專利名稱：智能手機(jī)構(gòu)建透明通道實(shí)現(xiàn)自助式汽車在線診斷的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子信息技術(shù)，特別是一種車主自助式利用遠(yuǎn)程服務(wù)器專家系統(tǒng)對(duì)汽車進(jìn)行在線檢測(cè)和故障診斷的服務(wù)，也是一種全新概念“汽車云診斷”模式。
背景技術(shù)：
汽車電子技術(shù)方面。近二十多年來，汽車工業(yè)得以迅猛發(fā)展的關(guān)鍵在于汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展，基于人們對(duì)乘駕的要求、環(huán)保排放的要求、成本的要求以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的要求，從最早為排放控制而制定的標(biāo)準(zhǔn)，演變成相對(duì)全面的對(duì)汽車檢測(cè)和診斷的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)代汽車的電控程度越來越高，車內(nèi)部署了大量傳感器及感知電路，汽車動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系 統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、車內(nèi)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)幾乎都有微處理器(ECUs)在算計(jì)控制。汽車的許多固定參數(shù)、動(dòng)態(tài)參數(shù)、元器件劣化狀況、故障記錄等信息均通過一個(gè)稱為0BD(On-BoardDiagnostics隨車診斷)接口與車外進(jìn)行交互，以便檢修人員用檢測(cè)儀表測(cè)試及診斷。1994年SAE (美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì))推廣第二代隨車診斷(OBD-II)標(biāo)準(zhǔn)后，各主流車廠開始按標(biāo)準(zhǔn)過渡。自2005年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織重新修訂的ISO 15031出版后，世界各國(guó)汽車廠及政府監(jiān)管部門全部要求按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。從出版的ISO 15031看，幾種主要汽車總線協(xié)議都包括在內(nèi)。目前不足的主要是各車廠對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行深度不一致，信息量還存在不小差異。正因?yàn)槠噷?duì)外部的交互接口即第二代隨車診斷接口(OBD-II Interface)標(biāo)準(zhǔn)一致，因此相關(guān)配套的通用式診斷儀器也就出現(xiàn)了，便攜電腦(筆記本電腦或PDA)取代專業(yè)診斷儀也就越發(fā)常見。為了配合便攜式通用儀表的使用，兼容幾種主流協(xié)議的汽車信息采集適配器(0BD-IIInterface Adaptor)應(yīng)景而生。第二代隨車診斷接口具有豐富的信息量,但目前除了專業(yè)診斷使用外，很少有其它擴(kuò)展應(yīng)用，尤其是面向大眾的應(yīng)用。智能手機(jī)及其短距無線傳輸和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。近幾年興起的多功能、同時(shí)可下載多種應(yīng)用軟件的智能手機(jī)，使得人們發(fā)現(xiàn)手機(jī)已經(jīng)不能僅叫移動(dòng)電話了，而是逐漸成為人們生活中不可或缺的新型個(gè)人工具。新型智能手機(jī)除了內(nèi)置某些微型元器件應(yīng)付日常生活外(如數(shù)碼相機(jī)、微型音響、重力傳感器、電磁傳感器等)，基本上都配備了短距無線(藍(lán)牙)、中距無線(Wifi )及固有的遠(yuǎn)程(2G/3G/4G)數(shù)據(jù)通信功能接口。手機(jī)短距無線傳輸目前多應(yīng)用在藍(lán)牙耳機(jī)通話、藍(lán)牙音響等娛樂音頻方面的應(yīng)用，有些手機(jī)也用于與同樣具有藍(lán)牙功能的手機(jī)或電腦進(jìn)行文檔交換，鮮見于其它用途。