一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置及方法与流程

本发明涉及一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置及方法，属于汽车故障诊断领域。

背景技术

早期汽车故障诊断的基本方法是人工诊断法，人工诊断主要是凭借诊断人员的实践经验和知识，借助简单工具，用眼看、耳听、手模等感官手段，边检查、边试验、边分析，进而对汽车技术状况做出判断。这种方法简便直观，但效率低下。

随着技术的发展，仪器设备诊断也在不断完善。仪器设备诊断法是采用通用或专用的仪器设备检测汽车、总成和机构，为分析汽车技术状况和判断故障提供定量依据。一些采用计算机控制或配置故障诊断专家系统的仪器设备可以自动完成汽车技术状况诊断参数的测试、分析、判断和处理决策。

但现有的诊断仪器由于需要具体的检测设备来对汽车的总成和机构进行检测，或通过计算机控制或配置检测仪器设备，所以导致其体积过于庞大，不便于随车携带；而一些面向特定部件的诊断系统虽然体积小，但由于其是面向特定的部件，不能对汽车整体进行检测，所以无法满足现实需要。

技术实现要素：

为了解决目前存在的问题，本发明提供了一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置及方法。

本发明的第一个目的在于提供一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置，所述装置包括：

数据采集单元、故障分析单元和结果显示单元；

所述数据采集单元用于采集故障数据；

所述故障分析单元用于根据所述数据采集单元采集到的故障数据和故障专家系统分析故障问题，所述故障专家系统中存储有故障特征分析库；

所述结果显示单元用于显示所述故障分析单元分析得到的结果。

可选的，所述故障数据包括电流/电压数据和/或图像数据；所述数据采集单元包括数据子单元和/或图像子单元；

所述数据子单元用于采集电流/电压数据；

所述图像子单元用于采集故障图像。

可选的，所述故障分析单元包括：

预处理子单元和比对子单元；

所述预处理子单元用于对所述电流/电压数据和/或图像数据进行预处理，所述预处理包括存储、分析、去噪、提取特征，筛选、a/d转换、放大处理的至少一种；

所述比对子单元用于将所述预处理子单元预处理后的数据和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行比对。

可选的，所述结果显示单元包括：

故障显示子单元和/或排除方法显示子单元；

所述故障显示子单元用于显示故障原因；

所述排除方法显示子单元用于显示对应于所述故障原因的排除方法。

可选的，所述装置还包括：

远程通讯单元，所述远程通讯单元用于将所述故障数据发送给服务器端，以便服务器端根据所述故障数据分析故障原因，并将对所述故障原因及对应的排除方法写入故障专家系统的故障特征分析库中。

本发明的第二个目的在于提供一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断方法，所述方法应用于上述一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置中，所述方法包括：

采集故障数据；

根据所述故障数据和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行比对；

显示比对结果。

可选的，所述根据所述故障数据和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行比对，还包括：

将所述采集到的故障数据进行预处理，所述预处理包括存储、分析、去噪、提取特征，筛选、a/d转换、放大处理中的至少一种；

将预处理后的数据和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行比对。

可选的，所述故障数据包括电流/电压数据和/或图像数据；所述采集故障数据包括：

采集电流/电压数据和/或图像数据。

可选的，所述方法还包括：

将所述故障数据发送至服务器端，以便服务器端根据所述故障数据分析故障原因，并将对所述故障原因及对应的排除方法写入故障专家系统的故障特征分析库中。

可选的，所述显示对比结果包括：

显示故障原因及对应的排除方法。

本发明有益效果是：

通过采集故障数据，将所述故障数据和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行对比，得到故障原因及对应的排除方法，并显示分析得出的结果从而指导用户排除故障，还通过采集故障图像，从而更加准确的判定故障原因，还通过将故障数据发送至服务器端，以便服务器端的技术人员根据故障数据实时分析故障原因，并将最终分析得出的故障原因及对应的排除方法写入故障专家系统的故障特征分析库中，后期如果汽车再发生类似故障的时候就可以直接通过和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行对比，得到故障原因及对应的排除方法；且由于在故障分析单元中存储有汽车常见故障的特征以及对应的故障原因及对应的故障排除方法的故障专家系统，在检测的时候只需采集故障数据即可通过和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行对比，从而在能够检测汽车故障的前提下尽可能的减小了体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置应用于汽车故障检测时的系统框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一：

本实施例提供一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置，参见图1，所述装置包括：

数据采集单元101、故障分析单元102和结果显示单元103；

所述数据采集单元101用于采集故障数据；

所述故障分析单元102用于根据所述数据采集单元101采集到的故障数据和故障专家系统分析故障问题，所述故障专家系统中存储有故障特征分析库；

所述结果显示单元103用于显示所述故障分析单元102分析得到的结果。

具体的，本发明提供的是一种帮助汽车驾驶员在汽车出现故障时及时诊断出并排除故障的基于嵌入式的便携式装置。

具体的，数据采集单元采用电流电压传感器，用以采集故障发生时的电流电压；故障分析单元包括负责故障数据存储和处理、并且内部建立有故障专家系统的omapl138evm，故障专家系统中存储有故障特征分析库，即在故障专家系统存储有汽车常见故障的特征以及对应的故障原因及对应的故障排除方法；结果显示单元包括负责播放故障排除方法的视频及搭载有利用labview构建的服务器端的智能设备。

