方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，汽车的功能也越来越多、越来越复杂。现代汽车已经不仅是一种交通工具，更是许多高新科技的集中体现。汽车上几乎所有模块都有了自己的电控系统，在一些高端车上，控制模块的数量已达100多种。电子控制系统的大量应用虽然增加了车辆的功能，提高了车辆的性能，但也产生了新的问题。日益复杂的电控系统对主机厂车辆维修人员的专业能力和学习能力要求很高，这给车辆故障的快速诊断带来了不小的挑战。

在汽车生产车间内，现有故障诊断模式是在生产线上利用诊断设备结合人工进行车辆的检测，有故障的车辆到线下进行进一步的诊断与维修。车辆维修人员接到车辆后需要先核对随车单上的故障信息、通过诊断设备进行问题复现，然后根据经验或查询维修手册、电器原理图、产品图纸等技术文档等手段完成问题的解析。遇到复杂难解的问题时，还需要通过聊天工具、电话、邮件等形式向专家进行咨询，甚至有时需要专家亲自到现场支持。这种维修模式会导致解决问题的周期长、成本高、效率低，不仅会影响车辆按时下线和交付，还会导致维修人员、场地、工具等资源的大量投入，增加企业成本。

公告号为CN105182535A专利文献，公开了一种使用智能眼镜进行汽车维保的方法，本发明属于汽车维保领域，用以解决汽车维保无法使用智能眼镜而智能化不高的技术问题，技术要点是：包括汽车维保智能眼镜上的头部姿态识别的方法，智能眼镜共享用于汽车维保的其他设备数据的方法，智能眼镜应用于汽车远程维保支援的方法，用于车辆维保过程中的智能眼镜触控板的使用方法，用于车辆维保过程中的智能眼镜的手势识别方法。效果是：实现了智能眼镜在汽车维保领域的应用。

公告号为CN114003186A专利文献，公开了一种汽车远程诊断系统及方法，本公开的技术方案中，AR头显设备能够将车辆故障诊断现场的车辆实景图像和诊断数据实时传输到远程操作终端，让远程技术专家如同在现场进行车辆实测分析，能够能容易和准确的发现问题，提供解决方案；整车厂不需要再像以往一样派技术专家出差进行现场排查分析，坐在办公室即可对全国各地的市场故障车辆进行远程故障分析排查；此外，由于AR头显设备的图形叠加功能，使得维修技师可在AR头显设备的车辆实景图像中进行标注，并将AR头显设备端用户的第一标注和车辆实景图像叠加的图像和诊断数据，通过远程诊断服务器进行时序处理实时发送给远程操作终端，远程操作终端的技术专家进行标注，将技术专家标注的第二标注传输给AR头显设备，AR头显设备将技术专家的第二标注、 AR头显设备端用户的第一标注和车辆实景图像叠加显示，从而让AR头显设备端用户能够在AR头显设备上与技术专家进行动态互动，让AR头显设备端用户能够清楚地理解技术专家所指的车辆部件维修操作，大大地提高售后市场问题处理效率和车辆维修质量；由于有远程技术专家在线实时指导，即使是维修学徒也能从容应对，解决了当前汽车维修店因维修技术流动快带来售后培训跟不上的问题，大大提高了汽车远程诊断的效率。

公告号为CN113408755A专利文献，公开了一种汽修资源获取方法、云平台及电子设备，本发明实施例中，资源请求设备用于在本地为汽车提供汽修服务，根据资源请求设备发送的资源获取请求可以确定对应于资源获取请求的目标资源提供设备，目标资源提供设备用于远程为汽车提供目标汽修资源；通过建立目标资源提供设备与资源请求设备之间的数据传输通道，可以将目标资源提供设备发送的目标汽修资源传输给资源请求设备。在上述过程中，根据资源请求设备的资源获取请求可以为资源请求设备匹配对应的目标资源提供设备，并在建立数据传输通道之后，将目标汽修资源传输给资源请求设备，使得使用资源请求设备的汽车维修人员可以更快的获取到目标汽修资源。

公告号为CN105182535A专利文献，主要是智慧眼镜在汽车维保领域的功能和操作方法，公告号为CN113408755A专利文献，是通过物联网技术协助汽车维修人员高效的获取目标汽修资源，与本发明公布的汽车故障诊断系统及方法无关；

公告号为CN114003186A专利文献的应用场景是在汽车售后领域，专家通过车载通讯终端远程获取车辆故障信息，并通过音视频人工进行远程维修指导；而本发明的应用场景主要是汽车总装车间返修车辆的故障诊断，由车辆维修人员通过AR终端控制诊断设备进行故障检测，车辆维修系统自动进行故障分析和维修指导。

