车辆故障远程诊断系统及方法与流程

【技术领域】

本发明涉及一种车辆故障远程诊断系统及方法。

背景技术：

现有的车载诊断系统需要用诊断仪对车辆进行现场故障诊断，诊断仪一般有两种，一种是手持式的，是一个独立的设备带显示屏，另一种是一个硬件盒子连接车辆，软件装在笔记本上面，笔记本上的软件和硬件盒子结合起来作为一套诊断仪。采用诊断仪进行故障诊断，无法在故障发生的第一时间确认车辆故障，且需要将车辆移动至维修店方可使用诊断仪进行故障诊断，故障维修时效性差且耗费用户维修时间。

公开号为cn105629964a的《车辆故障远程实时诊断方法》仅阐述了一种远程诊断的思路，且并未给出具体的实现方式，与本发明所要保护的技术方案有本质区别，本发明阐述了远程诊断系统如何实现，包括系统组成、软件架构等等。

公开号为cn104850113a的《一种汽车远程诊断系统及方法》阐述了一种汽车远程诊断系统和方法，该系统包括一车载终端，所述车载终端包括：微处理器、采集模块、3g通讯模块以及存储模块，具体地：步骤s100，采集和本地存储汽车诊断原始数据；步骤s200，通过3g通讯模块远程传输采集的汽车诊断原始数据；步骤s300，接收和保存远程传输的汽车诊断原始数据；步骤s400，访问汽车诊断原始数据以对汽车故障进行诊断。该系统是通过外置的车载终端实现，包括采集、存储、发送，其实现方式与本发明有本质不同，且在第0028段记载有：采集模块可以是can总线汽车诊断通信模块，为了适应汽车产品多路can总线的发展趋势，可以考虑采用兼容两路can总线的can总线汽车诊断通信模块，以适配汽车上不同通讯波特率的can总线。也就是说，该技术方案的原始数据是直接通过can总线引用报文读取，存在泄漏车辆安全信息的风险，而本发明是通过uds诊断协议读取车辆状态，是通过发送指令至ecu读取故障代码或数据流，安全性更高。

现有关于车辆故障远程诊断的公开文献，均未出一套完整的方案来解决：如何解决车辆故障远程诊断、如何保证远程诊断时效性、以及如何降低远程诊断对车辆正常运行过程中的影响并保证车辆行驶安全性。有鉴于此，申请人提出了一套全新的基于uds协议的车辆故障安全诊断系统及方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种车辆故障远程诊断系统，使故障车辆能够远程实时诊断，并消除远程诊断对车辆正常运行的影响以及确保车辆行车安全。

本发明是这样实现上述技术问题之一的：

车辆故障远程诊断系统，包括一远程诊断ecu和一远程诊断服务器，所述远程诊断ecu接入车辆的can总线，且通过无线通信方式与所述远程诊断服务器进行数据传输；

所述远程ecu收集车辆上的ecu上存储的故障信息，并依据用户需求收集车辆的实时动态信息，同时，在远程诊断过程中，所述远程诊断ecu执行车辆与远程诊断服务器之间的实时信息交互；所述车辆上的ecu是指车辆上除所述远程诊断ecu外的其他所有ecu；

所述远程诊断服务器存储ecu诊断数据库、车型、车辆vin码信息，并将收集到的用户的诊断请求发送给所述远程诊断ecu，以及将所述远程诊断ecu传回的故障数据转化为诊断结果回传给用户；oem用户以及车辆维修店用户通过客户端登录所述远程诊断服务器进行故障分析和处理。

更优地，所述远程诊断ecu包括数据传输模块、远程诊断模块、uds诊断模块、can通讯模块以及ecu硬件驱动模块；

所述数据传输模块实现远程诊断ecu同所述远程诊断服务器之间的数据传输及数据加密，具体地包括：1、接收并解析所述远程服务器发来的诊断请求，然后将其传递至所述远程诊断模块和uds诊断模块；2、将故障数据加密后回传至所述远程诊断服务器；

