一种基于TBOX的车辆诊断系统、方法、电子设备及介质与流程

一种基于tbox的车辆诊断系统、方法、电子设备及介质
技术领域
1.本发明涉及汽车诊断技术领域，具体涉及一种基于tbox的车辆诊断系统、方法、电子设备及介质。


背景技术：

2.车辆故障诊断技术对保证汽车正常工作具有重要作用，针对车辆远程故障诊断技术的应用研究也越来越深入。随着车联网、智能座舱、自动驾驶、v2x等技术的快速发展，车辆的控制系统已经进入了多平台、多系统、多功能的阶段，车辆算力和功能得到巨大提升的同时，对车辆故障诊断技术也有了新的要求。车辆的软件系统和应用程序发展迅速，已逐渐变成车辆常规功能的关键部分。
3.传统的车辆故障诊断机制是针对相同软硬件架构下的ecu设计的，仅包含以机械、能源、电子电气等底层部件功能的传统诊断对象，不再适用于车辆系统多核化、异构化、可配置化的场景，存在着重用性差、异构平台调用困难、互操作性差的缺陷。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种基于tbox的车辆诊断系统、方法、电子设备及介质，用于解决传统的车辆故障诊断机制重用性差、异构平台调用困难、互操作性差问题。
5.为实现上述效果，本发明的技术方案如下：
6.第一个方面，本发明提供一种基于tbox的车辆诊断系统，包括：
7.云平台，用于进行车辆诊断的后端监控，实现车辆诊断的远程信息接收、诊断数据存储与处理，在车辆出现异常时将报警信息通过预设的诊断报警接口通知到用户端；
8.车载通讯终端tbox，和云平台通过预设的诊断业务交互接口进行通信连接，用于车辆的网络接入管理、远程车控功能以及车辆数据采集；包括诊断业务的解析、执行、信息采集、存储与上报；车载通讯终端tbox预设的诊断模块在内部维护诊断列表，并根据动态的诊断信息更新诊断列表，并形成文件进行存储；
9.mcu微控制单元，和车载通讯终端tbox通信连接，用于电源管理、转发车辆数据，与一个或多个电子控制单元ecu交互信息；其中，电源管理用于车辆高压上下电、车辆休眠唤醒、各控制单元的供电管理；
10.体验域控制器edc，和车载通讯终端tbox通信连接，包括娱乐系统、人机交互接口、自动驾驶、ota、v2x应用的功能；
11.外部设备，即智能座舱域控制系统，和体验域控制器edc通信连接，包括显示屏、摄像头、音响以及麦克风。
12.进一步的，所述车载通讯终端tbox还连接有通信模组、gps、usb；所述通信模组，用于管理车辆预设的sim卡，并对sim卡的工作状态进行监测，获取sim卡的工作状态数据；所述gps用于实现车辆的定位；所述usb用于实现车辆与外部设备的数据连接。
13.进一步的，所述车载通讯终端tbox通过spi串口、uart串口与mcu微控制单元连接；所述mcu微控制单元通过can总线与一个或多个电子控制单元ecu交互信息。
14.进一步的，所述系统基于soa构架，将车辆诊断系统封装成标准的车辆诊断系统的分层结构，包括由下至上相互连接并相互通讯的机械层、能源层、电子电气层、系统平台层和功能应用层；其中，
15.所述机械层，用于车辆运动的机械系统，包括车辆的制动系统、悬架系统、转向系统、热管理系统；
16.所述能源层，用于车辆能源的存储、转化与传递，包括油箱、电池、发动机、电动机、传动系统；
17.所述电子电气层，用于将车辆的动力总成、娱乐信息、驾驶控制的车上信息转换成实际物理布局、电子信号的电子电气架构，包括线束、控制器、以太网口、spi串口、uart串口、芯片、i/o端口、外设模块、gps、通信天线、安全系统硬件、网络硬件接口；
18.所述系统平台层，包括车辆的操作系统、底层驱动、内存、防火墙的系统功能，以及网络管理模块、数据库、车机端中间件、硬件抽象的平台服务功能；
19.所述功能应用层，包括座舱的娱乐系统、人机交互接口、远程车控、自动驾驶、ota、v2x的应用。
20.进一步的，依据车辆诊断系统的分层结构，将诊断方式分为以下三类：
