本發(fā)明屬于汽車故障診斷領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)和診斷方法。

背景技術(shù)：

1、隨著人們生活水平的提高，用戶對(duì)汽車安全性的要求越來越高，汽車的故障診斷的及時(shí)性尤為重要。中國(guó)專利102752360a提供一種基于云計(jì)算的汽車故障檢測(cè)系統(tǒng)，解決一般車輛不具備檢測(cè)車輛故障功能或檢測(cè)故障不具體，用戶不能及時(shí)對(duì)車輛進(jìn)行維修，增加了安全隱患同時(shí)也使得故障可能嚴(yán)重化，增加了維修成本的問題。系統(tǒng)包括車載終端和云計(jì)算端；車載終端包括有汽車數(shù)據(jù)通訊接口模塊、控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和顯示模塊；車載終端通過網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算端連接。此專利通過云計(jì)算端分析汽車故障，解決了汽車故障診斷的問題，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)速要求高，同時(shí)對(duì)故障的診斷存在延時(shí)現(xiàn)象，這會(huì)對(duì)用戶的安全造成隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)和診斷方法，以達(dá)到提高汽車故障診斷速度和準(zhǔn)確性的目的。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、本發(fā)明提供一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)，包括故障檢測(cè)模塊、邊緣計(jì)算模塊、故障診斷與管理模塊和處理模塊，所述故障檢測(cè)模塊的輸出端連接邊緣計(jì)算模塊的輸入端，所述邊緣計(jì)算模塊的輸出端連接故障診斷與管理模塊的輸入端，所述邊緣計(jì)算模塊的輸出端連接處理模塊的輸入端，所述故障診斷與管理模塊的輸出端連接處理模塊的輸入端，所述故障診斷與管理模塊的輸出端連接邊緣計(jì)算模塊的輸入端，所述處理模塊的輸出端連接故障診斷與管理模塊的輸入端。

4、所述故障檢測(cè)模塊輸出汽車狀態(tài)信息到邊緣計(jì)算模塊，所述邊緣計(jì)算模塊輸出控制指令到處理模塊，所述邊緣計(jì)算模塊輸出汽車故障信息到故障診斷與管理模塊，所述故障診斷與管理模塊輸出控制指令到處理模塊，所述故障診斷與管理模塊輸出故障檢測(cè)請(qǐng)求指令到邊緣計(jì)算模塊，所述處理模塊輸入處理結(jié)果到故障診斷與管理模塊。

5、所述故障檢測(cè)模塊采用傳感器，所述邊緣計(jì)算模塊采用微控制器，所述處理模塊包括微控制器和執(zhí)行器，所述故障診斷與管理模塊采用云端服務(wù)器。

6、本發(fā)明提供一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷方法：

7、步驟一：故障檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車狀態(tài)，并將汽車狀態(tài)信息輸入邊緣計(jì)算模塊，邊緣計(jì)算模塊對(duì)汽車狀態(tài)信息進(jìn)行初步分析；

8、步驟二：邊緣計(jì)算模塊檢測(cè)到汽車故障后發(fā)送汽車故障信息到故障診斷與管理模塊；

9、步驟三：故障診斷與管理模塊對(duì)汽車故障信息進(jìn)行分析，根據(jù)汽車故障分析結(jié)果發(fā)送控制指令到處理模塊；

10、步驟四：處理模塊根據(jù)接收到的控制指令處理故障，并將處理結(jié)果反饋至故障診斷和管理模塊。

11、在步驟一中，邊緣計(jì)算模塊在對(duì)汽車狀態(tài)進(jìn)行初步分析后進(jìn)行診斷并發(fā)送控制指令到處理模塊，邊緣計(jì)算模塊發(fā)送診斷結(jié)果到故障診斷與管理模塊；當(dāng)邊緣計(jì)算模塊無法診斷故障時(shí)，將汽車故障信息發(fā)送至故障診斷與管理模塊。

12、在步驟三中，故障診斷與管理模塊通過大數(shù)據(jù)技術(shù)分析汽車故障信息，并通過智能預(yù)測(cè)模型對(duì)汽車故障發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，故障診斷與管理模塊根據(jù)汽車故障分析結(jié)果和故障發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)送控制指令到處理模塊。

