專利名稱：一種多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展，在提高汽車經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、安全性、環(huán)保性、舒適性和操控性的同時(shí)，使得汽車電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)汽車故障診斷系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。同時(shí)也導(dǎo)致能跟蹤和掌握汽車領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的維修技師和專家越來(lái)越匱乏，相關(guān)人員并不能得到及時(shí)的培訓(xùn)和技術(shù)支持，并不能滿足各維修網(wǎng)點(diǎn)對(duì)維修技師的專業(yè)要求。目前電子產(chǎn)品在整車成本中所占比例普遍為23% 30%，在高檔豪華轎車上更是占到 50% 60%，而汽車70%的創(chuàng)新技術(shù)都集中在汽車電子上面，汽車業(yè)的發(fā)展必將更多地應(yīng)用電子控制技術(shù)。許多傳統(tǒng)的故障診斷方法和診斷設(shè)備，無(wú)論在診斷的可靠性、使用的方便性和數(shù)據(jù)的共享性方面都難以適應(yīng)現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展。如何快速、準(zhǔn)確的診斷汽車電子控制系統(tǒng)的故障是當(dāng)前汽車維修行業(yè)所面臨的一大難題。針對(duì)這種情況，在電控單元的開(kāi)發(fā)過(guò)程中增加了相應(yīng)的故障自診斷系統(tǒng)，不僅能在車輛運(yùn)行過(guò)程中不斷監(jiān)測(cè)電子控制系統(tǒng)各個(gè)組成部分的運(yùn)行情況，還能檢測(cè)出電子控制系統(tǒng)中的大部分故障，并以故障碼的形式存儲(chǔ)于電子控制單元的存儲(chǔ)器中，這樣不僅可以保證車輛的正常行駛，還有利于維修人員對(duì)車輛和電子控制系統(tǒng)的維護(hù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的在線或離線故障診斷。OBD (On-Board Diagnostic，車載自診斷)系統(tǒng)起源于20世紀(jì)80年代的美國(guó)，主要用于監(jiān)測(cè)車輛在使用過(guò)程中的排放控制系統(tǒng)。在車輛實(shí)際使用過(guò)程中通過(guò)監(jiān)測(cè)與排放控制相關(guān)部件的劣化和失控情況，及時(shí)將車輛上排放控制系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況通過(guò)點(diǎn)亮故障指示燈提醒駕駛?cè)藛T檢查和維修，保證車輛的排放控制系統(tǒng)工作正常。同時(shí)將汽車故障信息保存于控制器的存儲(chǔ)器，通過(guò)相應(yīng)的診斷設(shè)備從控制器中讀取故障碼，維修技師可根據(jù)故障碼的定義和提示，快速準(zhǔn)確的確定故障原因和部件。自從2005年OBD作為強(qiáng)制性要求首次出現(xiàn)在我國(guó)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中以來(lái)，國(guó)家又相繼出臺(tái)多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行完善，促進(jìn)了中國(guó)汽車OBD技術(shù)的發(fā)展。目前市場(chǎng)上使用汽車故障診斷設(shè)備大多是以讀碼器為基礎(chǔ)的手持式診斷儀，利用 OBD診斷接口對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行診斷，將結(jié)果顯示在液晶屏幕上，診斷數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器中， 再輔以維修手冊(cè)完成汽車故障排除。其主要存在以下缺陷1.診斷儀器系統(tǒng)固定，系統(tǒng)擴(kuò)展升級(jí)或程序更改比較困難；2.建立在嵌入式系統(tǒng)上，處理器性能較低，設(shè)備運(yùn)行速度慢且功能較為簡(jiǎn)單；3.系統(tǒng)存儲(chǔ)空間有限，不能適應(yīng)多車型、多種ECU刷新需求；4.需借助維修手冊(cè)指出具體故障，不能提供智能化的診斷幫助；5.無(wú)法提供全面可靠的診斷歷史數(shù)據(jù)，節(jié)約維修技師查找故障時(shí)間；6.缺乏快捷的網(wǎng)絡(luò)支持，共享診斷數(shù)據(jù)不夠充分，遠(yuǎn)程專家及時(shí)協(xié)助困難。由此可見(jiàn)當(dāng)前的維修模式與機(jī)制，較難適應(yīng)未來(lái)復(fù)雜、智能化以及遠(yuǎn)程診斷的診斷需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)傳統(tǒng)汽車故障診斷并不能很好的解決在地域、時(shí)間、效率等多方面存在的問(wèn)題，而提出一種多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障排除，縮短售后服務(wù)時(shí)間，節(jié)約售后服務(wù)成本，提高顧客對(duì)汽車產(chǎn)商的售后服務(wù)滿意程度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述多功能綜合型電控汽車故障診斷系統(tǒng)由診斷通信裝置、PC診斷客戶端和遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心三個(gè)部分組成。