专利名称：汽车故障自动检测系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车安全检测系统，特别是一种汽车故障自动检测系统。
本发明同时还涉及一种汽车安全检测的方法，特别是一种汽车故障自动检测方法。
背景技术：
近年来，汽车电子技术的迅猛发展极大地改善了汽车的各项性能。汽车已经由单纯的机械产品发展成为高级的机电一体化产品。汽车内部的一些关键系统均已实现电子化控制，并采用电控单元(Electric Control Unit，ECU)作为其控制中心。事实上，在这些ECU中已经分析、处理并存储了故障信息。如电子控制燃油喷射汽车发动机的控制电脑ECU，设置了故障自诊断系统。汽车正常运行时，电控单元ECU的输入、输出信号的电压值都有一定的变化范围。当某一信号的电压值超出了这一范围，并且这一现象在一段时间内不会消失，ECU便判断为这一部分出现故障。ECU把这一故障以代码的形式存入内部随机存储器(RAM)，同时点亮故障指示灯(如CHECKENGINE，SRS，ABS等指示灯)。通过该系统，驾驶员能够知悉汽车出现了故障，但是，具体的故障则必须在汽车维修厂通过维修人员的具体检修才能确定。另外，也有一些汽车内的系统是没有设置带故障自检的ECU的，其故障情况更是只能到进行具体检修时才可知悉。而由于驾驶员不能及时的了解到故障的存在，并对故障作出正确的处理和排除，常常导致交通事故的发生，严重影响到生命和财产的安全。因此，如何能随时对汽车故障进行实时、快速的诊断，则是现有技术中亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能随时对汽车故障进行快速诊断，及时反映故障信息的汽车故障自动检测系统。本发明同时提供一种汽车故障自动检测方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是一种汽车故障自动检测系统，包括设置于汽车内的车载中央控制单元、车载显示单元、车载无线数据通信单元，以及设置于远程服务中心的无线数据通信单元、故障分析单元；其中，所述车载中央控制单元用于通过设置于汽车内各个被检测系统中的车载信号采集单元自动采集汽车内各个被检测系统的状态信息，从而生成状态信息代码并通过所述车载无线数据通信单元发送，另外，还接收来自所述故障分析单元的汽车故障信息代码，以在车载显示单元显示汽车故障信息；所述故障分析单元用于通过所述无线数据通信单元接收来自汽车内的车载无线数据通信单元发送的状态信息代码，并分析获得汽车故障信息代码，从而通过所述无线数据通信单元，返回汽车故障信息代码至所述车载中央控制单元。
优选的，所述车载信号采集单元可以包括设置于各个被检测系统内的状态检测传感器，所述车载中央控制单元接收的来自所述状态检测传感器的状态信息为状态信号。
优选的，所述车载信号采集单元可以包括设置于各个被检测系统内的电控单元，所述车载中央控制单元接收的来自所述电控单元的状态信息为故障代码。
优选的，所述故障分析单元内可以设置有数据库，所述数据库用于存储汽车故障信息数据，所述故障分析单元分析所接收的汽车状态信息，并与数据库进行数据比较，以产生汽车故障信息代码。
优选的，所述无线数据通信单元及车载数据通信单元均可以采用GPRS模块。
一种汽车故障自动检测的方法，包括如下步骤汽车状态信息检测步骤，即对汽车内各个被检测系统进行状态检测，从而获得状态信息；汽车状态信息传输步骤，即将所获得的汽车状态信息按照预先设定的协议进行编码，产生状态信息代码，并从汽车内无线发送到远程的服务中心；汽车故障分析步骤，即在远程服务中心，无线接收到来自汽车的状态信息代码后，分析汽车当前状态，并在汽车出现故障时产生汽车故障信息代码；汽车故障信息传输步骤，即将所获得的汽车故障信息以无线传输的方式发送到对应的汽车内；汽车故障信息显示步骤，即当对应的汽车接收到汽车故障信息代码后，在汽车内显示来自远程服务中心的汽车故障信息。
进一步的，所述汽车状态信息检测步骤中，可以是通过设置于汽车内各个被检测系统中的电控单元或状态检测传感器检测获得汽车的状态信息的。
