基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法、系统及汽车与流程

1.本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法、系统及汽车。


背景技术：

2.车载诊断系统(on-board diagnostic，obd)是实时监测车辆在使用过程中是否发生故障等的车内外诊断信息交互载体，其目的是为车企的工程开发、生产线检测以及售后服务提供故障获取、功能配置、例程执行、软件刷新等平台化技术手段，传统的车辆诊断技术采用操作人员-诊断工具-车辆的交互模式。当车辆售后需要进行诊断时，需要操作人员一一将售后工具接入车辆的obd口进行故障信息读取车辆数据然后进行诊断，车辆较多时，需要用户排队进行诊断，如此，会耗费大量的人力物力，且诊断效率和用户的体验感都较低。在制造工厂的下线诊断时，同样需要下线检测操作人员将诊断设备接入车辆obd口进行诊断数据读取与诊断。如此，也会耗费大量的人力物力，且诊断效率较低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决现有技术中的车辆诊断耗费大量人力物力且诊断效率和用户体验感较低的问题。因此，本发明提供一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法、系统及汽车，减少了车辆诊断的人力物力的耗费以及提高了诊断效率和用户体验感。
4.为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法，所述自组织网络应用ad-hoc模式，所述自助式车载诊断交互方法包括：
5.第一目标车辆进入覆盖有ad-hoc网络的目标区域并进行身份验证后，加入ad-hoc网络；
6.所述第一目标车辆广播第一诊断请求，所述第一诊断请求携带所述第一目标车辆的配置数据和申请业务包的第一业务码；
7.诊断数据平台中心为所述第一目标车辆提供与所述业务码相匹配的目标数据；
8.诊断应用平台依据所述目标数据对所述第一目标车辆提供诊断服务并将诊断结果反馈于所述第一目标车辆。
9.进一步，在本发明的一些实施例中，所述自组织网络应用ad-hoc模式，所述自助式车载诊断交互方法包括：
10.第一目标车辆进入覆盖有ad-hoc网络的目标区域并进行身份验证后，加入ad-hoc网络；
11.所述第一目标车辆广播第一诊断请求，所述第一诊断请求携带所述第一目标车辆的配置数据和申请业务包的第一业务码；
12.诊断数据平台中心为所述第一目标车辆提供与所述第一业务码相匹配的目标数
据；
13.诊断应用平台依据所述目标数据对所述第一目标车辆提供诊断服务并将诊断结果反馈于所述第一目标车辆。
14.进一步，在本发明的一些实施例中，所述自助式车载诊断交互方法还包括：
15.加入到所述ad-hoc网络中的第二目标车辆广播第二诊断请求，所述第二诊断请求携带所述第二目标车辆的配置数据和申请业务包的第二业务码；
16.所述第一目标车辆响应所述第二诊断请求，并为所述第二目标车辆共享所述目标数据；
17.所述诊断应用平台依据所述目标数据对所述第二目标车辆提供诊断服务并将诊断结果反馈于所述第二目标车辆；
18.其中，所述第一业务码和所述第二业务码相同。
19.进一步，在本发明的一些实施例中，所述自助式车载诊断交互方法还包括：
20.所述第一目标车辆和所述第二目标车辆将所述目标数据按照目标数据存储结构和存储溢出机制进行存储。
21.进一步，在本发明的一些实施例中，所述自助式车载诊断交互方法还包括：
22.所述第一目标车辆和所述第二目标车辆共享所述目标数据时，基于pki/ca机制对所述目标数据进行加密传输和签名认证。
23.进一步，在本发明的一些实施例中，所述广播包括udp广播。
24.进一步，在本发明的一些实施例中，所述第一诊断请求由车载诊断系统发出，所述第一业务码由所述车载诊断系统通过所述配置数据对比生成。
25.进一步，在本发明的一些实施例中，所述第一目标车辆与所述诊断数据平台中心通过tcp协议进行通讯。
26.进一步，在本发明的一些实施例中，所述自助式车载诊断交互方法还包括：
27.在所述第一目标车辆完成诊断后，所述第一目标车辆退出所述ad-hoc网络；
28.在加入到所述ad-hoc网络中的第二目标车辆完成诊断后，所述第二目标车辆退出所述ad-hoc网络。