1、遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心管理汽車故障診斷網(wǎng)絡(luò)，提供如診斷通信裝置和PC診斷客戶端的升級(jí)、遠(yuǎn)程診斷數(shù)據(jù)的共享、遠(yuǎn)程故障的智能診斷和幫助、汽車故障診斷專家會(huì)議的管理、汽車故障信息的統(tǒng)計(jì)和查詢等服務(wù)功能，所述遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心由診斷管理服務(wù)器、診斷幫助服務(wù)器、和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器組成。1. 1、診斷管理服務(wù)器包括診斷系統(tǒng)權(quán)限管理模塊、診斷網(wǎng)絡(luò)管理模塊、診斷系統(tǒng)升級(jí)管理模塊和車輛故障診斷統(tǒng)計(jì)分析模塊1. 1. 1、系統(tǒng)權(quán)限管理模塊為保護(hù)系統(tǒng)的合法權(quán)利，提供PC診斷客戶端認(rèn)證及相關(guān)功能授權(quán)；1. 1. 2、診斷網(wǎng)絡(luò)管理模塊負(fù)責(zé)處理建立診斷通信網(wǎng)絡(luò)，方便各合法PC診斷客戶端的遠(yuǎn)程接入；1. 1. 3、診斷系統(tǒng)升級(jí)管理模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)PC診斷客戶端和診斷通信裝置軟件版本并提供下載，督促用戶及時(shí)更新；1. 1. 4、車輛故障診斷統(tǒng)計(jì)分析模塊負(fù)責(zé)對(duì)車輛病歷信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以時(shí)間和行駛里程數(shù)為基礎(chǔ)，為汽車產(chǎn)商提供汽車質(zhì)量的可靠性參考報(bào)告。1. 2、診斷幫助服務(wù)器包括汽車故障診斷專家系統(tǒng)模塊、維修專家協(xié)助模塊、ECU刷新模塊和診斷幫助模塊1. 2. 1、汽車故障診斷專家系統(tǒng)模塊通過(guò)兩種方式為遠(yuǎn)程PC診斷客戶端提供幫助，以專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)進(jìn)行推理指出故障原因，以車輛病歷數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)提供類似病歷以供PC診斷客戶端維修技師或維修專家參考；1. 2. 2維修專家協(xié)助模塊負(fù)責(zé)以文字、圖片、語(yǔ)音、視頻方式，方便維修專家對(duì)遠(yuǎn)端維修技師的技術(shù)指導(dǎo)；1. 2. 3、E⑶刷新模塊主要負(fù)責(zé)比對(duì)客戶端車輛信息，選擇合適E⑶刷新文件以供遠(yuǎn)程客戶端下載；1. 2. 4診斷幫助模塊以幫助數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，為用戶提供實(shí)質(zhì)性的診斷幫助文檔， 幫助用戶解決實(shí)際車輛故障問(wèn)題。1. 3、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器包括用戶權(quán)限數(shù)據(jù)庫(kù)、版本數(shù)據(jù)庫(kù)、車輛病歷數(shù)據(jù)庫(kù)、ECU刷新數(shù)據(jù)庫(kù)、專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、幫助數(shù)據(jù)庫(kù)1. 3. 1、用戶權(quán)限數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)用戶及其權(quán)限信息；1. 3. 2、版本數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)PC診斷客戶端及診斷裝置版本信息；1. 3. 3、車輛病歷數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)每一輛出廠車輛病歷信息；1. 3. 4、E⑶刷新數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)E⑶刷新文件以及該文件與制造匹配信息關(guān)系；1. 3. 5、專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)汽車故障診斷專家系統(tǒng)專家知識(shí)電子化表示；
1.3. 6、幫助數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)故障幫助數(shù)據(jù)，包括故障詳細(xì)描述、故障特征、故障相關(guān)電路圖、故障清除辦法。2、PC診斷客戶端與診斷通信裝置相連接，作為診斷應(yīng)用層，主要通過(guò)人機(jī)交互界面，為不同權(quán)限用戶提供具體的汽車診斷應(yīng)用功能以及遠(yuǎn)程診斷接口，可通過(guò)診斷通信裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車故障的基本診斷，由人機(jī)交互模塊、安全控制模塊、診斷應(yīng)用模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、遠(yuǎn)程診斷模塊、診斷幫助模塊、軟件升級(jí)模塊組成。2. 