所述远程诊断模块执行：1、收到诊断请求后生成向车辆上各ecu获取故障信息的指令；2、接收并解析各ecu以及远程诊断ecu反馈回来的多帧故障信息，得到故障数据；

所述uds诊断模块存储uds诊断通讯协议，并在接收到所述诊断请求时，将自身的多帧故障信息发送给所述远程诊断模块；

所述can通讯模块是can通讯数据链路层，执行：1、将获取故障信息的指令封装成can报文；2、将反馈的包含故障信息的can报文解析成多帧信息；

所述ecu硬件驱动模块控制远程诊断ecu硬件，并实现can报文的发送和接收，即将can报文发送给各ecu，并接收各ecu反馈的can报文。

更优地，所述远程诊断ecu还包括一网络管理模块：当数据传输模块接收到所述诊断请求时，网络管理模块判断车辆的通讯状态，若当前车辆处于休眠状态，则由网络管理模块发出唤醒指令，所述硬件驱动模块发出can唤醒信号给所述can通讯模块，唤醒所述can通讯模块，若车辆处于唤醒状态，则不动作。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种车辆故障远程诊断方法。

车辆故障远程诊断方法，将一远程诊断ecu接入车辆的can总线，且通过无线通信方式与一远程诊断服务器进行数据传输；

所述远程ecu收集车辆上的ecu上存储的故障信息，并依据用户需求收集车辆的实时动态信息，同时，在远程诊断过程中，所述远程诊断ecu执行车辆与远程诊断服务器之间的实时信息交互；所述车辆上的ecu是指车辆上除所述远程诊断ecu外的其他所有ecu；

所述远程诊断服务器存储ecu诊断数据库、车型、车辆vin码信息，并将收集到的用户的诊断请求发送给所述远程诊断ecu，以及将所述远程诊断ecu传回的故障数据转化为诊断结果回传给用户；oem用户以及车辆维修店用户通过客户端登录所述远程诊断服务器进行故障分析和处理。

更优地，所述远程诊断ecu执行以下步骤：

步骤0、远程诊断服务器发出诊断请求；

步骤1、接收并解析所述远程服务器发来的诊断请求；

步骤2、以uds诊断通讯协议为标准，收到诊断请求后生成向车辆上各ecu获取故障信息的指令，同时，远程诊断ecu反馈自身的多帧故障信息；

步骤3、将获取故障信息的指令封装成can报文；。

步骤4、将所述can报文通过can总线发送给各ecu；

步骤5、接收各ecu反馈回来的包含故障信息的can报文；

步骤6、将反馈的包含故障信息的can报文解析成多帧故障信息；

步骤7、接收并解析各ecu以及远程诊断ecu反馈回来的多帧故障信息，得到故障数据；

步骤8、将所述故障数据加密后回传至所述远程诊断服务器；

步骤9、所述远程诊断服务器根据所述远程诊断ecu传回的故障数据得到诊断结果，并回传给用户。

更优地，所述车辆故障远程诊断方法还支持唤醒功能，在所述步骤1和步骤2之间还包括步骤11，所述步骤11具体为：判断车辆的通讯状态，若当前车辆处于休眠状态，则发出唤醒指令，唤醒所述can通讯模块，然后执行步骤2，若车辆处于唤醒状态，则直接执行步骤2至9。

更优地，为了确保车辆行车安全，所述远程诊断ecu限制远程诊断启动条件，具体地，所述远程ecu通过can总线实时监控当前车速，当接收到诊断请求时，当前车速小于设定的阈值，所述远程ecu开始执行步骤2至步骤9。

更优地，所述步骤2中，所述生成的获取故障信息的指令为功能寻址请求，通过功能寻址请求读取车辆各ecu当前/历史故障码存储数量情况；

为了降低can网络峰值负载率，对于车辆上故障码数量＞0的ecu，所述远程诊断ecu逐条获取所述故障代码，且获取每条故障代码间隔一设定时间，该设定时间根据需要进行设定。

更优地，对于当前已确认的故障，所述远程诊断ecu还依据服务器请求确认故障所属的目标ecu的电气负载状态，包括：传感器电压、输入车速、输入开关状态，并上传服务器，目的是判断当前故障是否影响驾驶安全，若影响，则提供道路救援及维修，若不影响，则车主上门维修。

更优地，当使用车辆诊断仪进行诊断时，为保证车辆诊断仪的功能优先工作，设定如下：

步骤100、所述远程诊断ecu本身诊断功能支持写入数据“远程诊断模式”，数据编号0xf010，数据内容：0x0＝开启，0x10＝关闭；

步骤200、当远程诊断ecuf010被写入为0x10时，ecu暂时停止远程诊断功能，同时开启监测功能，当f010被重新设定为0x0或者10s内can总线上没有诊断数据传输时，远程诊断ecu将f010重置为0x0，并恢复远程诊断功能。