訪問互聯(lián)網(wǎng)(移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng))是智能手機(jī)的一項(xiàng)重要應(yīng)用。主要集中在網(wǎng)頁瀏覽、即時(shí)通信、上傳下載、郵件收發(fā)、音頻視頻等個(gè)人多媒體應(yīng)用方面，這些應(yīng)用多只到手機(jī)本身為止，雖也常見于作為計(jì)算機(jī)上網(wǎng)的調(diào)制解調(diào)器(Modem)使用，但幾乎不見其在延伸控制類的應(yīng)用。服務(wù)器遠(yuǎn)程服務(wù)(云服務(wù))應(yīng)用。服務(wù)器遠(yuǎn)程在線服務(wù)是近2-3年才興起的，基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的普及和資費(fèi)的降低。服務(wù)器在線服務(wù)是“云服務(wù)”的一種表現(xiàn)方式，意味著以往許多需要通過本地終端軟件實(shí)現(xiàn)的服務(wù)功能轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)程服務(wù)器來完成，留給客戶的就是簡(jiǎn)單的交互界面，從而使客戶終端的軟件、硬件要求降低，即所謂的瘦終端模式，用戶的操作也更加便捷易懂。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)隨著第二代無線通信技術(shù)朝三代、四代無線通信技術(shù)進(jìn)化，無線帶寬有所增大，穩(wěn)定性也有了較大提高，基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的“云服務(wù)”初露端倪。相關(guān)或接近應(yīng)用的差異分析。早在OBD-II標(biāo)準(zhǔn)推出之前，主流品牌汽車廠家就采用了隨車診斷技術(shù)，只不過很多是廠家自定義的標(biāo)準(zhǔn)。后OBD-II標(biāo)準(zhǔn)時(shí)代，出現(xiàn)了多種通用式的檢測(cè)診斷儀器(包括便攜移動(dòng)終端)，但也主要針對(duì)汽修企業(yè)或汽車愛好者的專業(yè)半專業(yè)應(yīng)用，從目前收集到的資料看，這些檢測(cè)診斷過程無不例外都是要求在現(xiàn)場(chǎng)儀器(檢測(cè)終端設(shè)備)上完成的，即使需要通過網(wǎng)絡(luò)謀求遠(yuǎn)程專家支持服務(wù)，也是通過聯(lián)網(wǎng)上傳檢測(cè)結(jié)果或初步診斷報(bào)告，再獲取返回最終結(jié)果的方式實(shí)現(xiàn)。目前尚未見由遠(yuǎn)端服務(wù)器直接控制檢測(cè)過程，在線發(fā)出測(cè)試指令的“云診斷”方式出現(xiàn)。專業(yè)針對(duì)某種車型的前端診斷方式因能得到汽車制造廠家技術(shù)支持(如4S店)，至今仍為汽車診斷的主流模式。而通用型便攜式診斷終端，存在以下不足診斷終端設(shè)備軟件版本升級(jí)難度大且很難及時(shí)更新；非專業(yè)人士不易操作，僅限中小汽修企業(yè)或汽車愛好者，用戶面窄；故障代碼庫不齊全，也難以及時(shí)更新，很多被診斷出來的故障代碼還需另外查閱資料或上網(wǎng)檢索故障碼的具體含義。
發(fā)明內(nèi)容智能手機(jī)構(gòu)建透明通道實(shí)現(xiàn)自助式汽車在線診斷的系統(tǒng)，是一種由汽車信息采集適配器、智能手機(jī)、遠(yuǎn)程服務(wù)器和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)組成的，可實(shí)現(xiàn)使用者利用智能手機(jī)對(duì)汽車進(jìn)行檢測(cè)及故障診斷的自助式服務(wù)系統(tǒng)。智能手機(jī)(Smart Phone)指可下載手機(jī)應(yīng)用軟件，且具有短距無線通信功能的智能手機(jī)，提供關(guān)于本系統(tǒng)應(yīng)用的人機(jī)互動(dòng)界面，負(fù)責(zé)構(gòu)建及監(jiān)控遠(yuǎn)程服務(wù)器與汽車信息采集適配器之間的測(cè)試用數(shù)據(jù)通道。