1、人機(jī)交互模塊為用戶提供軟件操作界面和顯示功能，通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤(pán)操作界面實(shí)現(xiàn)設(shè)置系統(tǒng)工作參數(shù)及選擇各診斷應(yīng)用功能，將診斷結(jié)果以文本、列表和曲線三種方式顯示在顯示器上以便維修技師或?qū)＜胰藛T的查看。2. 2、安全控制模塊負(fù)責(zé)與診斷通信裝置或互聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)的加密、解密過(guò)程，防止他人非法竊聽(tīng)；同時(shí)也負(fù)責(zé)軟件系統(tǒng)的權(quán)限控制，區(qū)分用戶級(jí)別并開(kāi)放不同功能。2. 3、診斷應(yīng)用模塊建立在IS014230、IS015765、SAE J1939診斷應(yīng)用層協(xié)議基礎(chǔ)之上，接受人機(jī)交互模塊或遠(yuǎn)程診斷模塊的選擇，根據(jù)診斷協(xié)議的規(guī)定向診斷通信裝置發(fā)送具體的診斷功能命令。2. 4、數(shù)據(jù)管理模塊負(fù)責(zé)PC診斷客戶端的數(shù)據(jù)管理，包括車輛診斷病歷信息的收集、暫存和管理，并通過(guò)遠(yuǎn)程診斷模塊上傳至遠(yuǎn)程診斷服務(wù)中心；其中車輛診斷病歷信息包括VIN碼、車牌號(hào)、維修站點(diǎn)、維修技師、維修時(shí)間、故障碼、凍結(jié)幀、數(shù)據(jù)流編號(hào)、診斷結(jié)果、 維修歷史、維修結(jié)果。2. 5、遠(yuǎn)程診斷模塊通過(guò)套接字將PC診斷客戶端作為節(jié)點(diǎn)接入汽車遠(yuǎn)程故障診斷網(wǎng)絡(luò)，在遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心的診斷幫助服務(wù)器的幫助下，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷數(shù)據(jù)共享，協(xié)同對(duì)故障汽車進(jìn)行診斷。2. 6、診斷幫助模塊在本地和遠(yuǎn)程幫助數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，為維修技師提供包括故障詳細(xì)描述、故障特征、故障相關(guān)電路圖、故障清除辦法相關(guān)信息，方便維修技師對(duì)故障汽車做詳細(xì)故障分析及故障排除。2. 7、軟件升級(jí)模塊負(fù)責(zé)及時(shí)更新PC診斷客戶端和診斷通信裝置的軟件程序，修正當(dāng)前版本軟件錯(cuò)誤，及時(shí)補(bǔ)充新車型診斷協(xié)議，包括軟件版本比對(duì)、新版本下載和安裝功能。3、診斷通信裝置主要實(shí)現(xiàn)診斷軟件與車載網(wǎng)絡(luò)之間通信協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸， 由主控模塊、電源模塊、通信模塊、固化程序刷新模塊組成。3. 1、主控模塊以單片機(jī)為核心，控制診斷通信裝置各系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，包括診斷通信裝置通信模式的切換，診斷協(xié)議的選擇，數(shù)據(jù)的緩存和傳輸控制等。3.2電源模塊是指通過(guò)一定的電源轉(zhuǎn)換電路，將車輛內(nèi)部的車用電源轉(zhuǎn)換為診斷通信裝置各模塊所需的工作電源；同時(shí)監(jiān)測(cè)電源異常情況并及時(shí)采取保護(hù)措施，以保證診斷通信裝置的安全性。3. 3通信模塊主要包括對(duì)PC診斷客戶端的通信和車載網(wǎng)絡(luò)的通信，與PC診斷客戶端電腦USB、串口和藍(lán)牙相連，實(shí)現(xiàn)診斷通信裝置與PC診斷客戶端的有線或無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸；與車載網(wǎng)絡(luò)連接則基于K線和CAN總線的診斷協(xié)議IS014230、IS015765、SAE J1939，實(shí)現(xiàn)診斷通信裝置與車載網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳輸控制。3. 4、固化程序刷新模塊主要負(fù)責(zé)主控芯片的程序刷新，通過(guò)該模塊將編譯后的目標(biāo)代碼文件下載到主控芯片的FLASH存儲(chǔ)區(qū)中。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明使用了汽車遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)，該方法擺脫了汽車診斷地域性和實(shí)時(shí)性的限制，節(jié)約售后服務(wù)成本，提高售后服務(wù)效率。2、本發(fā)明基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可以利用網(wǎng)絡(luò)的共享特性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及時(shí)更新和擴(kuò)展， 以提高診斷系統(tǒng)的故障診斷能力。3、本發(fā)明以自設(shè)計(jì)的汽車遠(yuǎn)程故障診斷網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，提供專家系統(tǒng)智能化指導(dǎo)和模擬維修專家現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)兩種方式，為接入診斷網(wǎng)絡(luò)的合法診斷客戶端提供診斷幫助，提高了系統(tǒng)診斷幫助能力。