一种基于车联网的车辆故障在线检测预警装置和方法制造方法及图纸

一种基于车联网的车辆故障在线检测预警装置和方法。装置包括车载终端、远程服务端和远程服务端、车主手机客户端、维修工客户端和维修厂家客户端。检测方法中，车载终端采集车辆信息，车辆信息包括OBD接口的数据和传感器采集到的数据，实现车辆在线实时监测，将车辆信息传输到远程服务端进行大数据智能分析，得出车辆存在的问题从而提供预警，避免故障的产生，且能智能提出车辆维修方案，同时数据通过车主手机客户端、维修工客户端，维修厂家客户端反馈给车主、维修工维修厂，车主能实时了解汽车的情况，做出预防故障的措施，维修工人可查看远程服务端的数据和分析结果，方便维修。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车电子领域，具体涉及一种基于车联网的车辆故障在线检测预警装置和方法。
技术介绍
随着人民生活水平的不断提高，我国家庭轿车的拥有量逐年增加，给我们生活上带来了很多的便利；另外，电子信息产业的日新月异，也为汽车的发展注入了新的生命力。现代汽车上使用了大量的微处理器及电子控制装置，有些车型甚至多达上百个。而每一个的微处理器单元都需要和相关的传感器和执行器发生通讯，并且各控制单元间也需要进行信息交换，虽然制作工艺及其他各种通信技术，处理技术不断发展，但是如此众多的电子控制单元和传感器的使用，必将导致整个电控系统的线束和插接件的增加，从而导致故障率的增加。虽然现代汽车行业已经有了相对完善的汽车故障检测、维修系统，但是仍然存在以下不足：首先，行业内常用的测量故障检测系统，如：一种电动汽车在线综合服务系统[申请号：CN201510491647.3]，需要车主将汽车开往维修店方能使用，同时这类系统主要功能为记录汽车和车主的信息，并没有将汽车的行车数据上传记录，不能实现长期的车辆数据分析。同时这类故障检测系统是在汽车发生故障后提供故障代码，方便汽车维修厂维修，但是不能对汽车的故障进行预判和预警。第二，汽车的车载电脑的主体功能为导航定位、网络功能、信息提示、娱乐功能，安防功能等综合性功能，其故障检测功能并不全面，同时车主也很难从汽车的车载电脑得到汽车运行的具体情况，很难对汽车的可能发生的故障的进行评估和预防，当汽车发生故障时，更加难以知晓汽车发生何种故障。第三，车辆维修行业常用的手持式故障分析仪，如汽车故障诊断仪[申请号：CN201320288925.1]，其原理为读取OBD系统的故障代码，通过解码得知车辆的故障信息，然而故障代码可能无法准确指出故障所在；另一方面，故障检测仪为汽车维修专用工具，车主难以自行使用，汽车故障的信息完全由维修厂家提供，这无疑是当今车主和维修厂家产生矛盾的主要原因。最后，车载故障检测系统虽然能够检测和记录测量的一部分故障，然而车载故障诊断对传感器的检测是根据“窗口原则”进行的，即采集到的信号超过一定的范围才会判断为故障，车用传感器故障一般是开路、短路和失准。前面两种形态即开路和短路，车载故障诊断根据“窗口原则”很容易就能将其鉴别出来。一旦发生，系统就会进入故障运行模式，并将故障代码存入内存，以便修理时读取和参考。而传感器信号失准这种故障形态，如果发生在鉴别“窗口”内（故障时产生的信号在预定的信号范围之内）的话，车载故障诊断一般很难将其正确地鉴别出来，有时车载故障诊断根本检测不到故障（无故障代码）。综上所述，一个能够实现采集、记录、分析测量行驶参数信息，评估车辆运行情况，并把信息反馈给车主、维修厂和维修工人的“基于车联网的车辆故障在线检测预警装置和方法”系统很有必要。
技术实现思路