遠(yuǎn)程服務(wù)器，也稱云服務(wù)器(Cloud App Server)，該遠(yuǎn)程服務(wù)器負(fù)責(zé)測(cè)試指令的發(fā)送和數(shù)據(jù)接收，配合智能手機(jī)建立或者拆除測(cè)試用的臨時(shí)數(shù)據(jù)通道，保存用戶數(shù)據(jù)及汽車健康檔案，置放專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。一種由汽車信息米集適配器(OBD-II Interface Adaptor)、智能手機(jī)(Smart Phone)、云服務(wù)器(Cloud App Server)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)組成的可實(shí)現(xiàn)普通車主自助對(duì)汽車進(jìn)行診斷的系統(tǒng)。利用智能手機(jī)的可編程特性，通過手機(jī)軟件在適配器、智能手機(jī)和服務(wù)器間建立一條“透明”數(shù)據(jù)通道，服務(wù)器根據(jù)手機(jī)的指令要求，通過透明通道向汽車的交互接口(0BD-IIInterface )發(fā)出診斷命令，并同時(shí)接收返回的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，在服務(wù)器專家系統(tǒng)指引下給出診斷結(jié)論，將結(jié)果形成診斷報(bào)告，存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，再通過應(yīng)用服務(wù)器返回 結(jié)果到手機(jī)或由手機(jī)訪問獲取結(jié)果，是一種典型的“云診斷”方式。過程中，手機(jī)僅負(fù)責(zé)透明通道的建立和對(duì)通道進(jìn)行監(jiān)控，是一種完全不同于其它將移動(dòng)終端作為汽車診斷數(shù)據(jù)處理終端的模式。本實(shí)用新型的系統(tǒng)和方法，具有以下特點(diǎn)采用了無線數(shù)據(jù)通道的復(fù)用技術(shù)，除建立了一條動(dòng)態(tài)可調(diào)整的檢測(cè)用“透明”數(shù)據(jù)通道外，還同時(shí)保持了服務(wù)器與智能手機(jī)之間、智能手機(jī)與適配器之間的互動(dòng)；檢測(cè)過程由遠(yuǎn)端服務(wù)器在線實(shí)施，避免了檢測(cè)結(jié)果的人為干預(yù)；服務(wù)器系統(tǒng)的更新升級(jí)，可免除了大量終端側(cè)的升級(jí)問題，新車不斷涌現(xiàn)，汽車本身也在升級(jí)，一些原廠家定義的故障碼逐漸調(diào)整轉(zhuǎn)變采用ISO標(biāo)準(zhǔn)定義的故障碼，汽車技術(shù)進(jìn)步不斷帶來新故障碼的出現(xiàn)，因此故障碼庫能否及時(shí)更新對(duì)汽車診斷來說很重要；以汽車的車輛識(shí)別碼(也稱車架號(hào)、VIN碼)作為“車”的會(huì)員制管理基礎(chǔ)，不同于以往的以“人”作為管理主體，本系統(tǒng)中“人”只是“車”的監(jiān)護(hù)人角色，只有自助診斷系統(tǒng)做到了一車一賬號(hào)的管理，才能向車主提供每臺(tái)汽車的“健康檔案”服務(wù)；“健康檔案”由汽車的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和汽車歷史數(shù)據(jù)兩部分組成，汽車外部特征數(shù)據(jù)和汽車內(nèi)部配置參數(shù)組成了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)部分，而每次檢測(cè)、診斷、凍結(jié)幀、保養(yǎng)、維修等數(shù)據(jù)文檔則組成了可追溯性的歷史數(shù)據(jù)部分。[0009]由于是面向普通車主的新型服務(wù)系統(tǒng)，必須要避免診斷過程的復(fù)雜連線。本系統(tǒng)是無需用戶連線操作的。車主只需將一個(gè)小型適配器插入到汽車的診斷插座上，擺弄手機(jī)即可。提供符合ISO 15031-5標(biāo)準(zhǔn)所定義的所有汽車檢測(cè)及診斷指令集(PIDs -測(cè)試項(xiàng)目)在線云服務(wù)，也提供那些按ISO標(biāo)準(zhǔn)貫徹的汽車廠家自定義指令集(測(cè)試項(xiàng)目)在線云服務(wù)。