4、本發(fā)明提供兩種工作模式聯(lián)網(wǎng)模式下，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)汽車遠(yuǎn)程故障診斷， 提供智能化診斷幫助和指導(dǎo)；單機(jī)模式下，可通過(guò)PC診斷客戶端與診斷通信裝置直接對(duì)車輛進(jìn)行診斷，協(xié)助維修技師排除故障。5、本發(fā)明診斷客戶端軟件基于PC平臺(tái)，無(wú)論是個(gè)人用戶還是維修站點(diǎn)都可以利用現(xiàn)有的PC資源，只需額外購(gòu)買診斷通信裝置和合法授權(quán)，并可借助網(wǎng)絡(luò)不斷升級(jí)，具有成本和服務(wù)優(yōu)勢(shì)，具有可觀的社會(huì)價(jià)值。6、本發(fā)明借助共享網(wǎng)絡(luò)，建立汽車故障診斷病歷庫(kù)，可供維修技師或維修專家查看，也可通過(guò)車輛故障診斷統(tǒng)計(jì)分析模塊進(jìn)行分析處理，為汽車產(chǎn)商的研發(fā)和生產(chǎn)制造提供參考依據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)汽車設(shè)計(jì)缺陷，提高生產(chǎn)車輛性能。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的聯(lián)網(wǎng)模式實(shí)施例1示意圖；圖3為本發(fā)明的單機(jī)模式實(shí)施例2示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，顯然所述實(shí)例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，所以所述實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。一種多功能電控汽車故障診斷系統(tǒng)有兩種工作模式聯(lián)網(wǎng)模式下，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)汽車遠(yuǎn)程故障診斷，提供智能化診斷幫助和指導(dǎo)；單機(jī)模式下，可通過(guò)PC診斷客戶端與診斷通信裝置直接對(duì)車輛進(jìn)行診斷，協(xié)助維修技師排除故障。當(dāng)一種多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)及方法處于聯(lián)網(wǎng)診斷模式時(shí)，PC診斷客戶端可通過(guò)構(gòu)建的診斷網(wǎng)絡(luò)以多方式獲取遠(yuǎn)程診斷協(xié)助，其工作流程如圖2所示201、遠(yuǎn)程診斷。202、PC診斷客戶端網(wǎng)絡(luò)在存在網(wǎng)絡(luò)連接的情況，自動(dòng)發(fā)送登陸診斷網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。203、診斷網(wǎng)絡(luò)管理模塊對(duì)PC診斷客戶端接入請(qǐng)求進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)其是否為合法用戶及其權(quán)限；204、驗(yàn)證錯(cuò)誤，非法用戶接入直接退出診斷；205、診斷專家系統(tǒng)從PC診斷客戶端獲取相關(guān)車輛診斷數(shù)據(jù)，進(jìn)行推理比較，智能化指定故障原因，提供診斷幫助；
206、判斷診斷專家系統(tǒng)是否解決PC診斷客戶端當(dāng)前故障問(wèn)題，如是，則到213解決具體故障；如否，進(jìn)入207請(qǐng)求維修專家提供進(jìn)一步幫助；207、維修技師通過(guò)PC診斷客戶端，向更高級(jí)維修網(wǎng)點(diǎn)維修專家或汽車產(chǎn)商維修專家請(qǐng)求診斷協(xié)助；208、診斷網(wǎng)絡(luò)管理模塊為維修技師的PC診斷客戶端與維修專家的PC診斷客戶端建立對(duì)應(yīng)映射關(guān)系，并通過(guò)NAT穿透技術(shù)，建立兩客戶端的端到端連接；209、維修技師與維修專家通過(guò)文字、圖片、語(yǔ)音、視頻形式共享數(shù)據(jù)，并提供診斷幫助；210、判斷當(dāng)前維修專家是否解決PC診斷客戶端當(dāng)前故障問(wèn)題，如是，則到213解決具體故障；如否，進(jìn)入211請(qǐng)求多維修專家提供進(jìn)一步幫助；211、在309未能完成診斷的情況下，利用診斷網(wǎng)絡(luò)邀請(qǐng)多名診斷共同診斷；212、服務(wù)中心維修專家協(xié)助模塊共享當(dāng)前診斷數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)多維修專家對(duì)遠(yuǎn)端維修技師的技術(shù)指導(dǎo)；213、解決具體故障；214、將診斷結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)；215、診斷結(jié)束。當(dāng)一種多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)及方法處于單機(jī)模式時(shí)，工作流程如圖 3所示301、開(kāi)始診斷，通過(guò)OBD接口對(duì)診斷通信裝置供電及建立診斷通信裝置與車載網(wǎng)絡(luò)的物理連接。302、進(jìn)行診斷通信裝置硬件和軟件的初始化；303、檢測(cè)診斷通信裝置與診斷電腦連接方式，如為有線連接，則進(jìn)入305，如果為無(wú)線連接則進(jìn)入304 ；304、在無(wú)線連接的情況下，選擇藍(lán)牙通信進(jìn)入306 ；305、在有線連接的情況下，對(duì)于串口連接則使用串口線，USB連接則使用USB數(shù)據(jù)線.