本发明通过增强现实与电检系统、维修系统的结合应用，实现了故障信息便捷读取、诊断设备远程控制、故障原因快速定位、维修方案智能推送，大幅提升了总装车间车辆电器故障返修效率，为本发明独创。

发明内容

本发明的目的是提升故障车辆诊断效率，提供了一种汽车总装车间电器故障诊断系统及方法。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种汽车总装车间电器故障诊断系统，包括电检系统、汽车维修系统、增强现实系统，

所述电检系统提供车辆信息和产线故障数据；

所述汽车维修系统根据故障历史故障数据进行智能分析并提供维修指导和技术资料检索；

所述增强现实系统用于任务发布及终端显示；

所述增强现实系统与所述电检系统建立数据接口，能够通过VIN号获取产线测试结果；

所述增强现实系统与所述汽车维修系统建立数据接口，将故障代码和信息发送至汽车维修系统。

进一步地，所述电检系统主要由电检服务器和诊断设备构成；诊断设备与电检服务器之间通过无线网通讯；

在车辆下线前，产线通过诊断设备对车辆功能进行标定和检测，检测结果存储到服务器中；

电检服务器负责将测试程序和车辆信息下发给诊断设备，诊断设备通过VCI 与车辆OBD连接，负责给车辆发送诊断请求指令，并从车辆接收诊断响应指令；

车间内设置分装电检、过程电检、下线电检环节，电检工位的测试结果在电检服务器中数据库中存储。

所述汽车维修系统是汽车维修相关信息的智能集成，导入平台车历史故障信息和车辆维修手册、电器原理图、产品图纸技术文档，建立相关的检索和关联规则；当汽车维修系统采集到相关故障信息后，运用大数据检索技术，找到最终故障或最有可能的故障；维修人员在使用过程中调取相关零部件的产品资料，用于故障的进一步验证；

所述增强现实系统包括智能眼镜、服务器；

服务器与电检系统、汽车维修系统对接，请求音视频数据，传输到AR智能眼镜端显示。

进一步地，所述智能眼镜是微型投影仪、摄像头、传感器、存储传输和操控设备的结合体；投影仪用以显示数据，摄像头用来拍摄视频和图像，存储传输模块用于数据存储和输出，操控设备通过语音、触控方式进行操作控制。

进一步地，所述智能眼镜通过条码或二维码扫描、OCR文字识别多种方式识别车辆VIN号。

进一步地，所述智能眼镜通过工厂无线网络与诊断设备连接，实现诊断设备控制和测试信息显示，维修人员能够在车外通过控制盒远程控制诊断设备。

进一步地，所述智能眼镜具备语音交互功能，能够语音控制。

进一步地，所述汽车维修系统能够通过故障关键信息检索车辆问题数据库，智能导入可能结果和排查方案。

进一步地，所述汽车维修系统具有文件检索功能，能够将故障相关的产品文件列表推送至增强实现系统，以便进一步选择和查阅。

一种汽车总装车间电器故障诊断方法，其特征在于：

基于增强现实技术的故障诊断方法包含故障信息调取、故障现象确认、故障诊断、资料查看及远程支持四个过程。

①障信息调取：增强现实系统通过OCR(optical character recognition，文字识别技术)或扫码技术识别VIN号(Vehicle Identification Number，车辆识别码)，通过VIN号向电检系统请求车辆故障信息，并在显示终端展示给操作者；

②故障现象确认：增强现实系统的AR(Augmented Reality，增强现实)设备通过扫码绑定电检设备，实现对电检设备的远程操控，进行故障复测和确认；

③故障诊断：增强现实系统将确认后故障信息发送至汽车维修系统，汽车维修系统将检索出问题原因和排查步骤反馈给增强现实系统，增强现实系统在显示终端上同步显示；

④远程支持：

a、在汽车维修系统中实现各电器模块与技术文档的关联，在车辆电器问题排查过程中快速调取文档查阅；

b、接入企业通讯平台，通过音视频远程联系相关工程师和技术专家，现场画面实时共享。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明摆脱了纸质问题单的需求，节省纸张耗材投入，为工厂无纸化提供支持；

本发明操作简单，单项操作工时大幅度节省；

本发明提升故障诊断效率、降低维修人员技术门槛；

本发明不需要维修人员反复走动，大幅提升技术检索效率，降低无效工时，同时方便维修时对照分析；

本发明提高了沟通效率，节省故障诊断成本。

附图说明

图1是基于增强现实的汽车诊断辅助平台架构图；

图2是电检系统功能架构图；

图3是本发明的故障诊断流程图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面结合附图对本发明作详细的描述：

一、平台架构

如图1所示，本发明提供了一种以车间维修工人为使用群体，以提升故障车辆诊断效率为目标任务的汽车电器故障诊断方法级系统平台。整个平台由电检系统和汽车维修系统提供数据支持，由增强现实应用系统提供终端显示，实现了对产线故障数据、历史故障数据、技术资料数据的关联和整合，强调车辆故障诊断高效化、敏捷化、专业化。