为了解决无法提前预防解决汽车故障、车主无法清楚知晓车辆故障的具体信息、维修厂难以便捷地获取车辆的故障信息等问题，本专利技术提出一种基于车联网的车辆故障在线检测预警装置和方法，具体技术方案如下。基于车联网的车辆故障在线检测预警装置，包括由车载终端、远程服务端、车主手机客户端、维修工客户端和维修厂家客户端；车载终端通过OBD接口和车辆上的传感器读取车辆运行的相关的信息，OBD接口读取的数据为故障代码，传感器的信号包括车辆关键线路的电压电流信号、车辆的速度和加速度信号、汽车内环境的气体成分信息、机件运行的噪声信息；同时将采集的信息通过无线传输模块传输到远程服务端，远程服务端对采集的信息进行存储和分析，得出汽车运行的情况，并反馈到车主手机客户端、维修工维修客户端和维修厂家管理平台；同时车主可通过USB接口实现车主手机客户端和车载终端的数据连接，能下载、上传和分析评估车辆的信息；车主通过车主手机客户端能得到车辆的健康评估、故障分析预警、最近维修厂家推荐，从而全面的了解自身车辆可能发生的故障进行预防，避免故障的发生；维修工通过维修工客户端获取车辆信息和维修建议，快速定位可能的故障点，及时排除可能发生的故障；维修厂家客户端负责记录用户的信息和协调维修过程。所述汽车运行的情况包括：汽车各个计件运行是否正常，各个机件发生故障的几率，汽车维护建议等等。所述车载终端包括OBD接口模块、传感器模块、USB模块、无线数据传输模块、数字信号控制模块和电源模块。OBD接口模块负责读取OBD系统（车载故障检测系统）的故障码，将解码后的数据发给数字信号控制模块，由数字信号控制模块作进一步的处理。传感器模块负责采集OBD接口不能提供的数据，这是因为OBD能够提供的数据有限，如传感器失准或者关键机件的运行的噪声情况等一般不能提供。该模块包括电压电流信号采集单元，负责采集测量关键机件的电流和电压信号、速度加速度采集单元，负责采集车辆的速度和加速度，气体采集单元，负责采集车辆的气体，声音采集单元，负责采集车辆关键机件的声音信号，无线传输单元，将各个采集单元的数据传输到数字信号控制模块，数字信号控制模块再做进一步的处理。USB模块主要由USB芯片及其外围电路组成，主要负责和手机进行有线数据传输。在车载终端上留有USB接口，用户将手机插到该USB接口上，USB模块将在数字信号控制模块的控制下将车辆信息数据下载到手机中，方便手机做进一步的处理。无线数据传输模块主要负责将车辆数据传输到远程服务端，在数字控制中心的控制下，将传感器模块采集到的数据进行初步处理后，通过无线传输模块将数据传输到远程服务端，便于后期的数据处理和分析。电源模块负责为车载终端提供电源，可以是经过适配器后接入到汽车的电源，也可以是可充电的电源。所述的基于车联网的车辆故障在线检测预警装置的远程服务端包括数据存储单元，大数据分析单元和维修建议推荐单元。数据存储单元主要作用为存储来自车载终端的数据；大数据分析单元主要利用大数据分析，根据采集的车辆的OBD故障码、传感器采集的电流电压信号等，对特定用户的测量信息进行特征提取、建模和故障评估和分析，建立智能的车辆信息分析平台；维修建议推荐单元主要为根据大数据分析单元分的结果智能地评测出汽车可能出现的故障风险，同时智能地给出相应的建议。车主手机客户端主要功能为先车主提供简洁易懂的汽车健康评估、故障分析预警、车辆维护建议和最近维修厂家导航等功能。其包括数据分析处理单元、导航定位单元和人机交互界面三大部分。数据分析单元主要负责从远程服务端端下载车辆数据分析的结果和分析利用USB接口直接在车载终端下载的车辆数据；导航定位单元则根据汽车所在位置推荐最近的汽车维修厂家；人机交互界面则负责向车主提供汽车的运行情况分析，各项故障发生的风险分析、车辆维护建议以及导航路线。维修工客户端主要功能为获取车辆的各种数据信息以及风险分析的结果，方便维修工对车辆进行维护和维修。其包括人机交互界面，数据分析处理单元两大单元。数据分析处理单元的主要功能为读取远程服务端的大数据分析的结果，为维修工提供科学可行的维护、维修方案；人机交互界面的主要功能为实时显示车辆各个关键机件的数据，例如车辆的各个关键机件的电压电流信号等，为维修工提供车辆的具体数据，便于维修工作进一步的判断和维护。维修厂家客户端的主要功能为获取远程服务端的数据，记录用户的信息和协调维修过程。