一入 ，306、啟動(dòng)PC診斷客戶端軟件，系統(tǒng)自動(dòng)搜索所連端口，并對(duì)端口進(jìn)行初始化設(shè)置；307、PC診斷客戶端軟件向診斷通信裝置發(fā)送認(rèn)證指令，檢測(cè)PC診斷客戶端與診斷通信裝置是否匹配，如果認(rèn)證成功進(jìn)入309，否則進(jìn)入308 ；308、警告PC診斷客戶單軟件與診斷通信裝置連接異常，然后進(jìn)入326，退出診斷；309、進(jìn)行診斷車型選擇，確定診斷協(xié)議并初始化相關(guān)命令；310、選擇診斷功能，包括讀故障碼、清除故障碼、讀數(shù)據(jù)流、讀幀凍結(jié)、讀ECU信息、動(dòng)作測(cè)試，ECU程序刷新功能；311、根據(jù)210選擇具體功能，選擇具體診斷指令；312、將具體診斷指令以有線或無(wú)線方式發(fā)送至診斷通信裝置；313、診斷通信裝置接收診斷指令后，如果為OBD診斷指令則進(jìn)入315，如果為診斷通信設(shè)置指令則進(jìn)入314 ；314、根據(jù)指令內(nèi)容，設(shè)置診斷通信設(shè)置運(yùn)行參數(shù)；
315、主控模塊將診斷指令發(fā)送到協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行解析。316、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊對(duì)診斷指令轉(zhuǎn)換為車載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)送到車載網(wǎng)絡(luò)K線或 CAN總線上；317、ECU接收到診斷指令后對(duì)指令進(jìn)行處理并反饋數(shù)據(jù)；318、診斷通信裝置接收E⑶反饋數(shù)據(jù)并經(jīng)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后，送至主控模塊；319、主控模塊將反饋數(shù)據(jù)發(fā)送給PC診斷客戶端；320、PC診斷客戶端接收反饋數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和解析；321、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以文字、表格或圖形化顯示出來(lái)。322、判定是否為數(shù)據(jù)流循環(huán)讀取模式，如是則返回312再次發(fā)送相關(guān)命令，如否則進(jìn)入323 ；323、在已有數(shù)據(jù)情況下，進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，給出診斷幫助。324、維修技師或維修專家著手解決故障；325、將車輛診斷結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以便制作汽車故障診斷病歷；326、診斷結(jié)束。本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，由診斷通信裝置、PC診斷客戶端和遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心三個(gè)部分組成，遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心管理汽車故障診斷網(wǎng)絡(luò)，提供如診斷通信裝置和PC診斷客戶端的升級(jí)、遠(yuǎn)程診斷數(shù)據(jù)的共享、遠(yuǎn)程故障的智能診斷和幫助、汽車故障診斷專家會(huì)議的管理、汽車故障信息的統(tǒng)計(jì)和查詢功能，所述遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心由診斷管理服務(wù)器、診斷幫助服務(wù)器、和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器組成；PC診斷客戶端與診斷通信裝置相連接，作為診斷應(yīng)用層，主要通過(guò)人機(jī)交互界面，為不同權(quán)限用戶提供具體的汽車診斷應(yīng)用功能以及遠(yuǎn)程診斷接口，可通過(guò)診斷通信裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車故障的基本診斷，由人機(jī)交互模塊、安全控制模塊、診斷應(yīng)用模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、遠(yuǎn)程診斷模塊、診斷幫助模塊、軟件升級(jí)模塊組成；診斷通信裝置實(shí)現(xiàn)診斷軟件與車載網(wǎng)絡(luò)之間通信協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸，由主控模塊、 電源模塊、通信模塊、固化程序刷新模塊組成。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心中診斷管理服務(wù)器包括診斷系統(tǒng)權(quán)限管理模塊、診斷網(wǎng)絡(luò)管理模塊、診斷系統(tǒng)升級(jí)管理模塊和車輛故障診斷統(tǒng)計(jì)分析模塊；診斷幫助服務(wù)器包括汽車故障診斷專家系統(tǒng)模塊、維修專家協(xié)助模塊、ECU刷新模塊和診斷幫助模塊；數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器包括用戶權(quán)限數(shù)據(jù)庫(kù)、版本數(shù)據(jù)庫(kù)、車輛病歷數(shù)據(jù)庫(kù)、ECU刷新數(shù)據(jù)庫(kù)、 專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、幫助數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.