29.进一步，在本发明的一些实施例公开了一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互系统，包括：
30.目标车辆，所述目标车辆为待诊断对象，各所述目标车辆通过ad-hoc网络互联；
31.诊断数据平台中心，所述诊断数据平台中心为所述目标车辆提供与所述目标车辆的业务码相匹配的目标数据；
32.诊断应用平台，所述诊断应用平台用于依据所述目标数据对所述目标车辆提供诊断服务并将诊断结果反馈于所述目标车辆。
33.进一步，在本发明的一些实施例公开了一种汽车，包括如上所述的基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互系统。
34.本发明实施例公开的一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法，具有以下有益效果：
35.在第一目标车辆需要进行车辆诊断时，只要第一目标车辆加入到ad-hoc网络之后，第一目标车辆可以发出第一诊断请求，由诊断数据平台中心就可以针对第一诊断请求
的业务码提供相匹配的目标数据，诊断应用平台根据目标数据就可以完成对第一目标车辆的诊断服务并将诊断结果反馈于第一目标车辆。无需车辆的驾驶人员长时间排队等候，提升了用户体验感，同时，只要车辆加入到ad-hoc网络之后，诊断数据平台和诊断应用平台就可以同时对多个车辆提供诊断服务，提高了对车辆的诊断效率，此外，也避免了人力物力的浪费。
36.本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
37.图1(a)为本发明实施例公开的一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法的流程示意图；
38.图1(b)为本发明实施例公开的一种自组织网络的示意图；
39.图2(a)为本发明实施例公开的另一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法的流程示意图；
40.图2(b)为本发明实施例公开的一种基于移动自组织网络的车载诊断交互的具体实现流程图；
41.图3为本发明实施例公开的一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互系统的结构示意图。
42.附图标记说明：
43.40：目标车辆；41：诊断数据平台中心；42：诊断应用平台。
具体实施方式
44.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
45.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
46.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
48.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.传统的车辆诊断技术采用操作人员-诊断工具-车辆的交互模式。当车辆售后需要进行诊断时，需要操作人员一一将售后工具接入车辆的obd口进行故障信息读取车辆数据然后进行诊断，车辆较多时，需要用户排队进行诊断，如此，会耗费大量的人力物力，且诊断效率和用户的体验感都较低。在制造工厂的下线诊断时，同样需要下线检测操作人员将诊断设备接入车辆obd口进行诊断数据读取与诊断。如此，也会耗费大量的人力物力，且诊断效率较低。
50.诊断最主要的应用场景是售后与生产线，在智能网联时代，云诊断的技术发展实现了诊断交互手段从本地到云端的扩展，但是售后机产线诊断应用依旧存在以下问题待解决，例如运营成本高、维修效率低、售后工具依赖工作人员操作等，本发明实施例对当前的诊断交互方式进行了补充，在现有诊断系统的协议、服务、数据等基本功能的基础上，利用整车域控制器的计算和存储能力，融合以太网诊断技术、无线局域组网技术、互联网人工智能/大数据技术、数据共享技术等实现诊断技术的车车联网。
51.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的实施方式作进一步地详细描述。
52.请参见图1(a)，图1(a)为本发明实施例公开的一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法的流程示意图，其中，自组织网络应用ad-hoc模式，自助式车载诊断交互方法包括：