圖I是汽車云診斷系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)由汽車信息采集適配器⑷、智能手機(jī)(K))、遠(yuǎn)程服務(wù)器⑶，以及連接通道⑴、⑶組成。圖2是遠(yuǎn)程服務(wù)器服務(wù)邏輯示意圖。遠(yuǎn)程服務(wù)器的應(yīng)用邏輯是由診斷服務(wù)器(9) -I、應(yīng)用(含Web服務(wù))服務(wù)器(9) -2和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器⑶_3組成。附圖圖例
⑴檢測(cè)用透明數(shù)據(jù)通道 I⑵手機(jī)訪問移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通道I⑶復(fù)用后的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通道
⑷汽車OBD II接口適配器 (5)手機(jī)上的藍(lán)牙或WIFI接口(6)手機(jī)上的互聯(lián)網(wǎng)側(cè)接口
⑴手機(jī)鍵盤及顯示界面 ⑶透明數(shù)據(jù)通道碼流控制調(diào)整兩運(yùn)端(云)服務(wù)器組
(9)-1汽車診斷服務(wù)器(9) -2網(wǎng)頁及應(yīng)用服務(wù)器_O) -3數(shù)據(jù)庫服務(wù)器_
(10)智能手機(jī)示意|(11)控制通道示意|(12)通道復(fù)用示意
具體實(shí)施方式
對(duì)使用者(車主)來說，實(shí)施方式為使用者(車主)首先必須擁有一只汽車信息采集適配器(第二代隨車診斷接口適配器，也叫OBD-II適配器)，該適配器可在汽車配件市場(chǎng)購(gòu)得；使用者(車主)擁有一臺(tái)當(dāng)下主流配置的能使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能手機(jī)，下載安裝本系統(tǒng)配套使用的手機(jī)終端軟件；采用車輛識(shí)別碼(VIN碼)在智能手機(jī)上或電腦上在線注冊(cè)，以享用注冊(cè)后的一車一賬號(hào)所對(duì)應(yīng)的汽車“健康檔案”服務(wù)；將OBD-II適配器插上汽車的OBD-II接口插座(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定該插座位于駕駛艙內(nèi)，儀表板下方，駕駛員手可觸碰而不可視見)，將點(diǎn)火鑰匙置于“啟動(dòng)”位置，或開啟汽車；按手機(jī)軟件提示，配置手機(jī)與適配器的藍(lán)牙或WIFI連接(初次使用時(shí)需要);開始使用軟件上的故障診斷、消除故障碼等應(yīng)用項(xiàng)目，也可檢測(cè)各種靜態(tài)或動(dòng)態(tài)參數(shù)(如熱氧傳感器、節(jié)氣門位置、溫度壓力等等)，接收服務(wù)器返回的簡(jiǎn)單結(jié)果，也可主動(dòng)訪問遠(yuǎn)端應(yīng)用服務(wù)器獲取診斷報(bào)告或健康檔案。對(duì)系統(tǒng)而言，實(shí)施方式為手機(jī)軟件打開后，自動(dòng)檢查網(wǎng)絡(luò)配置、短距通信接口配置情況，提示客戶相關(guān)注意事項(xiàng)，對(duì)初次使用者提示要求用戶注冊(cè)及藍(lán)牙配置幫助；手機(jī)軟件首先通過OBD-II適配器檢查所注冊(cè)的該汽車對(duì)ISO標(biāo)準(zhǔn)的兼容情況，分析汽車所采用的協(xié)議，形成配置文件，既保留在手機(jī)上也上傳到服務(wù)器，以保證服務(wù)器遠(yuǎn)程診斷的正常進(jìn)行；根據(jù)用戶要求，手機(jī)向服務(wù)器發(fā)出檢測(cè)項(xiàng)目指令，與遠(yuǎn)端服務(wù)器共同建立服務(wù)器直達(dá)OBD-II適配器的測(cè)試通道，手機(jī)同時(shí)監(jiān)控通道狀況，根據(jù)實(shí)際情況可切斷、恢復(fù)測(cè)試通道，監(jiān)督測(cè)試數(shù)據(jù)流變化，并將進(jìn)程情況展示在手機(jī)屏幕上；服務(wù)器側(cè)接收手機(jī)指令，配合建立測(cè)試通道，向汽車適配器發(fā)出檢測(cè)命令，接收適配器返回的結(jié)果，檢測(cè)結(jié)束后拆除已建立的臨時(shí)測(cè)試通道(與手機(jī)配合)、獲取專家數(shù)據(jù)庫支持、形成診斷報(bào)告、向手機(jī)返回結(jié)果，并將報(bào)告加入汽車健康檔案；服務(wù)器側(cè)提供Web查詢?cè)L問功能。