如權(quán)利要求2所述的多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述診斷管理服務(wù)器中系統(tǒng)權(quán)限管理模塊為保護(hù)系統(tǒng)的合法權(quán)利，提供PC診斷客戶端認(rèn)證及相關(guān)功能授權(quán)；診斷網(wǎng)絡(luò)管理模塊負(fù)責(zé)處理建立診斷通信網(wǎng)絡(luò)，方便各合法PC診斷客戶端的遠(yuǎn)程接入；診斷系統(tǒng)升級(jí)管理模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)PC診斷客戶端和診斷通信裝置軟件版本并提供下載，督促用戶及時(shí)更新；車輛故障診斷統(tǒng)計(jì)分析模塊負(fù)責(zé)對(duì)車輛病歷信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以時(shí)間和行駛里程數(shù)為基礎(chǔ)，為汽車產(chǎn)商提供汽車質(zhì)量的可靠性參考報(bào)告。
4.如權(quán)利要求2所述的多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述診斷幫助服務(wù)器中汽車故障診斷專家系統(tǒng)模塊通過(guò)兩種方式為遠(yuǎn)程PC診斷客戶端提供幫助，以專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)進(jìn)行推理指出故障原因，以車輛病歷數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)提供類似病歷以供PC 診斷客戶端維修技師或維修專家參考；維修專家協(xié)助模塊負(fù)責(zé)以文字、圖片、語(yǔ)音、視頻方式，方便維修專家對(duì)遠(yuǎn)端維修技師的技術(shù)指導(dǎo)；ECU刷新模塊主要負(fù)責(zé)比對(duì)客戶端車輛信息，選擇合適ECU刷新文件以供遠(yuǎn)程客戶端下載；診斷幫助模塊以幫助數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，為用戶提供實(shí)質(zhì)性的診斷幫助文檔，幫助用戶解決實(shí)際車輛故障問(wèn)題。
5.如權(quán)利要求2所述的多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中用戶權(quán)限數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)用戶及其權(quán)限信息； 版本數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)PC診斷客戶端及診斷裝置版本信息； 車輛病歷數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)每一輛出廠車輛病歷信息； E⑶刷新數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)E⑶刷新文件以及該文件與制造匹配信息關(guān)系； 專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)汽車故障診斷專家系統(tǒng)專家知識(shí)電子化表示； 幫助數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)故障幫助數(shù)據(jù)，包括故障詳細(xì)描述、故障特征、故障相關(guān)電路圖、故障清除辦法。
6.如權(quán)利要求1所述的多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述PC診斷客戶端中人機(jī)交互模塊為用戶提供軟件操作界面和顯示功能，通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤(pán)操作界面實(shí)現(xiàn)設(shè)置系統(tǒng)工作參數(shù)及選擇各診斷應(yīng)用功能，將診斷結(jié)果以文本、列表和曲線三種方式顯示在顯示器上以便維修技師或?qū)＜胰藛T的查看；安全控制模塊負(fù)責(zé)與診斷通信裝置或互聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)的加密、解密過(guò)程，防止他人非法竊聽(tīng)；同時(shí)也負(fù)責(zé)軟件系統(tǒng)的權(quán)限控制，區(qū)分用戶級(jí)別并開(kāi)放不同功能；診斷應(yīng)用模塊建立在IS014230、IS015765、SAE J1939診斷應(yīng)用層協(xié)議基礎(chǔ)之上，接受人機(jī)交互模塊或遠(yuǎn)程診斷模塊的選擇，根據(jù)診斷協(xié)議的規(guī)定向診斷通信裝置發(fā)送具體的診斷功能命令；數(shù)據(jù)管理模塊負(fù)責(zé)PC診斷客戶端的數(shù)據(jù)管理，包括車輛診斷病歷信息的收集、暫存和管理，并通過(guò)遠(yuǎn)程診斷模塊上傳至遠(yuǎn)程診斷服務(wù)中心；其中車輛診斷病歷信息包括VIN 