1、电检系统

电检系统主要由电检服务器和诊断设备构成，诊断设备与电检服务器之间通过无线网通讯。在车辆下线前，产线会通过诊断设备对车辆功能进行标定和检测，检测结果存储到服务器中。电检服务器负责将测试程序和车辆信息下发给诊断设备，诊断设备通过VCI(Vehicle Connection Interface，车辆通讯接口)与车辆OBD连接，负责给车辆发送诊断请求指令，并从车辆接收诊断响应指令。车间内设置多个电检工位，涵盖分装电检、过程电检、下线电检等环节，这些电检工位的测试结果都会在电检服务器中数据库中存储。电检系统功能架构如图2所示。

2、汽车维修系统

汽车维修系统是汽车维修相关信息的智能集成，其中导入了大量的平台车历史故障信息和车辆维修手册、电器原理图、产品图纸等技术文档，并建立了相关的检索和关联规则。当汽车维修系统采集到相关故障信息后，运用大数据检索技术，快速地找到最终故障或最有可能的故障。维修人员在使用过程中还可以快捷调取相关零部件的产品资料，用于故障的进一步验证。

3、增强现实(AR)应用系统

AR智能眼镜具有良好的便携性、移动性和交互性，在本系统作为增强现实技术的硬件载体。AR智能眼镜实际上就是微型投影仪、摄像头、传感器、存储传输和操控设备的结合体。眼前的小镜片包括一个微型投影仪和一个摄像头，投影仪用以显示数据，摄像头用来拍摄视频和图像，存储传输模块用于数据存储和输出，而操控设备可通过语音、触控等方式进行操作控制。增强现实应用系统服务器与电检系统、汽车维修系统对接，请求音视频数据，传输到AR智能眼镜端显示。增强现实应用系统功能架构如表1所示。

表1为增强现实系统功能架构表；

表1

4、操作端功能设计

摄像头功能：可实现条码/二维码扫描、OCR文字识别、第一视角记录作业过程等功能。

图像显示功能：通过近眼位置图像显示功能，可将技术文件投放至眼前，方便查看；具有图像放大查看细节的功能。

语音交互功能：语音播报，搭配图像显示功能，更有利于理解；语音操控功能，真正解放维修人员双手。

网络连接功能：可以通过网络连接远程专家，通过实时语音/视频通话的形式开展远程协助。

二、故障诊断操作流程

基于增强现实技术的故障诊断完整过程可分为故障信息调取、故障现象确认、故障诊断、资料查看/远程支持四个部分，整体的流程见图3。

故障信息调取阶段：操作者佩戴AR眼镜到车辆维修区，在车旁通过操控AR 眼镜识别前风挡VIN号，AR系统以AR眼镜获取到的VIN为索引，到电检系统查询车辆在线检测结果以及故障信息，AR眼镜在近眼位置显示。

故障确认阶段：取电检系统的诊断设备，通过AR眼镜扫描诊断设备的二维码完成绑定，AR眼镜即可操控诊断设备。将绑定后的诊断设备连接至车辆OBD，操作者可到故障位置一边观察故障现象，一边远程操控诊断设备对故障进行复测。

故障诊断阶段：操作者通过AR眼镜选择故障智能分析，AR系统将故障信息发送至汽车维修系统，汽车维修系统检索历史问题数据库并分析出可能的故障原因，在AR眼镜端按问题发生概率进行排序；操作者选择可能原因后，根据系统提示，对问题按步骤开展排查。

技术支持阶段：如果按照系统方案排查后问题未能解决，操作AR眼镜选择资料查看，系统展示故障部件关联的维修手册/电器原理图/产品图纸等文件链接，选中后可从汽车维修系统下载并展示所选技术资料；如果疑难问题无法独立解决，可选择专家支持，远程连线工程师或技术专家，此过程AR眼镜可将现场实时影像传递给技术专家，协助专家进行故障的分析。

本发明由电检系统、汽车维修系统、增强现实系统协同实现：由电检系统提供车辆信息和产线故障数据，汽车维修系统根据故障历史故障数据进行智能分析并提供维修指导和技术资料检索，增强现实系统用于任务发布及终端显示。