13、故障診斷與管理模塊通過大數(shù)據(jù)技術(shù)更新故障診斷和處理案例，維護(hù)故障數(shù)據(jù)庫(kù)。

14、故障診斷與管理模塊周期發(fā)送故障檢測(cè)請(qǐng)求指令到邊緣計(jì)算模塊，邊緣計(jì)算模塊輸入汽車狀態(tài)信息到故障診斷與管理模塊，當(dāng)故障診斷與管理模塊檢測(cè)到故障數(shù)據(jù)時(shí)，重新發(fā)送故障詳細(xì)檢測(cè)請(qǐng)求指令到邊緣計(jì)算模塊，邊緣計(jì)算模塊上傳與故障相關(guān)的更多汽車狀態(tài)信息到故障診斷與管理模塊，故障診斷與管理模塊對(duì)上傳的與故障相關(guān)的更多汽車狀態(tài)信息進(jìn)行分析并生成控制指令發(fā)送到處理模塊。

15、故障診斷與管理模塊對(duì)于先前發(fā)生過故障的汽車部件，定期發(fā)送請(qǐng)求故障跟蹤指令到邊緣計(jì)算模塊，邊緣計(jì)算模塊對(duì)發(fā)生過故障的汽車部件進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的汽車部件信息傳輸?shù)焦收显\斷與管理模塊，故障診斷與管理模塊對(duì)汽車部件信息進(jìn)行診斷。

16、邊緣計(jì)算模塊與故障診斷與管理模塊、故障診斷與管理模塊與處理模塊在數(shù)據(jù)傳輸過程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證。

17、本發(fā)明的技術(shù)效果為：

18、(1)本發(fā)明加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過程中的機(jī)密性和完整性。

19、(2)本發(fā)明通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法和車輛在日常形式過程中遇到各種故障問題以及在這段時(shí)間內(nèi)以及發(fā)生故障前的產(chǎn)生的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)訓(xùn)練智能預(yù)測(cè)模型，對(duì)模型進(jìn)行不斷的訓(xùn)練和迭代，讓模型具有自學(xué)習(xí)能力與預(yù)測(cè)能力，依靠智能預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)能夠更快的分析出當(dāng)前車輛狀態(tài)信息是否存在故障發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，相較于傳統(tǒng)的故障診斷具有更高的準(zhǔn)確性與效率。

20、(3)故障診斷與管理模塊根據(jù)診斷結(jié)果生成控制指令到處理模塊，處理模塊執(zhí)行控制指令并上報(bào)處理結(jié)果，邊緣計(jì)算模塊通過故障檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)故障；故障診斷與管理模塊、處理模塊、故障檢測(cè)模塊和邊緣計(jì)算模塊形成閉環(huán)，汽車和云端服務(wù)器之間不斷進(jìn)行信息交換和發(fā)出指令，確保汽車故障能夠計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，提高汽車的安全性和可靠性。

21、(4)故障診斷與管理模塊即云端服務(wù)器與邊緣計(jì)算模塊協(xié)同工作，云端服務(wù)器提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和存儲(chǔ)資源，邊緣計(jì)算模塊在數(shù)據(jù)源附近進(jìn)行快速處理，具有實(shí)時(shí)性和降低延遲的優(yōu)勢(shì)；兩者協(xié)同工作，根據(jù)任務(wù)的緊急性和復(fù)雜性，智能地在云端和邊緣計(jì)算之間分配計(jì)算負(fù)載，保證對(duì)汽車故障處理的實(shí)時(shí)性和有效性。

技術(shù)特征：

1.一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：包括故障檢測(cè)模塊、邊緣計(jì)算模塊、故障診斷與管理模塊和處理模塊，所述故障檢測(cè)模塊的輸出端連接邊緣計(jì)算模塊的輸入端，所述邊緣計(jì)算模塊的輸出端連接故障診斷與管理模塊的輸入端，所述邊緣計(jì)算模塊的輸出端連接處理模塊的輸入端，所述故障診斷與管理模塊的輸出端連接處理模塊的輸入端，所述故障診斷與管理模塊的輸出端連接邊緣計(jì)算模塊的輸入端，所述處理模塊的輸出端連接故障診斷與管理模塊的輸入端。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述故障檢測(cè)模塊輸出汽車狀態(tài)信息到邊緣計(jì)算模塊，所述邊緣計(jì)算模塊輸出控制指令到處理模塊，所述邊緣計(jì)算模塊輸出汽車故障信息到故障診斷與管理模塊，所述故障診斷與管理模塊輸出控制指令到處理模塊，所述故障診斷與管理模塊輸出故障檢測(cè)請(qǐng)求指令到邊緣計(jì)算模塊，所述處理模塊輸入處理結(jié)果到故障診斷與管理模塊。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述故障檢測(cè)模塊采用傳感器，所述邊緣計(jì)算模塊采用微控制器，所述處理模塊包括微控制器和執(zhí)行器，所述故障診斷與管理模塊采用云端服務(wù)器。