碼、車牌號(hào)、維修站點(diǎn)、維修技師、維修時(shí)間、故障碼、凍結(jié)幀、數(shù)據(jù)流編號(hào)、診斷結(jié)果、維修歷史、維修結(jié)果；遠(yuǎn)程診斷模塊通過(guò)套接字將PC診斷客戶端作為節(jié)點(diǎn)接入汽車遠(yuǎn)程故障診斷網(wǎng)絡(luò)，在遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心的診斷幫助服務(wù)器的幫助下，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷數(shù)據(jù)共享，協(xié)同對(duì)故障汽車進(jìn)行診斷；診斷幫助模塊在本地和遠(yuǎn)程幫助數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，為維修技師提供包括故障詳細(xì)描述、 故障特征、故障相關(guān)電路圖、故障清除辦法相關(guān)信息，方便維修技師對(duì)故障汽車做詳細(xì)故障分析及故障排除；軟件升級(jí)模塊負(fù)責(zé)及時(shí)更新PC診斷客戶端和診斷通信裝置的軟件程序，修正當(dāng)前版本軟件錯(cuò)誤，及時(shí)補(bǔ)充新車型診斷協(xié)議，包括軟件版本比對(duì)、新版本下載和安裝功能。
7.如權(quán)利要求1所述的多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述診斷通信裝置中主控模塊以單片機(jī)為核心，控制診斷通信裝置各系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，包括診斷通信裝置通信模式的切換，診斷協(xié)議的選擇，數(shù)據(jù)的緩存和傳輸控制；電源模塊是指通過(guò)一定的電源轉(zhuǎn)換電路，將車輛內(nèi)部的車用電源轉(zhuǎn)換為診斷通信裝置各模塊所需的工作電源；同時(shí)監(jiān)測(cè)電源異常情況并及時(shí)采取保護(hù)措施，以保證診斷通信裝置的安全性；通信模塊主要包括對(duì)PC診斷客戶端的通信和車載網(wǎng)絡(luò)的通信，與PC診斷客戶端電腦 USB、串口和藍(lán)牙相連，實(shí)現(xiàn)診斷通信裝置與PC診斷客戶端的有線或無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸；與車載網(wǎng)絡(luò)連接則基于K線和CAN總線的診斷協(xié)議IS014230、IS015765、SAE J1939，實(shí)現(xiàn)診斷通信裝置與車載網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳輸控制；固化程序刷新模塊主要負(fù)責(zé)主控芯片的程序刷新，通過(guò)該模塊將編譯后的目標(biāo)代碼文件下載到主控芯片的FLASH存儲(chǔ)區(qū)中。
8.如權(quán)利要求1所述的多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，其特征在于在聯(lián)網(wǎng)模式下的遠(yuǎn)程診斷方法是.202、PC診斷客戶端網(wǎng)絡(luò)在存在網(wǎng)絡(luò)連接的情況，自動(dòng)發(fā)送登陸診斷網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求；.203、診斷網(wǎng)絡(luò)管理模塊對(duì)PC診斷客戶端接入請(qǐng)求進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)其是否為合法用戶及其權(quán)限；.204、驗(yàn)證錯(cuò)誤，非法用戶接入直接退出診斷；.205、診斷專家系統(tǒng)從PC診斷客戶端獲取相關(guān)車輛診斷數(shù)據(jù)，進(jìn)行推理比較，智能化指定故障原因，提供診斷幫助；.206、判斷診斷專家系統(tǒng)是否解決PC診斷客戶端當(dāng)前故障問(wèn)題，如是，則到213解決具體故障；如否，進(jìn)入207請(qǐng)求維修專家提供進(jìn)一步幫助；.207、維修技師通過(guò)PC診斷客戶端，向更高級(jí)維修網(wǎng)點(diǎn)維修專家或汽車產(chǎn)商維修專家請(qǐng)求診斷協(xié)助；.208、診斷網(wǎng)絡(luò)管理模塊為維修技師的PC診斷客戶端與維修專家的PC診斷客戶端建立對(duì)應(yīng)映射關(guān)系，并通過(guò)NAT穿透技術(shù)，建立兩客戶端的端到端連接；.209、維修技師與維修專家通過(guò)文字、圖片、語(yǔ)音、視頻形式共享數(shù)據(jù)，并提供診斷幫助；.210、判斷當(dāng)前維修專家是否解決PC診斷客戶端當(dāng)前故障問(wèn)題，如是，則到213解決具體故障；如否，進(jìn)入211請(qǐng)求多維修專家提供進(jìn)一步幫助；.211、在209未能完成診斷的情況下，利用診斷網(wǎng)絡(luò)邀請(qǐng)多名診斷共同診斷；.212、服務(wù)中心維修專家協(xié)助模塊共享當(dāng)前診斷數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)多維修專家對(duì)遠(yuǎn)端維修技師的技術(shù)指導(dǎo)；.213、解決具體故障；.214、將診斷結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)；.215、診斷結(jié)束。