智能眼镜可通过条码/二维码扫描、OCR文字识别多种方式识别车辆VIN号。

增强现实系统与电检系统建立数据接口，能够通过VIN号获取产线测试结果。

智能眼镜通过工厂无线网络与诊断设备连接，实现诊断设备控制和测试信息显示，维修人员可在车外通过控制盒远程控制诊断设备。

智能眼镜具备语音交互功能，可语音控制，解放操作者双手

增强现实系统与汽车维修系统建立数据接口，可将故障代码和信息发送至汽车维修系统

汽车维修系统可通过故障关键信息检索车辆问题数据库，智能导入可能结果和排查方案

汽车维修系统具有文件检索功能，可将故障相关的产品文件列表推送至增强实现系统，以便进一步选择和查阅

本发明优点：

智能眼镜与诊断设备还可以通过蓝牙连接

对于具备自诊断功能的车辆，智能眼镜可以直连车机进行通讯

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种汽车总装车间电器故障诊断系统，其特征在于：包括电检系统、汽车维修系统、增强现实系统；

所述电检系统提供车辆信息和产线故障数据；

所述汽车维修系统根据故障历史故障数据进行智能分析并提供维修指导和技术资料检索；

所述增强现实系统用于任务发布及终端显示；

所述增强现实系统与所述电检系统建立数据接口，能够通过VIN号获取产线测试结果；

所述增强现实系统与所述汽车维修系统建立数据接口，将故障代码和信息发送至汽车维修系统。

2.根据权利要求1所述的一种汽车总装车间电器故障诊断系统，其特征在于：

所述电检系统主要由电检服务器和诊断设备构成；诊断设备与电检服务器之间通过无线网通讯；

在车辆下线前，产线通过诊断设备对车辆功能进行标定和检测，检测结果存储到服务器中；

电检服务器负责将测试程序和车辆信息下发给诊断设备，诊断设备通过VCI与车辆OBD连接，负责给车辆发送诊断请求指令，并从车辆接收诊断响应指令；

车间内设置分装电检、过程电检、下线电检环节，电检工位的测试结果在电检服务器中数据库中存储。

所述汽车维修系统是汽车维修相关信息的智能集成，导入平台车历史故障信息和车辆维修手册、电器原理图、产品图纸技术文档，建立相关的检索和关联规则；当汽车维修系统采集到相关故障信息后，运用大数据检索技术，找到最终故障或最有可能的故障；维修人员在使用过程中调取相关零部件的产品资料，用于故障的进一步验证；

所述增强现实系统包括智能眼镜、服务器；

服务器与电检系统、汽车维修系统对接，请求音视频数据，传输到AR智能眼镜端显示。

3.根据权利要求2所述的一种汽车总装车间电器故障诊断系统，其特征在于：

所述智能眼镜是微型投影仪、摄像头、传感器、存储传输和操控设备的结合体；投影仪用以显示数据，摄像头用来拍摄视频和图像，存储传输模块用于数据存储和输出，操控设备通过语音、触控方式进行操作控制。

4.根据权利要求3所述的一种汽车总装车间电器故障诊断系统，其特征在于：

所述智能眼镜通过条码或二维码扫描、OCR文字识别多种方式识别车辆VIN号。

5.根据权利要求4所述的一种汽车总装车间电器故障诊断系统，其特征在于：

所述智能眼镜通过工厂无线网络与诊断设备连接，实现诊断设备控制和测试信息显示，维修人员能够在车外通过控制盒远程控制诊断设备。

6.根据权利要求5所述的一种汽车总装车间电器故障诊断系统，其特征在于：

所述智能眼镜具备语音交互功能，能够语音控制。

7.根据权利要求2所述的一种汽车总装车间电器故障诊断系统，其特征在于：

所述汽车维修系统能够通过故障关键信息检索车辆问题数据库，智能导入可能结果和排查方案。

8.根据权利要求3所述的一种汽车总装车间电器故障诊断系统，其特征在于：

所述汽车维修系统具有文件检索功能，能够将故障相关的产品文件列表推送至增强实现系统，以便进一步选择和查阅。

9.一种汽车总装车间电器故障诊断方法，其特征在于：

基于增强现实技术的故障诊断方法包含故障信息调取、故障现象确认、故障诊断、资料查看及远程支持四个过程。

10.根据权利要求9所述的一种汽车总装车间电器故障诊断方法，其特征在于：

所述故障信息调取：增强现实系统通过OCR或扫码技术识别VIN号，通过VIN号向电检系统请求车辆故障信息，并在显示终端展示给操作者；

所述故障现象确认：增强现实系统的AR设备通过扫码绑定电检设备，实现对电检设备的远程操控，进行故障复测和确认；

所述故障诊断：增强现实系统将确认后故障信息发送至汽车维修系统，汽车维修系统将检索出问题原因和排查步骤反馈给增强现实系统，增强现实系统在显示终端上同步显示；

所述远程支持：

a、在汽车维修系统中实现各电器模块与技术文档的关联，在车辆电器问题排查过程中快速调取文档查阅；

b、接入企业通讯平台，通过音视频远程联系相关工程师和技术专家，现场画面实时共享。

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