本發(fā)明屬于汽車故障診斷領域，具體地說，本發(fā)明涉及一種基于云端交互的汽車實時故障診斷系統(tǒng)和診斷方法。

背景技術：

1、隨著人們生活水平的提高，用戶對汽車安全性的要求越來越高，汽車的故障診斷的及時性尤為重要。中國專利102752360a提供一種基于云計算的汽車故障檢測系統(tǒng)，解決一般車輛不具備檢測車輛故障功能或檢測故障不具體，用戶不能及時對車輛進行維修，增加了安全隱患同時也使得故障可能嚴重化，增加了維修成本的問題。系統(tǒng)包括車載終端和云計算端；車載終端包括有汽車數(shù)據(jù)通訊接口模塊、控制模塊、網(wǎng)絡通訊模塊和顯示模塊；車載終端通過網(wǎng)絡與云計算端連接。此專利通過云計算端分析汽車故障，解決了汽車故障診斷的問題，但對網(wǎng)絡的網(wǎng)速要求高，同時對故障的診斷存在延時現(xiàn)象，這會對用戶的安全造成隱患。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種基于云端交互的汽車實時故障診斷系統(tǒng)和診斷方法，以達到提高汽車故障診斷速度和準確性的目的。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：

3、本發(fā)明提供一種基于云端交互的汽車實時故障診斷系統(tǒng)，包括故障檢測模塊、邊緣計算模塊、故障診斷與管理模塊和處理模塊，所述故障檢測模塊的輸出端連接邊緣計算模塊的輸入端，所述邊緣計算模塊的輸出端連接故障診斷與管理模塊的輸入端，所述邊緣計算模塊的輸出端連接處理模塊的輸入端，所述故障診斷與管理模塊的輸出端連接處理模塊的輸入端，所述故障診斷與管理模塊的輸出端連接邊緣計算模塊的輸入端，所述處理模塊的輸出端連接故障診斷與管理模塊的輸入端。

4、所述故障檢測模塊輸出汽車狀態(tài)信息到邊緣計算模塊，所述邊緣計算模塊輸出控制指令到處理模塊，所述邊緣計算模塊輸出汽車故障信息到故障診斷與管理模塊，所述故障診斷與管理模塊輸出控制指令到處理模塊，所述故障診斷與管理模塊輸出故障檢測請求指令到邊緣計算模塊，所述處理模塊輸入處理結果到故障診斷與管理模塊。

5、所述故障檢測模塊采用傳感器，所述邊緣計算模塊采用微控制器，所述處理模塊包括微控制器和執(zhí)行器，所述故障診斷與管理模塊采用云端服務器。

6、本發(fā)明提供一種基于云端交互的汽車實時故障診斷方法：

7、步驟一：故障檢測模塊實時監(jiān)測汽車狀態(tài)，并將汽車狀態(tài)信息輸入邊緣計算模塊，邊緣計算模塊對汽車狀態(tài)信息進行初步分析；

8、步驟二：邊緣計算模塊檢測到汽車故障后發(fā)送汽車故障信息到故障診斷與管理模塊；

9、步驟三：故障診斷與管理模塊對汽車故障信息進行分析，根據(jù)汽車故障分析結果發(fā)送控制指令到處理模塊；

10、步驟四：處理模塊根據(jù)接收到的控制指令處理故障，并將處理結果反饋至故障診斷和管理模塊。

11、在步驟一中，邊緣計算模塊在對汽車狀態(tài)進行初步分析后進行診斷并發(fā)送控制指令到處理模塊，邊緣計算模塊發(fā)送診斷結果到故障診斷與管理模塊；當邊緣計算模塊無法診斷故障時，將汽車故障信息發(fā)送至故障診斷與管理模塊。

12、在步驟三中，故障診斷與管理模塊通過大數(shù)據(jù)技術分析汽車故障信息，并通過智能預測模型對汽車故障發(fā)展趨勢進行預測，故障診斷與管理模塊根據(jù)汽車故障分析結果和故障發(fā)展趨勢預測結果發(fā)送控制指令到處理模塊。