9.如權(quán)利要求1所述的多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，其特征在于在單機(jī)模式的遠(yuǎn)程診斷方法是.301、開(kāi)始診斷，通過(guò)OBD接口對(duì)診斷通信裝置供電及建立診斷通信裝置與車載網(wǎng)絡(luò)的物理連接；.302、進(jìn)行診斷通信裝置硬件和軟件的初始化；.303、檢測(cè)診斷通信裝置與診斷電腦連接方式，如為有線連接，則進(jìn)入305，如果為無(wú)線連接則進(jìn)入304 ；.304、在無(wú)線連接的情況下，選擇藍(lán)牙通信進(jìn)入306；、305、在有線連接的情況下，對(duì)于串口連接則使用串口線，USB連接則使用USB數(shù)據(jù)線；、306、啟動(dòng)PC診斷客戶端軟件，系統(tǒng)自動(dòng)搜索所連端口，并對(duì)端口進(jìn)行初始化設(shè)置；、307、PC診斷客戶端軟件向診斷通信裝置發(fā)送認(rèn)證指令，檢測(cè)PC診斷客戶端與診斷通信裝置是否匹配，如果認(rèn)證成功進(jìn)入309，否則進(jìn)入308 ；、308、警告PC診斷客戶單軟件與診斷通信裝置連接異常，然后進(jìn)入326，退出診斷；、309、進(jìn)行診斷車型選擇，確定診斷協(xié)議并初始化相關(guān)命令；、310、選擇診斷功能，包括讀故障碼、清除故障碼、讀數(shù)據(jù)流、讀幀凍結(jié)、讀ECU信息、動(dòng)作測(cè)試，ECU程序刷新功能；、311、根據(jù)210選擇具體功能，選擇具體診斷指令；、312、將具體診斷指令以有線或無(wú)線方式發(fā)送至診斷通信裝置；、313、診斷通信裝置接收診斷指令后，如果為OBD診斷指令則進(jìn)入315，如果為診斷通信設(shè)置指令則進(jìn)入314;、314、根據(jù)指令內(nèi)容，設(shè)置診斷通信設(shè)置運(yùn)行參數(shù)；、315、主控模塊將診斷指令發(fā)送到協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行解析；、316、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊對(duì)診斷指令轉(zhuǎn)換為車載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)送到車載網(wǎng)絡(luò)K線或CAN總 ^^ —t- 、317、ECU接收到診斷指令后對(duì)指令進(jìn)行處理并反饋數(shù)據(jù)；、318、診斷通信裝置接收E⑶反饋數(shù)據(jù)并經(jīng)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后，送至主控模塊； 、319、主控模塊將反饋數(shù)據(jù)發(fā)送給PC診斷客戶端；、320、PC診斷客戶端接收反饋數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和解析；、321、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以文字、表格或圖形化顯示出來(lái)；、322、判定是否為數(shù)據(jù)流循環(huán)讀取模式，如是則返回312再次發(fā)送相關(guān)命令，如否則進(jìn)入 323 ；、323、在已有數(shù)據(jù)情況下，進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，給出診斷幫助。、324、維修技師或維修專家著手解決故障；、325、將車輛診斷結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以便制作汽車故障診斷病歷； 、326、診斷結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能電控汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，由遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心、PC診斷客戶端、診斷通信裝置三部分組成。遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心作為系統(tǒng)關(guān)鍵，主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)汽車故障診斷網(wǎng)絡(luò)管理和汽車遠(yuǎn)程故障診斷協(xié)助功能；PC診斷客戶端主要通過(guò)人機(jī)交互界面，為不同權(quán)限用戶提供具體的汽車診斷應(yīng)用功能以及遠(yuǎn)程診斷接口；診斷通信裝置主要實(shí)現(xiàn)PC診斷客戶端與車載網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信，為上層應(yīng)用提供診斷數(shù)據(jù)服務(wù)。本發(fā)明以遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心為核心，以各PC診斷客戶端為節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建汽車故障診斷網(wǎng)絡(luò)，借助診斷通信裝置實(shí)現(xiàn)汽車診斷數(shù)據(jù)共享，提供多功能的汽車遠(yuǎn)程故障協(xié)助及故障排除幫助，并對(duì)汽車故障信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為汽車產(chǎn)商提供可靠的汽車質(zhì)量報(bào)告。
文檔編號(hào)G05B23/02GK102183945SQ201110009549
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者曹愷, 李洪飛, 楊辰, 盛祥政, 胡杰, 顏伏伍 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)