53.步骤s10：第一目标车辆进入覆盖有ad-hoc网络的目标区域并进行身份验证后，加入ad-hoc网络。
54.具体的，在本发明的一些实施例中，组网技术采用点对点模式的无线移动网络ad-hoc,将每台车辆的诊断边缘节点作为网络接入点支持应用层的动态主机配置协议(dynamic host configuration protocol，dhcp)、以太网诊断技术doip以及无线局域网络wlan管理等模块，传输层支持无线环境下的传输层协议(传输控制协议(transmission control protocol，tcp)和用户数据报协议(user data protocol，udp))进行进程通信，网络层支持无线动态路由协议。加入到ad-hoc网络中的每台车辆的地位平等，无需设置中心控制节点，在进入到覆盖有ad-hoc网络的区域之后，车辆会快速加入和自由离开自组织网络ad-hoc网络，加入到ad-hoc网络中的车辆具有移动终端所需的功能，也具有报文转发能力，可以实现转发路由，扩展自组织网络的覆盖范围。其中，诊断边缘节点为车辆和外部通信交互的网关节点，可实现车辆对外通信和有效隔离车辆内外网络，其为外部有线设备或无线设备接入车辆的入口。在实现转发路由时，ad-hoc节点作为中继节点，接收作为诊断边缘节点的a节点的信息，并通过多跳路由转发至作为诊断边缘节点b节点，各ad-hoc所在的诊断边缘节点均支持路由算法。
55.进一步，在本发明的一些实施例中，第一目标车辆指的是在一时刻先进入到覆盖
有ad-hoc网络的目标区域中的车辆，对第一目标车辆进行身份验证可以是对第一目标车辆进行无线身份验证。对第一目标车辆进行无线身份验证时是基于pki的证书进行认证(包含签名验签等过程)。
56.进一步，在本发明的一些实施例中，对于每一个进入到ad-hoc网络且需要诊断服务的车辆而言，每一个车辆的诊断边缘节点均可以通过诊断矩阵实现在线以太网诊断和被动接收处理。
57.为了达到以上的目的，一方面，每一个车辆应该支持以太网诊断客户端(oem自定义功能)，支持以太网在线诊断工具的功能，并且支持数据脚本、数据的加载、支持诊断服务请求的发送和接收，以此控制车内各类总线节点(如can总线节点，canfd总线节点，ethernet总线节点)执行诊断任务，其中，在线诊断指工具(相对于本地接入obd口的离线工具)集成在边缘节点内，诊断协议采用的是以太网诊断协议。另一方面，也应该支持以太网诊断服务器端，用来辅助进行车辆通信连接、车辆识别、路由激活以及接收处理来自其他车辆诊断边缘节点的任务指令，进行共享数据的发送和接收等。其中，车辆通信连接、车辆识别以及路由激活基于以太网诊断doip协议实现。
58.步骤s11：第一目标车辆广播第一诊断请求，第一诊断请求携带第一目标车辆的配置数据和申请业务包的第一业务码。
59.具体的，在本发明的一些实施例中，在第一目标车辆进入到ad-hoc网络后，用户可以在车内的人机交互界面选择是否进行诊断，如果用户在车内选择进行诊断，则由第一目标车辆通过ad-hoc网络广播第一诊断请求，对于第一诊断请求而言，第一诊断请求由车载诊断系统发出，其是由第一目标车辆的车辆以太网诊断客户端通过车辆的版本信息、车型以及配置清单(配置数据)对比生成第一业务码，申请业务包指的是用户向诊断数据平台或其他已经加入到ad-hoc网络的车辆申请与第一业务码对应的业务数据。配置清单指的是发动机的类型、变速箱的类型以及是否有自动泊车。
60.具体的，在本发明的一些实施例中，第一目标车辆广播第一诊断请求时可以采用udp广播。
61.步骤s12：诊断数据平台中心为第一目标车辆提供与第一业务码相匹配的目标数据。
62.具体的，在本发明的一些实施例中，第一目标车辆的诊断边缘节点的物理网络连接至第一目标车辆的车内各诊断节点，诊断边缘节点具备诊断任务集中管理的功能，当第一目标车辆接收到诊断数据平台发送的目标数据和与第一诊断请求对应的诊断任务后，通过任务并行调度和数据广播等控制与诊断边缘节点相连的各控制器实施软件集中控制升级功能技术配置等，其中，软件集中控制升级功能技术配置指的是通过边缘节点即网关实施对车内控制器的统一过程管理，实现诊断并发执行。如此，第一目标车辆无需与外界进行诊断交互，诊断边缘节点作为唯一与外界联网的接入点通过wlan技术实现诊断内网和外网的隔离，集中控制并发执行也可以提高诊断任务的执行效率。
63.具体的，在本发明的一些实施例中，第一目标车辆与诊断数据平台中心通过tcp协议进行通讯。
64.步骤s13：诊断应用平台依据目标数据对第一目标车辆提供诊断服务并将诊断结果反馈于第一目标车辆。