本发明具有如下优点：

本发明车辆故障远程诊断系统及方法是基于车辆uds诊断系统，集成于t-box车辆远程通信模块，能有效的节约整车远程诊断系统开发成本，可实现故障车辆、维修店、整车厂故障信息共享交互，从而有效降低维修成本及维修工时，提升车辆维修效率。同时，本发明大大降低远程诊断对车辆工作过程中的影响并保证车辆行驶的安全性。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明远程诊断系统的示意图。

图2为本发明远程诊断ecu的结构示意图。

图3为本发明远程诊断流程示意图。

图4为本发明诊断仪监测流程示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1至图4所示，对本发明的实施例进行详细的说明。

实施例一：

重点请参阅图1，车辆故障远程诊断系统，包括一远程诊断ecu和一远程诊断服务器，所述远程诊断ecu接入车辆的can总线，且通过无线通信方式与所述远程诊断服务器进行数据传输；所述无线通信方式包括3g/4g/wifi；

所述远程ecu收集车辆上的ecu上存储的故障信息，并依据用户需求收集车辆的实时动态信息，同时，在远程诊断过程中，所述远程诊断ecu执行车辆与远程诊断服务器之间的实时信息交互；所述车辆上的ecu是指车辆上除所述远程诊断ecu外的其他所有ecu；

所述远程诊断服务器存储ecu诊断数据库、车型、车辆vin码信息，并将收集到的用户的诊断请求发送给所述远程诊断ecu，以及将所述远程诊断ecu传回的故障数据转化为诊断结果回传给用户；oem用户以及车辆维修店用户通过客户端登录所述远程诊断服务器进行故障分析和处理。

具体地，所述远程诊断ecu包括数据传输模块、远程诊断模块、uds诊断模块、can通讯模块以及ecu硬件驱动模块；

请参阅图2和图3，所述数据传输模块实现远程诊断ecu同所述远程诊断服务器之间的数据传输及数据加密，具体地包括：1、接收并解析所述远程服务器发来的诊断请求，然后将其传递至所述远程诊断模块和uds诊断模块；2、将故障数据加密后回传至所述远程诊断服务器；

所述远程诊断模块执行：1、收到诊断请求后生成向车辆上各ecu获取故障信息的指令；2、接收并解析各ecu以及远程诊断ecu反馈回来的多帧故障信息，得到故障数据；

所述uds诊断模块存储uds诊断通讯协议，并在接收到所述诊断请求时，将自身的多帧故障信息发送给所述远程诊断模块；

所述can通讯模块是can通讯数据链路层，执行：1、将获取故障信息的指令封装成can报文；2、将反馈的包含故障信息的can报文解析成多帧信息；

所述ecu硬件驱动模块控制远程诊断ecu硬件，并实现can报文的发送和接收，即将can报文发送给各ecu，并接收各ecu反馈的can报文。

需要说明的是：uds诊断模块数据传输时基于多帧来进行的，比如读取一个ecu的故障码，对于远程诊断模块是为了：①把要发送的信号告诉can通讯模块；②解析can通讯模块传过来的多条报文。

而can通讯模块主要是为了控制硬件驱动实现报文发送/接收(一条can报文最多8字节数据)，比如读dtc(dtc：diagnostictroublecode诊断故障码)时，

数据传输模块：告诉远程诊断模块要读取整车故障；

远程诊断模块：告诉can通讯模块，发送报文041902afaaaaaaaa

can通讯模块：控制底层驱动发送can数据帧，数据是041902afaaaaaaaa

can通讯模块回传的是以下十六进制数据：(每条都是8字节)

xxyy5902afdtc1(3byte)

21dtc1状态dtc2dtc2状态...

22...

23...

24...dtcndtcn状态

远程诊断模块收到后进行解析，解析出来：dtc1状态1、dtc2状态2、...、dtcn状态n

更优的实施方式是，所述远程诊断系统还能够唤醒休眠状态的车辆，具体地，所述远程诊断ecu还包括一网络管理模块：当数据传输模块接收到所述诊断请求时，网络管理模块判断车辆的通讯状态，若当前车辆处于休眠状态，则由网络管理模块发出唤醒指令，所述硬件驱动模块发出can唤醒信号给所述can通讯模块，唤醒所述can通讯模块，若车辆处于唤醒状态，则不动作。