进一步的，所述汽车故障分析步骤中，分析汽车当前状态的方法具体可以为在远程服务中心设置用于存储汽车故障信息数据的数据库，远程服务中心接收到来自汽车的状态信息代码后，将其中汽车的状态信息与数据库中的数据比较，从而判断汽车是否存在故障，并在存在故障时，读出数据库中对应的汽车故障信息数据，用以产生汽车故障信息代码，或在汽车状态正常时，以正常信息产生汽车故障信息代码。
进一步的，所述汽车状态信息代码中可以包括汽车状态信息和汽车识别码，所述汽车故障信息代码中包括汽车识别码和汽车故障信息数据/正常信息，所述汽车识别码为与汽车一一对应的汽车身份标识。
优选的，所述汽车识别码可以包括汽车牌照代码和汽车型号代码。
在上述技术方案中，本发明由于实现了车载中央控制单元自动检测、收集汽车状态信息，并发送到远程服务中心进行分析，从而可以快速、准确的获得汽车的故障信息。而且，该故障信息可以通过车载显示器及时地告知驾驶员，使其能够实时地掌握汽车状况，从而有效地避免了安全隐患的存在。并且，由于故障分析是通过远程服务中心进行处理的，这样就能够一方面降低车载系统的数据处理量，简化车载系统的结构，另外还可利用远程服务中心的强大的数据处理功能，对汽车进行全方位和深入的状态检测，获得准确的故障信息。更进一步的，由于本发明可采集来自电控单元的故障代码，和来自状态检测传感器的状态信号，则可实现对汽车状态的全面检测。相对现有技术，本发明可及时、直观、全面的反映汽车故障信息，提高汽车安全性能，且结构简单合理，方法易于实施。
图1为本发明汽车故障自动检测系统的系统结构框图；图2为本发明汽车故障自动检测方法的流程图。
具体实施例方式
下面将结合说明书附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参考图1，本实施例提供的一种汽车故障自动检测系统，分为车载部分1和远程服务中心2。
其中车载部分1安装于各车辆内，远程服务中心2用于与所有安装有本实施例的车载部分1通过无线通信网络进行通信。
所述的车载部分1包括车载中央控制单元12、车载显示单元11、车载无线数据通信单元13。
所述的远程服务中心2包括无线数据通信单元20和故障分析单元21。
所述车载中央控制单元12用于通过设置于汽车内各个被检测系统中的车载信号采集单元自动采集汽车内各个被检测系统的状态信息，从而生成状态信息代码并通过所述车载无线数据通信单元13发送，另外，还接收来自所述故障分析单元21的汽车故障信息代码，以在车载显示单元11显示汽车故障信息，在现有技术下，该显示单元可以采用LCD显示。
其中，所述车载中央控制单元12提供汽车嵌入式平台，具体可以采用单片机、FPGA等集成元件实现。
所述的车载信号采集单元可以为设置于各个被检测系统内的状态检测传感器10。所述状态检测传感器10可用于检测汽车机油压力、水温、燃油量、发电量、车门关闭与否等性能状态。所述车载中央控制单元12可以通过RS232数据总线接收数据，亦可直接具有对应于各个状态检测传感器10的数据输入端口(本实施例采用此方案)，其接收的来自所述状态检测传感器10的状态信息为状态信号。
所述的车载信号采集单元也可以为设置于各个被检测系统内的电控单元(ECU)14。所述ECU14可以为如防抱死制动系统(Anti-Lock BrakingSystem简称ABS)、牵引力控制系统(Traction Control System简称TCS，也称ASR)、四轮转向系统(4WS)、车辆动力学控制系统(Vehicle DynamicControl简称VDC，也称VSC、ESP)、轮胎压力检测系统(Tire PressureMonitoring System简称TPMS)等系统内的ECU。所述车载中央控制单元12可以通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线或LIN(Local Interconnect Network，局域串行通讯网络)总线与之通讯，其接收的来自所述电控单元的状态信息为故障代码。
所述车载信号采集单元还可以同时包括所述状态检测传感器10和电控单元14。本实施例即采用此方案。