21.mcu诊断：包括电源状态诊断和can总线诊断，所述电源状态诊断用于对所述电子电气层的第一部分电子电气状态进行诊断；所述电子电气层的第一部分电子电气状态包括芯片、i/o端口、外设模块、gps、通信天线的电子电气状态；所述can总线诊断为对机械层、能源层使用can总线被mcu微控制单元侦测感知，实现mcu诊断；
22.tbox诊断：包括电子电气层的第二部分电子电气状态诊断、系统平台层状态诊断、功能应用层状态诊断，所述电子电气层的第二部分电子电气状态包括以太网口、spi串口、uart串口的电子电气状态；
23.edc诊断：包括系统平台层状态诊断和功能应用层状态诊断，功能应用层部署在体验域控制器edc上，对应的诊断状态均可由体验域控制器edc提供，实现edc诊断。
24.进一步的，所述诊断列表中的诊断项分为两类，第一类诊断项：车辆侧主动诊断并上报云平台，mcu微控制单元经过can总线网络检测机械层状态、能源层状态及电子电气层状态；车载通讯终端tbox预设的诊断模块对于第一类诊断项，进行记录更新、存储、上报，第一类诊断项功能由mcu微控制单元诊断采集功能实现；
25.第二类诊断项：用户端主动发起发起诊断请求，云平台根据用户诊断需求向车辆侧发起诊断请求由车载通讯终端tbox和体验域控制器edc进行周期侦测的电子电气层及以上的诊断项，第二类诊断项不经过can总线；车载通讯终端tbox预设的诊断模块的诊断内容包括电子电气层的第二部分电子电气状态、功能应用层状态以及系统平台层状态的诊断。
26.第二个方面，本发明提供一种基于tbox的车辆诊断方法，第一类诊断项的诊断过程包括以下步骤：
27.步骤1：初始化，包括车载通讯终端tbox、体验域控制器edc、mcu微控制单元的诊断功能初始化，车载通讯终端tbox预设的诊断模块建立并维护诊断列表；
28.步骤2：初始化完成后，车载通讯终端tbox预设的诊断模块根据诊断列表中的第二
类诊断项，依次从车载通讯终端tbox和体验域控制器edc获取诊断结果，并更新到诊断列表中；
29.步骤3：根据预设的等待时间进行等待，查看mcu微控制单元是否上报第一类诊断项信息；
30.步骤4：若在步骤3预设的等待时间内，mcu微控制单元已经上报第一类诊断项的诊断结果，则更新诊断列表中对应的诊断项；否则，车载通讯终端tbox预设的诊断模块向mcu微控制单元发起第一类诊断项的诊断请求；
31.若mcu微控制单元正常响应请求并上报诊断结果，则更新诊断列表中对应的诊断项，反之则将第一类诊断项的诊断结果默认为异常，并写入诊断列表；
32.步骤5：将诊断列表中的诊断信息上报云平台；
33.步骤6：监听是否有mcu微控制单元上报诊断信息，若有上报，且诊断信息状态与诊断列表中的状态不一致，则更新诊断列表，并将更新后的诊断列表上报到云平台；
34.所述mcu微控制单元上报诊断信息，是诊断项的状态发生了变化，mcu微控制单元才会上报到车载通讯终端tbox预设的诊断模块，没有变化的诊断项不作上报动作；
35.步骤7：车载通讯终端tbox预设的诊断模块以第一周期对第二类诊断项进行查询，包括对车载通讯终端tbox和体验域控制器edc的诊断，若最新的诊断状态与诊断列表中的状态不一致，则更新诊断列表并将发生变化的诊断项状态上报到云平台。
36.进一步的，第二类诊断项的诊断过程包括以下步骤：
37.步骤1：云平台下发诊断请求，即云平台收到用户端的诊断请求或云平台根据运营、监控、调试的业务需求对车辆侧发起诊断请求；
38.步骤2：车载通讯终端tbox预设的诊断模块收到诊断请求后，对诊断请求进行解析，诊断请求能正常解析则向云平台响应ack消息；
39.步骤3：逐个对诊断请求中的诊断项进行区分，如果诊断请求中的诊断项是第一类诊断项，则进入步骤4，反之则进入步骤5；
40.步骤4：向mcu微控制单元发起诊断请求，若在第二周期内，mcu微控制单元能正常响应诊断结果，则更新诊断列表中对应的诊断项状态，否则将该诊断项状态置为异常；