利用所述在线检测装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于车联网的车辆故障在线检测预警装置，其特征在于：包括由车载终端、远程服务端、车主手机客户端、维修工客户端和维修厂家客户端；车载终端通过OBD接口和车辆上的传感器读取车辆运行的相关的信息，OBD接口读取的数据为故障代码，传感器的信号包括车辆关键线路的电压电流信号、车辆的速度和加速度信号、汽车内环境的气体成分信息、机件运行的噪声信息；同时将采集的信息通过无线传输模块传输到远程服务端，远程服务端对采集的信息进行存储和分析，得出汽车运行的情况，并反馈到车主手机客户端、维修工维修客户端和维修厂家管理平台；同时车主可通过USB接口实现车主手机客户端和车载终端的数据连接，能下载、上传和分析评估车辆的信息；车主通过车主手机客户端能得到车辆的健康评估、故障分析预警、最近维修厂家推荐，从而全面的了解自身车辆可能发生的故障进行预防，避免故障的发生；维修工通过维修工客户端获取车辆信息和维修建议，快速定位可能的故障点，及时排除可能发生的故障；维修厂家客户端负责记录用户的信息和协调维修过程。

【技术特征摘要】
1.一种基于车联网的车辆故障在线检测预警装置，其特征在于：包括由车载终端、远程服务端、车主手机客户端、维修工客户端和维修厂家客户端；车载终端通过OBD接口和车辆上的传感器读取车辆运行的相关的信息，OBD接口读取的数据为故障代码，传感器的信号包括车辆关键线路的电压电流信号、车辆的速度和加速度信号、汽车内环境的气体成分信息、机件运行的噪声信息；同时将采集的信息通过无线传输模块传输到远程服务端，远程服务端对采集的信息进行存储和分析，得出汽车运行的情况，并反馈到车主手机客户端、维修工维修客户端和维修厂家管理平台；同时车主可通过USB接口实现车主手机客户端和车载终端的数据连接，能下载、上传和分析评估车辆的信息；车主通过车主手机客户端能得到车辆的健康评估、故障分析预警、最近维修厂家推荐，从而全面的了解自身车辆可能发生的故障进行预防，避免故障的发生；维修工通过维修工客户端获取车辆信息和维修建议，快速定位可能的故障点，及时排除可能发生的故障；维修厂家客户端负责记录用户的信息和协调维修过程。2.根据权利要求1所述的一种基于车联网的车辆故障在线检测预警装置，其特征在于，所述车载终端包括OBD接口模块、传感器模块、USB模块、无线数据传输模块、数字信号控制模块和电源模块；传感器模块通过无线传输的方式传输到数字信号控制模块，OBD接口模块、USB模块、无线传输模块和电源模块以防水防抖材料的外壳封装为一个整体；其中，OBD接口模块负责读取OBD系统的故障码，将解码后的数据发给数字信号控制模块；传感器模块负责采集OBD接口不能提供的数据，包括：电压电流信号采集单元，负责采集测量关键机件的电流和电压信号；速度加速度采集单元，负责采集车辆的速度和加速度；气体采集单元，负责采集车辆的气体；声音采集单元，负责采集车辆关键机件的声音信号；无线传输单元，将各个采集单元的数据传输到数字信号控制模块；USB模块主要由USB芯片及其外围电路组成，主要负责和手机进行有线数据传输；在车载终端上留有USB接口，用户将手机插到该USB接口上，USB模块将在数字信号控制模块的控制下将车辆信息数据下载到手机中，利用手机做进一步的处理；无线数据传输模块主要负责将车辆数据传输到远程服务端，在数字信号控制模块的控制下，将传感器模块采集到的数据进行初步处理后，通过无线传输模块将数据传输到远程服务端，便于后期的数据处理和分析；电源模块负责为车载终端提供电源，采用经过适配器后接入到汽车的电源或可充电的电源。3.根据权利要求1所述的一种基于车联网的车辆故障在线检测预警装置，其特征在于，所述远程服务端包括数据存储单元，大数据分析单元和维修建议推荐单元；数...

【专利技术属性】
技术研发人员：马碧云，李浩宇，林创伟，郑浩东，李杰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44