该智能设备可以是平板电脑，智能手机等便于携带的设备。本发明中以该智能设备为平板电脑为例进行说明。

本发明通过采集故障数据，将所述故障数据和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行对比，得到故障原因及对应的排除方法，并显示分析得出的结果从而指导用户排除故障，且由于在故障分析单元中存储有汽车常见故障的特征以及对应的故障原因及对应的故障排除方法的故障专家系统，在检测的时候只需采集故障数据即可通过和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行对比，从而在能够检测汽车故障的前提下尽可能的减小了体积。

实施例二

本实施例提供一种基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置，参见图2，所述装置包括：

数据采集单元101、故障分析单元102、结果显示单元103和远程通讯单元104；

所述数据采集单元101用于采集故障数据；所述故障数据包括电流/电压数据和/或图像数据；所述数据采集单元包括数据子单元1011和/或图像子单元1012；

所述数据子单元1011用于采集电流/电压数据；

所述图像子单元1012用于采集故障图像。

所述故障分析单元102用于根据所述数据采集单元101采集到的故障数据和故障专家系统分析故障问题，所述故障专家系统中存储有故障特征分析库；

所述故障分析单元102包括：

预处理子单元1021和比对子单元1022；

所述预处理子单元1021用于对所述电流/电压数据和/或图像数据进行预处理，所述预处理包括存储、分析、去噪、提取特征，筛选、a/d转换、放大处理的至少一种；

所述比对子单元1022用于将所述预处理子单元1021预处理后的数据和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行比对。

所述结果显示单元103用于显示所述故障分析单元102分析得到的结果。

所述结果显示单元103包括：

故障显示子单元1031和/或排除方法显示子单元1032；

所述故障显示子单元1031用于显示故障原因；

所述排除方法显示子单元1032用于显示对应于所述故障原因的排除方法。

远程通讯单元104，所述远程通讯单元104用于将所述故障数据发送给服务器端，以便服务器端根据所述故障数据分析故障原因，并将对所述故障原因及对应的排除方法写入故障专家系统的故障特征分析库中。

应用于上述基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置的方法包括：

采集故障数据；所述故障数据包括电流/电压数据和/或图像数据。

根据所述故障数据和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行比对；

将所述采集到的故障数据进行预处理，所述预处理包括存储、分析、去噪、提取特征，筛选、a/d转换、放大处理中的至少一种；

将预处理后的数据和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行比对。

显示比对结果；即显示故障原因及对应的排除方法

将所述故障数据发送至服务器端，以便服务器端根据所述故障数据分析故障原因，并将对所述故障原因及对应的排除方法写入故障专家系统的故障特征分析库中。

在实际应用中，该基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置中，数据子单元可以为用于采集电流电压数据的电流电压传感器，图像子单元为采集故障图像的摄像头，可以为连接在平板电脑上的usb摄像头，也可以为平板电脑自身具备的摄像头，可以用于采集故障发生时具体的故障图像，比如，汽车某电路板发生故障，可以通过该摄像头获取该电路板的图像，以便存储或在通过故障专家系统无法判断出故障原因及故障排除方法时通过远程通讯单元发送给远程服务器端技术人员，技术人员根据故障数据和故障图像更准确的判断故障原因及对应的故障排除方法。

本实施例中故障专家系统中的故障特征分析库由omapl138evm内建立的数据库、中央处理器和外围接口电路组成，外围接口电路主要包括对存储器进行读写的读写电路，与通信装置进行接口的接口电路，本装置预先将汽车实验台的各种技术数据和相关资料嵌入到故障诊断过程中，包括汽车各种常见故障特征以及对应的故障排除方法存储在omapl138evm内，

比如weyvv7汽车发生了一个电器性故障，如图3所示，通过本装置中的电流电压传感器采集该故障数据，并将采集到的故障数据通过rs232传输给omapl138evm；omapl138evm对故障数据进行存储、分析、去噪、提取特征，完成数据的筛选并再进行a/d转换、放大等处理，将处理结果与故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行校对，诊断出故障原因，并在平板电脑显示屏播放故障排除方法的视频，指导该基于嵌入式的便携式汽车故障诊断装置使用者排除故障。

若通过故障专家系统无法判断出故障原因及故障排除方法，即在该故障专家系统中没有存储对应于该故障数据的相关数据信息，则通过远程通讯单元发送给远程服务器端技术人员，技术人员根据故障数据和故障图像更准确的判断故障原因及对应的故障排除方法。并将此次故障数据及最终得出的故障原因和对应的故障排除方法写入故障专家系统中的故障特征分析库中，以便后期如果再发生类似故障可以直接从该故障专家系统中得出故障原因及对应的故障排除方法。

本发明通过采集故障数据，将所述故障数据和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行对比，得到故障原因及对应的排除方法，并显示分析得出的结果从而指导用户排除故障，还通过采集故障图像，从而更加准确的判定故障原因，还通过将故障数据发送至服务器端，以便服务器端的技术人员根据故障数据实时分析故障原因，并将最终分析得出的故障原因及对应的排除方法写入故障专家系统的故障特征分析库中，后期如果汽车再发生类似故障的时候就可以直接通过和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行对比，得到故障原因及对应的排除方法；且由于在故障分析单元中存储有汽车常见故障的特征以及对应的故障原因及对应的故障排除方法的故障专家系统，在检测的时候只需采集故障数据即可通过和故障专家系统中的故障特征分析库中的数据进行对比，从而在能够检测汽车故障的前提下尽可能的减小了体积。

本发明实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。