本发明远程诊断系统基于成熟的uds诊断协议，除远程诊断ecu以外，其余ecu不需要设定专用的诊断协议及诊断条件对应远程诊断，以最大程度减少车辆开发成本。

本发明远程诊断系统的诊断流程，请参阅本发明实施例二。

实施例二、

车辆故障远程诊断方法，将一远程诊断ecu接入车辆的can总线，且通过无线通信方式与一远程诊断服务器进行数据传输；

所述远程ecu收集车辆上的ecu上存储的故障信息，并依据用户需求收集车辆的实时动态信息，同时，在远程诊断过程中，所述远程诊断ecu执行车辆与远程诊断服务器之间的实时信息交互；所述车辆上的ecu是指车辆上除所述远程诊断ecu外的其他所有ecu；

所述远程诊断服务器存储ecu诊断数据库、车型、车辆vin码信息，并将收集到的用户的诊断请求发送给所述远程诊断ecu，以及将所述远程诊断ecu传回的故障数据转化为诊断结果回传给用户；oem用户以及车辆维修店用户通过客户端登录所述远程诊断服务器进行故障分析和处理。

重点请参阅图3，所述远程诊断ecu执行以下步骤：

步骤0、远程诊断服务器发出诊断请求；

步骤1、接收并解析所述远程服务器发来的诊断请求，

步骤2、以uds诊断协议为标准，收到诊断请求后生成向车辆上各ecu获取故障信息的指令；所述生成的获取故障信息的指令一般为功能寻址请求，通过功能寻址请求读取车辆各ecu当前/历史故障码存储数量情况；同时远程诊断ecu反馈自身的多帧故障信息；

步骤3、将获取故障信息的指令封装成can报文；。

步骤4、将所述can报文通过can总线发送给各ecu；

步骤5、接收各ecu反馈回来的包含故障信息的can报文；

步骤6、将反馈的包含故障信息的can报文解析成多帧故障信息；

步骤7、接收并解析各ecu以及远程诊断ecu反馈的多帧故障信息，得到故障数据；

步骤8、将所述故障数据加密后回传至所述远程诊断服务器；

步骤9、所述远程诊断服务器根据所述远程诊断ecu传回的故障数据得到诊断结果，并回传给用户。

更优地实施方式是，诊断过程还包括还支持唤醒功能，在所述步骤1和步骤2之间还包括步骤11，所述步骤11具体为：判断车辆的通讯状态，若当前车辆处于休眠状态，则发出唤醒指令，唤醒所述can通讯模块，然后执行步骤2，若车辆处于唤醒状态，则直接执行步骤2至9。

为了确保车辆行车安全，所述远程诊断ecu限制远程诊断启动条件，具体地，所述远程ecu通过can总线实时监控当前车速，当接收到诊断请求时，当前车速小于设定的阈值，所述远程ecu开始执行步骤2至步骤9，例如可以见阈值设定为车速≤10km/h。

由于远程诊断对车辆日常使用的存在如下影响：①诊断过程增加了can网络的总线负载率，使车辆正常信号交互时效性降低；②诊断过程中增加了ecu控制器工作负担，影响车辆本身机能，因此，为了降低can网络峰值负载率，对于车辆上故障码数量＞0的ecu，所述远程诊断ecu逐条获取所述故障代码，且获取每条故障代码间隔一设定时间，该设定时间根据需要进行设定，例如可以设定为每次间隔500ms。

对于当前已确认的故障，所述远程诊断ecu还可以依据服务器请求确认故障所属的目标ecu的电气负载状态，包括：传感器电压、输入车速、输入开关状态，并上传服务器，目的是判断当前故障是否影响驾驶安全，若影响，则提供道路救援及维修，若不影响，则车主上门维修。

车辆增加远程诊断系统后，若使用车辆诊断仪对车辆进行诊断的过程中同时进行远程诊断，将影响两种诊断模式的功能，为保证车辆诊断仪的功能优先工作，设定如下：

步骤100、所述远程诊断ecu本身诊断功能支持写入数据“远程诊断模式”，数据编号0xf010，数据内容：0x0＝开启，0x10＝关闭；

步骤200、当远程诊断ecuf010被写入为0x10时，ecu暂时停止远程诊断功能，同时开启监测功能，当f010被重新设定为0x0或者10s内can总线上没有诊断数据(即包含故障信息的can报文)传输时，远程诊断ecu将f010重置为0x0，并恢复远程诊断功能。

本发明车辆故障远程诊断系统及方法是基于车辆uds诊断系统，集成于t-box车辆远程通信模块，能有效的节约整车远程诊断系统开发成本，可实现故障车辆、维修店、整车厂故障信息共享交互，从而有效降低维修成本及维修工时，提升车辆维修效率。同时，本发明大大降低远程诊断对车辆工作过程中的影响并保证车辆行驶的安全性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。