13、故障診斷與管理模塊通過大數(shù)據(jù)技術更新故障診斷和處理案例，維護故障數(shù)據(jù)庫。

14、故障診斷與管理模塊周期發(fā)送故障檢測請求指令到邊緣計算模塊，邊緣計算模塊輸入汽車狀態(tài)信息到故障診斷與管理模塊，當故障診斷與管理模塊檢測到故障數(shù)據(jù)時，重新發(fā)送故障詳細檢測請求指令到邊緣計算模塊，邊緣計算模塊上傳與故障相關的更多汽車狀態(tài)信息到故障診斷與管理模塊，故障診斷與管理模塊對上傳的與故障相關的更多汽車狀態(tài)信息進行分析并生成控制指令發(fā)送到處理模塊。

15、故障診斷與管理模塊對于先前發(fā)生過故障的汽車部件，定期發(fā)送請求故障跟蹤指令到邊緣計算模塊，邊緣計算模塊對發(fā)生過故障的汽車部件進行跟蹤監(jiān)測，并將監(jiān)測到的汽車部件信息傳輸?shù)焦收显\斷與管理模塊，故障診斷與管理模塊對汽車部件信息進行診斷。

16、邊緣計算模塊與故障診斷與管理模塊、故障診斷與管理模塊與處理模塊在數(shù)據(jù)傳輸過程中對數(shù)據(jù)進行加密并對設備進行驗證。

17、本發(fā)明的技術效果為：

18、(1)本發(fā)明加密算法對數(shù)據(jù)進行加密，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲過程中的機密性和完整性。

19、(2)本發(fā)明通過機器學習算法和車輛在日常形式過程中遇到各種故障問題以及在這段時間內以及發(fā)生故障前的產(chǎn)生的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)訓練智能預測模型，對模型進行不斷的訓練和迭代，讓模型具有自學習能力與預測能力，依靠智能預測模型預測能夠更快的分析出當前車輛狀態(tài)信息是否存在故障發(fā)生的風險，相較于傳統(tǒng)的故障診斷具有更高的準確性與效率。

20、(3)故障診斷與管理模塊根據(jù)診斷結果生成控制指令到處理模塊，處理模塊執(zhí)行控制指令并上報處理結果，邊緣計算模塊通過故障檢測模塊實時檢測故障；故障診斷與管理模塊、處理模塊、故障檢測模塊和邊緣計算模塊形成閉環(huán)，汽車和云端服務器之間不斷進行信息交換和發(fā)出指令，確保汽車故障能夠計時發(fā)現(xiàn)和處理，提高汽車的安全性和可靠性。

21、(4)故障診斷與管理模塊即云端服務器與邊緣計算模塊協(xié)同工作，云端服務器提供了強大的數(shù)據(jù)處理能力和存儲資源，邊緣計算模塊在數(shù)據(jù)源附近進行快速處理，具有實時性和降低延遲的優(yōu)勢；兩者協(xié)同工作，根據(jù)任務的緊急性和復雜性，智能地在云端和邊緣計算之間分配計算負載，保證對汽車故障處理的實時性和有效性。

技術特征：

1.一種基于云端交互的汽車實時故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：包括故障檢測模塊、邊緣計算模塊、故障診斷與管理模塊和處理模塊，所述故障檢測模塊的輸出端連接邊緣計算模塊的輸入端，所述邊緣計算模塊的輸出端連接故障診斷與管理模塊的輸入端，所述邊緣計算模塊的輸出端連接處理模塊的輸入端，所述故障診斷與管理模塊的輸出端連接處理模塊的輸入端，所述故障診斷與管理模塊的輸出端連接邊緣計算模塊的輸入端，所述處理模塊的輸出端連接故障診斷與管理模塊的輸入端。

2.如權利要求1所述的一種基于云端交互的汽車實時故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述故障檢測模塊輸出汽車狀態(tài)信息到邊緣計算模塊，所述邊緣計算模塊輸出控制指令到處理模塊，所述邊緣計算模塊輸出汽車故障信息到故障診斷與管理模塊，所述故障診斷與管理模塊輸出控制指令到處理模塊，所述故障診斷與管理模塊輸出故障檢測請求指令到邊緣計算模塊，所述處理模塊輸入處理結果到故障診斷與管理模塊。

