一種用於分析車輛零部件的故障和工況的車載監聽裝置的製作方法

2023-06-14 19:16:11

本發明涉及數據解析技術和網絡通信技術，尤其涉及一種在車身動力總線上進行數據監聽並進行數據分析獲得零部件問題的裝置。

背景技術：

在科技高速發展的21世紀，隨著網際網路科技和大數據技術的高速發展，越來越多的領域需要運用網際網路科技和大數據的分析，其中在汽車領域也正在快速的發展和蛻變著，在汽車總線中，車載設備可以通過can總線獲取到車輛的零部件的工況信息以及故障信息等，並且可以通過網絡將數據傳輸至數據中心進行處理，但是在通過can總線獲取到的零部件的數據在未經處理時並不能準確的反映出當前情況下零部件的損耗程度，這樣會導致傳輸到雲端的數據與內建模型匹配不完全，更可能會導致由於獲取到不準確的零部件的信息所可能引發的一系列安全問題，因此在進行獲取車輛內部零部件的數據後需要進行一些處理分析的手段，在數據傳輸前對數據進行相應的分析操作，使得數據在傳輸中是以分析之後的數據進行傳輸的，在技術選擇上，由於obd技術是一種面向於排放系統ecu的，因此使用了一種能在can線上實現的協議即uds協議，uds能夠提供一個診斷服務的基本框架，並且面向整車所有的ecu。然後在雲端數據中心對獲取到的數據利用內建模型進行相應的匹配，從而保證了數據的準確性。

技術實現要素：

本發明提出了一種用於分析車輛零部件的故障和工況的車載監聽裝置，包括：車輛通信模塊，其是車載設備的組成部分，用於監聽及讀取車輛各部件的故障信息和工況信息；數據分析模塊，其是車載設備的組成部分，通過對獲取所述車輛通信模塊監聽到的車輛各部件的信息分析或者處理故障信息，並將分析後得到的數據儲存在模塊內；網絡傳輸模塊，其是車載設備的組成部分，與所述數據分析模塊通信，其與所述數據分析模塊通信以獲取分析處理之後的數據，然後將信息進行上傳操作；雲端數據中心，其與所述網絡傳輸模塊通信，用於接收上傳的經過分析處理的車輛部件參數，然後將之利用匹配算法進行匹配操作並將匹配後的結果進行處理和展示。

其中，所述網絡傳輸模塊和所述雲端數據中心之間的數據通信網絡為gprs無線傳輸方式或cdma無線傳輸方式或3g無線傳輸方式或4g無線傳輸方式。

其中，所述數據分析模塊採用uds協議，在汽車的零部件發生故障時，所述數據分析模塊通過所述車輛通信模塊與車輛ecu通信，讀取車輛ecu存儲器內的故障信息及故障碼，查找到故障源，並將故障源信息發送至所述雲端數據中心。

其中，所述數據分析模塊通過所述車輛通信模塊與車輛ecu通信，車輛ecu實時監測自身輸入輸出及其ecu內部狀態，在發生故障時將故障碼存入內存，同時根據故障的程度點亮汽車警報燈。

其中，所述雲端數據中心根據數值分析法，將所述網絡傳輸模塊傳輸的分析處理後的數據對其各個參數進行推算、統計參數值，並利用參數值上的關係網進行分析得出車輛各部件的損耗程度。

其中，所述雲端數據中心將處理後的數據整合到顯示頁面，供用戶查看。

本發明的有益效果在於：

本發明方法可以通過一種特定的分析處理手段對收集到的車輛零部件的故障和工況信息進行分析，並通過gprs/cdma/3g/4g網絡進行數據傳輸，實時地將向數據中心傳輸分析後的工況和故障信息，保證了信息傳輸的準確性，同時也可以保證數據傳輸的實時性。

附圖說明

圖1是本發明用於分析車輛零部件的故障和工況的車載監聽裝置的示意圖。

圖2是車輛通信模塊獲取監聽數據及通信的示意圖。

圖3是數據分析模塊進行數據分析及與雲端數據中心數據模型進行匹配的示意圖。

具體實施方式

結合以下具體實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明。實施本發明的過程、條件、實驗方法等，除以下專門提及的內容之外，均為本領域的普遍知識和公知常識，本發明沒有特別限制內容。