65.具体的，在本发明的一些实施例中，诊断应用平台用来执行诊断任务，诊断数据(目标数据)的收集、判断与决策，包括目标数据共享域管理、数据挖掘、诊断任务交互功能、集中控制、诊断决策以及故障预测等功能，在诊断应用平台完成诊断任务后，诊断应用平台会自动退出当前ad-hoc网络，不会因网络拓扑的变化对网络中的其他节点的通讯造成影响，也不会影响ad-hoc网络的通信性能。具体的，诊断应用平台可接收并发起执行诊断任务，收集诊断应答。诊断应用平台集成模块化诊断工具，通过加载、解析任务可知道目标诊断对象(第一目标车辆)的地址信息。诊断任务包括但不限于刷新任务、配置任务、标定任务以及故障检测任务等。在诊断应用平台执行诊断任务时可以通过诊断通信协议、诊断服务协议、机器学习、数据模型、数据存储管理等多种技术执行诊断任务。
66.本发明实施例公开的一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法，在第一目标车辆需要进行车辆诊断时，只要第一目标车辆加入到ad-hoc网络之后，第一目标车辆可以发出第一诊断请求，由诊断数据平台中心就可以针对第一诊断请求的业务码提供相匹配的目标数据，诊断应用平台根据目标数据就可以完成对第一目标车辆的诊断服务并将诊断结果反馈于第一目标车辆。无需车辆的驾驶人员长时间排队等候，提升了用户体验感，同时，只要车辆加入到ad-hoc网络之后，诊断数据平台和诊断应用平台就可以同时对多个车辆提供诊断服务，提高了对车辆的诊断效率，此外，也避免了人力物力的浪费。
67.也就是说，车辆存在售后的软件升级、配置、匹配以及故障诊断需求时，如图1(b)所示的，每个车辆对应于自身的诊断需求，可以自主加入ad-hoc网络(ad-hoc网络可以提供软件升级网络、终端学习网络以及故障维修网络等)，用户无需排队等待售后操作人员使用诊断工具(其中，可以利用数据平台为各个网络提供数据支持)进行诊断，而是可以由用户自发操作人机交互界面实现自主申请业务包启动诊断交互，在诊断任务完成后，通过自检程序确认诊断效果并支付自助费用，离开自组织网络环境。其中，自检程序指的是通过诊断应用平台发送诊断指令触发车内各个系统自动执行程序，模拟功能运行，或者读取关系参数，了解诊断效果。此外，当车辆在生产线动态下线检测时，可以对下线检测车辆加入到ad-hoc网络建立起动态生产线，每台车辆根据自身所属的车型和配置清单通过与动态生产线网络中的下线检测数据平台请求检测数据，实现下线检测，提高诊断效率。
68.请参见图2(a)和图2(b)，图2(a)为本发明实施例公开的另一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法的流程示意图，图2(b)为本发明实施例公开的一种基于移动自组织网络的车载诊断交互的具体实现流程图。其中，自组织网络应用ad-hoc模式，在第一目标车辆加入到ad-hoc网络后，在第二目标车辆继续加入到ad-hoc网络中时，第二目标车辆可以按照第一目标车辆同样的方式向诊断数据平台中心请求目标数据，第二目标车辆也可以向第一目标车辆发出共享请求，由第一目标车辆共享数据。如图2(a)和图2(b)所示的，自助式车载诊断交互方法包括：
69.步骤s10：第一目标车辆(如图2(b)所示的换件车辆3)进入覆盖有ad-hoc网络的目标区域(如图2(b)所示的自助区域)并进行身份验证后，加入ad-hoc网络。
70.步骤s11：第一目标车辆广播第一诊断请求，第一诊断请求携带第一目标车辆的配置数据和申请业务包的第一业务码。
71.步骤s12：诊断数据平台中心为第一目标车辆提供与第一业务码相匹配的目标数据。
72.步骤s13：诊断应用平台依据目标数据对第一目标车辆提供诊断服务并将诊断结果反馈于第一目标车辆。
73.步骤s14：加入到ad-hoc网络中的第二目标车辆广播第二诊断请求，第二诊断请求携带第二目标车辆的配置数据和申请业务包的第二业务码。
74.步骤s15：第一目标车辆响应第二诊断请求，并为第二目标车辆共享目标数据(如图2(b)所示的同码业务包)。
75.具体的，在本发明的一些实施例中，为了为其他的车辆共享数据，每台车辆的诊断边缘节点可以专门设置目标区域大小的数据共享区，以供接收和发送共享的目标数据，数据共享区的外部存放于内部使用应进行隔离，防止伪装数据存储及破坏车辆的其他的数据。