3.如權利要求1所述的一種基于云端交互的汽車實時故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述故障檢測模塊采用傳感器，所述邊緣計算模塊采用微控制器，所述處理模塊包括微控制器和執(zhí)行器，所述故障診斷與管理模塊采用云端服務器。

4.一種如權利要求1-3任一所述的基于云端交互的汽車實時故障診斷方法，其特征在于：

5.如權利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實時故障診斷方法，其特征在于：在步驟一中，邊緣計算模塊在對汽車狀態(tài)進行初步分析后進行診斷并發(fā)送控制指令到處理模塊，邊緣計算模塊發(fā)送診斷結果到故障診斷與管理模塊；當邊緣計算模塊無法診斷故障時，將汽車故障信息發(fā)送至故障診斷與管理模塊。

6.如權利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實時故障診斷方法，其特征在于：在步驟三中，故障診斷與管理模塊通過大數(shù)據(jù)技術分析汽車故障信息，并通過智能預測模型對汽車故障發(fā)展趨勢進行預測，故障診斷與管理模塊根據(jù)汽車故障分析結果和故障發(fā)展趨勢預測結果發(fā)送控制指令到處理模塊。

7.如權利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實時故障診斷方法，其特征在于：故障診斷與管理模塊通過大數(shù)據(jù)技術更新故障診斷和處理案例，維護故障數(shù)據(jù)庫。

8.如權利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實時故障診斷方法，其特征在于：故障診斷與管理模塊周期發(fā)送故障檢測請求指令到邊緣計算模塊，邊緣計算模塊輸入汽車狀態(tài)信息到故障診斷與管理模塊，當故障診斷與管理模塊檢測到故障數(shù)據(jù)時，重新發(fā)送故障詳細檢測請求指令到邊緣計算模塊，邊緣計算模塊上傳與故障相關的更多汽車狀態(tài)信息到故障診斷與管理模塊，故障診斷與管理模塊對上傳的與故障相關的更多汽車狀態(tài)信息進行分析并生成控制指令發(fā)送到處理模塊。

9.如權利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實時故障診斷方法，其特征在于：故障診斷與管理模塊對于先前發(fā)生過故障的汽車部件，定期發(fā)送請求故障跟蹤指令到邊緣計算模塊，邊緣計算模塊對發(fā)生過故障的汽車部件進行跟蹤監(jiān)測，并將監(jiān)測到的汽車部件信息傳輸?shù)焦收显\斷與管理模塊，故障診斷與管理模塊對汽車部件信息進行診斷。

10.如權利要求4所述的一種基于云端交互的汽車實時故障診斷方法，其特征在于：邊緣計算模塊與故障診斷與管理模塊、故障診斷與管理模塊與處理模塊在數(shù)據(jù)傳輸過程中對數(shù)據(jù)進行加密并對設備進行驗證。

技術總結
本發(fā)明提供一種基于云端交互的汽車實時故障診斷系統(tǒng)和診斷方法，屬于汽車故障診斷領域，包括故障檢測模塊、邊緣計算模塊、故障診斷與管理模塊和處理模塊，故障檢測模塊實時監(jiān)測汽車狀態(tài)，并將汽車狀態(tài)信息輸入邊緣計算模塊，邊緣計算模塊對汽車狀態(tài)信息進行初步分析；邊緣計算模塊檢測到汽車故障后發(fā)送汽車故障信息到故障診斷與管理模塊；故障診斷與管理模塊對汽車故障信息進行分析，根據(jù)汽車故障分析結果發(fā)送控制指令到處理模塊；處理模塊根據(jù)接收到的控制指令處理故障，并將處理結果反饋至故障診斷和管理模塊。本發(fā)明具有故障診斷及時，診斷準確率高的優(yōu)點。

技術研發(fā)人員：左雙文
受保護的技術使用者：伯泰克汽車電子（蕪湖）有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19