如圖1所示，本發明在車身動力總線上進行數據監聽並進行數據分析獲得零部件問題的方法，包括車輛通信模塊1、數據分析模塊2、網絡傳輸模塊3和雲端數據中心4。車輛通信模塊1、數據分析模塊2、網絡傳輸模塊3為車載設備一部分，安裝在車輛內部。

車輛通信模塊1為can總線通信模塊，用於讀取車輛各部件的故障信息和工況信息，具體利用uds協議，故障信息和工況信息涉及車輛的動力部件，車身控制，底盤及傳動裝置等車輛部件的各種信息。可以根據uds協議獲取到豐富的車輛統計信息和瞬時信息，uds協議為車輛廠商自己制定的協議，通過協議來實現對車輛的通信，能夠獲取到更加詳細的車輛的信息。

經uds協議轉換後，故障信息和工況信息的數據幀共由6各部分組成，分別是幀起始，canid信息，故障信息，工況信息，crc場，幀結束。其中，幀起始和幀結束是作為一個數據幀傳送和識別時的起始和結束標識，canid信息是將之前的can幀裡的id信息提取出來，作為二次識別的作用，故障信息採用故障碼的形式，佔據0～4個字節，工況信息也佔據0～4個字節進行傳輸，crc場為了避免某些原因導致數據被篡改所設定。如此既保證了數據的安全性又保證了數據的穩定性。

數據分析模塊2則是對上述模塊獲取到信息進行分析處理的重要部件。數據分析模塊2通過相應的接口與車輛通信模塊1通信，其與車輛通信模塊1通信以獲取基本的零部件的信息，根據獲取的零部件信息通過分析處理成工作過程參數、伴隨過程參數、幾何尺寸參數，並將其傳輸至網絡傳輸模塊3。

網絡傳輸模塊3與數據分析模塊2通信，用於傳輸數據分析模塊2傳輸過來的分析後的信息。網絡傳輸模塊3可採用gprs或者cdma或者3g或者4g網絡等進行無線傳輸，這種非接觸式的傳輸方式便於發送上述信息至遠程的雲端數據中心4。

雲端數據中心4通過上述無線傳輸方式與網絡傳輸模塊傳輸模塊3通信，用於接收網絡傳輸模塊3傳輸過來的分析數據，通過匹配算法對分析數據與雲端數據中心內建的數據模型進行匹配，並將匹配後的數據進行加工處理，並通過更加形象的方式將車輛部件狀態展示出來。

當車輛處於啟動狀態時，車輛通信模塊1對車輛的動力部件，車身控制，底盤及傳動裝置等零部件進行檢測，獲得零部件的基本故障信息和工況信息。故障信息和工況信息包括動力部件各傳感器參數，發動機運行其他參數及故障信息，車身控制及底盤和傳動裝置的瞬時開關信息和傳感器信息及故障信息。數據分析模塊2不斷地通過接口獲得上述故障信息和工況信息，並將其傳輸至網絡傳輸模塊3。網絡傳輸模塊3將上述信息通過無線網絡發送至雲端數據中心4內利用匹配算法和內建模型進行匹配和分析操作。

數據分析模塊2通過車輛通信模塊1與車輛ecu通信，車輛ecu實時監測自身輸入輸出及其ecu內部狀態。存入內存之前，首先會對故障碼進行識別，根據在故障碼信息的最後一位信息決定是否亮起警報燈。例如，當最後一位信息為0時表示在部件正常此時可以亮綠燈，或者不亮燈，當最後一位信息為1時此時亮黃燈，表示該部件處於警戒狀態，需要維護，當最後以為信息為2時此時亮紅燈，表明該部分目前已經有磨損，需要替換或者維修。又例如當接收到0851的故障信息時，表示收到的部件具體故障碼為085，識別到最後一位為1，此時亮黃燈，用戶接收到黃燈信息知道需要維護設備，此時存入內存的故障碼和雲端通信處理以後，用戶即可在行動裝置等查詢到具體哪個零部件需要進行維護。在發生故障時將故障碼存入內存，同時根據故障的程度點亮汽車警報燈。

本發明的保護內容不局限於以上實施例。在不背離發明構思的精神和範圍下，本領域技術人員能夠想到的變化和優點都被包括在本發明中，並且以所附的權利要求書為保護範圍。