76.进一步，在本发明的一些实施例中，在第一目标车辆和第二目标车辆共享目标数据时，第一目标车辆和第二目标车辆的边缘诊断节点内置安全芯片，基于公钥基础设施(public key infrastructure，pki)/ca机制对目标数据进行加密传输和签名认证，在与自组织网络中的其他车辆进行诊断交互前进行双向安全认证。
77.进一步，在本发明的一些实施例中，对于第一目标车辆和第二目标车辆而言，还可以采用danet网络进行第一目标车辆和第二目标车辆间的安全认证、无线通信建立，包括自组织联网功能、车辆扫描功能、数据交互功能、信息安全功能以及必要的配置、错误处理和人机交互功能。数据交换功能指的是数据分享功能、信息安全(如身份认证，数据报文加密等)、错误处理指的是异常场景下的容错策略(例如数据接收中断后申请重传，断点续传，软件跑飞重启等)。
78.进一步，对于第一目标车辆和第二目标车辆的网络内核部分，可以用于提供通信协议栈、包括传输层/网络层协议，按需距离矢量路由协议、数据链路层/物理层协议以及无线网卡硬件驱动等。
79.步骤s16：诊断应用平台依据目标数对第二目标车辆提供诊断服务并将诊断结果反馈于第二目标车辆。
80.其中，第一业务码和第二业务码相同。
81.步骤s17：第一目标车辆和第二目标车辆将目标数据按照目标数据存储结构和存储溢出机制进行存储。
82.具体的，在本发明的一些实施例中，第一目标车辆和第二目标车辆的诊断边缘节点能够存储目标数据(来源于诊断数据平台中心或其他车辆的共享数据)，对于诊断边缘节点而言，在得到目标数据(故障参数、运行数据)后，可以对目标数据进行挖掘和机器学习，优化自身的故障检测和预测模型。其中，故障参数包括但不限于故障码、故障辅助信息等，运行数据包括但不限于电路开路/短路状态、网络状态等等。对于故障检测和预测模型指的是对数据按照数据挖掘算法(如神经网络算法)归类，得出发生故障时的参数模型。
83.s18：在第一目标车辆和第二目标车辆完成诊断后，第一目标车辆和第二目标车辆退出ad-hoc网络。
84.本发明实施例公开的一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互方法，在第一目标车辆需要进行车辆诊断时，只要第一目标车辆加入到ad-hoc网络之后，第一目标车辆可以发出第一诊断请求，由诊断数据平台中心就可以针对第一诊断请求的业务码提供相
匹配的目标数据，诊断应用平台根据目标数据就可以完成对第一目标车辆的诊断服务并将诊断结果反馈于第一目标车辆。无需车辆的驾驶人员长时间排队等候，提升了用户体验感，同时，只要车辆加入到ad-hoc网络之后，诊断数据平台和诊断应用平台就可以同时对多个车辆提供诊断服务，提高了对车辆的诊断效率，此外，也避免了人力物力的浪费。
85.此外，通过车辆用户在任意环境下，在安全的驾驶模式下，在自组织网络允许的距离范围内通过车辆之间进行共享数据实现诊断交互功能，进行同类的业务的目标数据的共享或者失效相关运行参数比对校准以及差异性提醒，实现基于经验的故障预测。
86.下面参见图3，图3为本发明实施例公开的一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互系统的结构示意图，包括：
87.目标车辆40，目标车辆40为待诊断对象，各目标车辆40通过ad-hoc网络互联；
88.诊断数据平台中心41，诊断数据平台中心41为目标车辆40提供与目标车辆的业务码相匹配的目标数据；
89.诊断应用平台42，诊断应用平台42用于依据目标数据对目标车辆40提供诊断服务并将诊断结果反馈于目标车辆40。
90.此外，本发明实施例还公开了一种汽车，包括以上提到的基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互系统。
91.本发明实施例公开的一种基于移动自组织网络的自助式车载诊断交互系统，在第一目标车辆需要进行车辆诊断时，只要第一目标车辆加入到ad-hoc网络之后，第一目标车辆可以发出第一诊断请求，由诊断数据平台中心就可以针对第一诊断请求的业务码提供相匹配的目标数据，诊断应用平台根据目标数据就可以完成对第一目标车辆的诊断服务并将诊断结果反馈于第一目标车辆。无需车辆的驾驶人员长时间排队等候，提升了用户体验感，同时，只要车辆加入到ad-hoc网络之后，诊断数据平台和诊断应用平台就可以同时对多个车辆提供诊断服务，提高了对车辆的诊断效率，此外，也避免了人力物力的浪费。
92.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。