所述远程服务中心2中，所述故障分析单元21用于通过所述无线数据通信单元20接收来自汽车内的车载无线数据通信单元13发送的状态信息代码，并分析获得汽车故障信息代码，从而通过所述无线数据通信单元20，返回汽车故障信息代码至所述车载中央控制单元12。
所述故障分析单元21内设置有数据库210，所述数据库210用于存储汽车故障信息数据，所述故障分析单元21分析所接收的汽车状态信息，并与数据库210进行数据比较，以产生汽车故障信息代码。
所述无线通信网络可以采用GPRS网络或其他目前技术已经相当成熟的无线通信网络。如作为一种实施方案，所述无线数据通信单元20及车载数据通信单元13均可采用GPRS模块。
下面将介绍本实施例所采用的汽车故障自动检测的方法。
所述汽车故障自动检测的方法，主要包括如下步骤汽车状态信息检测步骤3，即对汽车内各个被检测系统进行状态检测，从而获得状态信息；其中，本实施例主要是通过设置于汽车内各个被检测系统中的电控单元14或状态检测传感器10检测获得汽车的状态信息的。所述的状态信息包括故障代码和状态信号。所述车载中央控制单元12可以采用主动方式或被动方式获得这些状态信息。其中主动方式为车载中央控制单元12每隔一定时间间隔，轮询其各个连接状态检测传感器10的数据输入端口以及与各个ECU14通讯的CAN/LIN总线，读入状态信息。被动方式为各个状态检测传感器10的状态发生变化时，或各个ECU14的故障代码产生时，即向车载中央控制单元12发出通知(如中断信号)，使车载中央控制单元12可以及时读入状态信息。
汽车状态信息传输步骤4，即将所获得的汽车状态信息按照预先设定的协议进行编码，产生状态信息代码，并从汽车内无线发送到远程服务中心；其中，所述汽车状态信息代码中包括汽车状态信息和汽车识别码，所述汽车识别码为与汽车一一对应的汽车身份标识，用于在无线通信过程中，判断接收到的信息来自哪里，或者接收到的信息是否属于本汽车的信息。本实施例中采用的汽车识别码包括汽车牌照代码和汽车型号代码。当然亦可采用其他可唯一标识汽车身份的代码，如包括车主的身份证号码等。
汽车故障分析步骤5，即在远程服务中心，无线接收到来自汽车的状态信息代码后，分析汽车当前状态，并在汽车出现故障时产生汽车故障信息代码；其中，所述汽车故障信息代码中包括汽车识别码和汽车故障信息数据/正常信息。
所述分析汽车当前状态的方法具体为在远程服务中心2设置用于存储汽车故障信息数据的数据库210，远程服务中心2接收到来自汽车的状态信息代码后，将其中汽车的状态信息与数据库中的数据比较，从而判断汽车是否存在故障，并在存在故障时，读出数据库中对应的汽车故障信息数据，用以产生汽车故障信息代码，或在汽车状态正常时，以正常信息产生汽车故障信息代码。
汽车故障信息传输步骤6，即将所获得的汽车故障信息以无线传输的方式发送到对应的汽车内；汽车故障信息显示步骤7，即当对应的汽车接收到汽车故障信息代码后，在汽车内显示来自远程服务中心的汽车故障信息；其中，汽车内的车载中央控制单元12在车载无线数据通信单元13接收到汽车故障信息代码后，首先根据其中的汽车识别码判断该汽车故障信息代码是否为本汽车应该接收的代码，如果不是，则不予进一步的处理；如果是，则对该汽车故障信息代码进一步解码，获得汽车故障信息。当解码获得的汽车故障信息为正常信息时，将在车载显示单元11上显示运行正常的提示。否则，将在车载显示单元11上显示具体的故障。
另外，本方法亦可当车载中央控制单元12采集的汽车状态信息与前次采集的汽车状态信息相同时，不向远程服务中心2发送该状态信息，而只有当汽车状态信息发生变化时，才发送变化后的状态信息。
作为本方法的进一步的延伸，远程服务中心2还可在判断出汽车有故障时，对该故障给出相应的解决方案，并发送到汽车内显示，以提示驾驶员进行正确的排除故障的操作。该解决方案的给出，只需要在远程服务中心的数据库中增加相应的数据即可，在给出故障指示时，同时调出相应故障下的解决方案即可，对不同的车型，可以给出若干种不同的解决方案以供驾驶员根据具体环境条件进行选择，其中，可以包括在不能彻底消除故障情况下的临时措施。
权利要求