權(quán)利要求1.智能手機(jī)構(gòu)建透明通道實(shí)現(xiàn)自助式汽車在線診斷的系統(tǒng)，其特征是，由汽車信息采集適配器、智能手機(jī)、遠(yuǎn)程服務(wù)器和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)組成，實(shí)現(xiàn)用戶利用智能手機(jī)對(duì)汽車進(jìn)行檢測(cè)及故障診斷的自助式服務(wù)系統(tǒng)。服務(wù)器根據(jù)手機(jī)的指令要求，通過透明通道向汽車的交互接口( OBD-II Interface )發(fā)出診斷命令，并同時(shí)接收返回的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，在服務(wù)器專家系統(tǒng)指引下給出診斷結(jié)論，將結(jié)果形成診斷報(bào)告，存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，再通過應(yīng)用服務(wù)器返回結(jié)果到手機(jī)或由手機(jī)訪問獲取結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能手機(jī)構(gòu)建透明通道實(shí)現(xiàn)自助式汽車在線診斷的系統(tǒng)，其特征在于所述的智能手機(jī)指可下載手機(jī)應(yīng)用軟件，且具有短距無線通信功能的智能手機(jī)，提供關(guān)于本系統(tǒng)應(yīng)用的人機(jī)互動(dòng)界面，負(fù)責(zé)構(gòu)建及監(jiān)控遠(yuǎn)程服務(wù)器與汽車信息采集適配器之間的測(cè)試用數(shù)據(jù)通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能手機(jī)構(gòu)建透明通道實(shí)現(xiàn)自助式汽車在線診斷的系統(tǒng)，其特征在于所述的遠(yuǎn)程服務(wù)器，可以是一臺(tái)服務(wù)器，也可以是多臺(tái)服務(wù)器組成的服務(wù)器集群，也可以是第三方云服務(wù)商提供的服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)，該遠(yuǎn)程服務(wù)器負(fù)責(zé)檢測(cè)指令的發(fā)送和數(shù)據(jù)接收，配合智能手機(jī)建立或者拆除測(cè)試用的臨時(shí)數(shù)據(jù)通道，保存用戶數(shù)據(jù)及汽車健康檔案，置放專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
專利摘要智能手機(jī)構(gòu)建透明通道實(shí)現(xiàn)自助式汽車在線診斷的系統(tǒng)，指利用智能手機(jī)的可編程特性，通過在手機(jī)終端上運(yùn)行軟件，建立遠(yuǎn)程服務(wù)器與汽車信息采集適配器之間的透明數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車進(jìn)行遠(yuǎn)程在線檢測(cè)和故障診斷的系統(tǒng)。檢測(cè)過程中，手機(jī)僅負(fù)責(zé)透明通道的建立和監(jiān)控，遠(yuǎn)程服務(wù)器中的診斷服務(wù)器負(fù)責(zé)發(fā)出測(cè)試指令、接受返回?cái)?shù)據(jù)、分析處理，將結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，再通過應(yīng)用服務(wù)器返回結(jié)果到手機(jī)或由手機(jī)訪問獲取結(jié)果，是一種典型的“云診斷”方式。該方式的檢測(cè)過程由遠(yuǎn)程服務(wù)器在線實(shí)施，避免了檢測(cè)結(jié)果的人為干預(yù)。為便于廣大車主的自助服務(wù)，汽車終端側(cè)無需用戶連線操作。
文檔編號(hào)H04L29/08GK202372854SQ201120333968
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
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