4.一種如權(quán)利要求1-3任一所述的基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷方法，其特征在于：

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷方法，其特征在于：在步驟一中，邊緣計(jì)算模塊在對(duì)汽車狀態(tài)進(jìn)行初步分析后進(jìn)行診斷并發(fā)送控制指令到處理模塊，邊緣計(jì)算模塊發(fā)送診斷結(jié)果到故障診斷與管理模塊；當(dāng)邊緣計(jì)算模塊無法診斷故障時(shí)，將汽車故障信息發(fā)送至故障診斷與管理模塊。

6.如權(quán)利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷方法，其特征在于：在步驟三中，故障診斷與管理模塊通過大數(shù)據(jù)技術(shù)分析汽車故障信息，并通過智能預(yù)測(cè)模型對(duì)汽車故障發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，故障診斷與管理模塊根據(jù)汽車故障分析結(jié)果和故障發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)送控制指令到處理模塊。

7.如權(quán)利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷方法，其特征在于：故障診斷與管理模塊通過大數(shù)據(jù)技術(shù)更新故障診斷和處理案例，維護(hù)故障數(shù)據(jù)庫(kù)。

8.如權(quán)利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷方法，其特征在于：故障診斷與管理模塊周期發(fā)送故障檢測(cè)請(qǐng)求指令到邊緣計(jì)算模塊，邊緣計(jì)算模塊輸入汽車狀態(tài)信息到故障診斷與管理模塊，當(dāng)故障診斷與管理模塊檢測(cè)到故障數(shù)據(jù)時(shí)，重新發(fā)送故障詳細(xì)檢測(cè)請(qǐng)求指令到邊緣計(jì)算模塊，邊緣計(jì)算模塊上傳與故障相關(guān)的更多汽車狀態(tài)信息到故障診斷與管理模塊，故障診斷與管理模塊對(duì)上傳的與故障相關(guān)的更多汽車狀態(tài)信息進(jìn)行分析并生成控制指令發(fā)送到處理模塊。

9.如權(quán)利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷方法，其特征在于：故障診斷與管理模塊對(duì)于先前發(fā)生過故障的汽車部件，定期發(fā)送請(qǐng)求故障跟蹤指令到邊緣計(jì)算模塊，邊緣計(jì)算模塊對(duì)發(fā)生過故障的汽車部件進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的汽車部件信息傳輸?shù)焦收显\斷與管理模塊，故障診斷與管理模塊對(duì)汽車部件信息進(jìn)行診斷。

10.如權(quán)利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷方法，其特征在于：邊緣計(jì)算模塊與故障診斷與管理模塊、故障診斷與管理模塊與處理模塊在數(shù)據(jù)傳輸過程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于云端交互的汽車實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)和診斷方法，屬于汽車故障診斷領(lǐng)域，包括故障檢測(cè)模塊、邊緣計(jì)算模塊、故障診斷與管理模塊和處理模塊，故障檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車狀態(tài)，并將汽車狀態(tài)信息輸入邊緣計(jì)算模塊，邊緣計(jì)算模塊對(duì)汽車狀態(tài)信息進(jìn)行初步分析；邊緣計(jì)算模塊檢測(cè)到汽車故障后發(fā)送汽車故障信息到故障診斷與管理模塊；故障診斷與管理模塊對(duì)汽車故障信息進(jìn)行分析，根據(jù)汽車故障分析結(jié)果發(fā)送控制指令到處理模塊；處理模塊根據(jù)接收到的控制指令處理故障，并將處理結(jié)果反饋至故障診斷和管理模塊。本發(fā)明具有故障診斷及時(shí)，診斷準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：左雙文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：伯泰克汽車電子（蕪湖）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19