1.一种汽车故障自动检测系统，包括设置于汽车内的车载中央控制单元、车载显示单元、车载无线数据通信单元，以及设置于远程服务中心的无线数据通信单元、故障分析单元；其中，所述车载中央控制单元用于通过设置于汽车内各个被检测系统中的车载信号采集单元自动采集汽车内各个被检测系统的状态信息，从而生成状态信息代码并通过所述车载无线数据通信单元发送，另外，还通过所述车载无线数据通信单元接收来自所述故障分析单元的汽车故障信息代码，以在车载显示单元显示汽车故障信息；所述故障分析单元用于通过所述无线数据通信单元接收来自汽车内的车载无线数据通信单元发送的状态信息代码，并分析获得汽车故障信息代码，从而通过所述无线数据通信单元，返回汽车故障信息代码至所述车载中央控制单元。
2.如权利要求1所述汽车故障自动检测系统，其特征在于所述车载信号采集单元包括设置于各个被检测系统内的状态检测传感器，所述车载中央控制单元接收的来自所述状态检测传感器的状态信息为状态信号。
3.如权利要求1或2所述汽车故障自动检测系统，其特征在于所述车载信号采集单元包括设置于各个被检测系统内的电控单元，所述车载中央控制单元接收的来自所述电控单元的状态信息为故障代码。
4.如权利要求1、2或3所述汽车故障自动检测系统，其特征在于所述故障分析单元内设置有数据库，所述数据库用于存储汽车故障信息数据，所述故障分析单元分析所接收的汽车状态信息，并与数据库进行数据比较，以产生汽车故障信息代码。
5.如权利要求4所述汽车故障自动检测系统，其特征在于所述无线数据通信单元及车载数据通信单元均采用GPRS模块。
6.一种汽车故障自动检测的方法，包括如下步骤汽车状态信息检测步骤，即对汽车内各个被检测系统进行状态检测，从而获得状态信息；汽车状态信息传输步骤，即将所获得的汽车状态信息按照预先设定的协议进行编码，产生状态信息代码，并从汽车内无线发送到远程的服务中心；汽车故障分析步骤，即在远程服务中心，无线接收到来自汽车的状态信息代码后，分析汽车当前状态，并在汽车出现故障时产生汽车故障信息代码；汽车故障信息传输步骤，即将所获得的汽车故障信息以无线传输的方式发送到对应的汽车内；汽车故障信息显示步骤，即当对应的汽车接收到汽车故障信息代码后，在汽车内显示来自远程服务中心的汽车故障信息。
7.如权利要求6所述汽车故障自动检测的方法，其特征在于所述汽车状态信息检测步骤中，是通过设置于汽车内各个被检测系统中的电控单元或状态检测传感器检测获得汽车的状态信息的。
8.如权利要求6所述汽车故障自动检测的方法，其特征在于所述汽车故障分析步骤中，分析汽车当前状态的方法具体为在远程服务中心设置用于存储汽车故障信息数据的数据库，远程服务中心接收到来自汽车的状态信息代码后，将其中汽车的状态信息与数据库中的数据比较，从而判断汽车是否存在故障，并在存在故障时，读出数据库中对应的汽车故障信息数据，用以产生汽车故障信息代码，或在汽车状态正常时，以正常信息产生汽车故障信息代码。
9.如权利要求6、7或8所述汽车故障自动检测的方法，其特征在于所述汽车状态信息代码中包括汽车状态信息和汽车识别码，所述汽车故障信息代码中包括汽车识别码和汽车故障信息数据/正常信息，所述汽车识别码为与汽车一一对应的汽车身份标识，所述汽车识别码包括汽车牌照代码和汽车型号代码。
10.如权利要求6、7或8所述汽车故障自动检测的方法，其特征在于所述远程服务中心还在判断出汽车有故障时，对该故障给出相应的解决方案，并发送到汽车内显示，以提示驾驶员进行正确的排除故障的操作。
全文摘要
本发明提供一种汽车故障自动检测系统，用于获取汽车内各个被检测系统中的车载信号采集单元的状态信号，并进行远程分析汽车故障，以及时通知汽车驾驶员，其包括车载中央控制单元、车载显示单元、车载无线数据通信单元，以及设置于远程服务中心的无线数据通信单元、故障分析单元。本发明同时提供一种汽车故障自动检测的方法，包括汽车状态信息检测步骤、汽车状态信息传输步骤、汽车故障分析步骤、汽车故障信息传输步骤、汽车故障信息显示步骤。相对现有技术，本发明可及时、直观、全面的反映汽车故障信息，提高汽车安全性能，且结构简单合理，方法易于实施。
文档编号G08C19/00GK1787028SQ200510116720
公开日2006年6月14日 申请日期2005年10月28日 优先权日2005年9月9日
发明者王飞跃, 王知学, 艾云锋, 黄武陵, 朱凤华 申请人:中国科学院自动化研究所