41.步骤5：判断当前诊断项是否为车载通讯终端tbox支持，如果是车载通讯终端tbox支持，则调用对应的tbox诊断服务进行状态诊断，更新诊断列表中对应的诊断项状态后执行步骤7；否则执行步骤6；
42.步骤6：体验域控制器edc的诊断模块对诊断项进行识别，判断当前诊断项是否为体验域控制器edc支持，如果是体验域控制器edc本地支持的诊断项，则调用对应的edc诊断服务进行状态诊断，并将结果反馈到车载通讯终端tbox预设的诊断模块，由车载通讯终端tbox预设的诊断模块更新诊断列表中对应的诊断项状态；否则，标识该诊断项为“当前版本不支持该诊断项”，并将结果反馈到车载通讯终端tbox预设的诊断模块，执行步骤7；
43.步骤7：判断诊断请求中的诊断项是否已经全部执行，如果没有，则进入步骤3，执行下一个诊断项，反之则执行步骤8；
44.步骤8：将诊断请求中对应的诊断结果打包，上传到云平台。
45.第三个方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行基于tbox的车辆诊断方法。
46.第四个方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，所述计算机程序运行时执行基于tbox的车辆诊断方法。
47.与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
48.本发明系统诊断技术方案扩展到车载终端的软件系统和功能应用程序的状态诊断，适用于车辆系统多核化、异构化、可配置化的场景，较好地解决了传统的车辆故障诊断机制重用性差、异构平台调用困难、互操作性差问题。
49.本发明结合自动驾驶、v2x等技术在车载系统的应用，分析各系统层级的诊断需求，设计覆盖软硬件平台的诊断系统，以解决传统诊断技术不能很好满足未来复杂车载座舱管理系统的问题。
附图说明
50.图1为本发明中一种基于tbox的车辆诊断系统的结构示意图；
51.图2为本发明中一种基于tbox的车辆诊断系统的分层结构示意图；
52.图3为本发明中一种基于tbox的车辆诊断系统的诊断方式结构示意图；
53.图4为本发明中一种基于tbox的车辆诊断方法的第一类诊断项流程图；
54.图5为本发明中一种基于tbox的车辆诊断方法的第二类诊断项流程图。
具体实施方式
55.以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
56.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
57.在介绍本技术实施例之前首先对本技术实施例中涉及到的相关名词作如下释义：
58.tbox：车载通讯终端，其搭载在汽车can总线上，可获取ecu信息，并通过协议向ecu发送控制指令的硬件设备。
59.ecu：电子控制单元，即车载电脑，由微控制器和外围电路组成。
60.edc：experience domain controller，体验域控制器。
61.mcu：microcontroller unit，微控制单元。
62.spi：serial peripheral interface，串行外设模块接口是一种同步外设模块接口，它可以使单片机与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。
63.v2x：vehicle to x，车对外界的信息交换；
64.ota：over－the－air technology，空中下载技术，应用到汽车上就是通过移动通信实现车上软件更新的技术。
65.实施例
66.本实施例提出了一种基于tbox的车辆诊断系统。请参阅图1，包括：
67.云平台，用于进行车辆诊断的后端监控，实现车辆诊断的远程信息接收、诊断数据存储与处理，在车辆出现异常时将报警信息通过预设的诊断报警接口通知到用户端app，为后台人员提供诊断数据看板；
68.车载通讯终端tbox，和云平台通过预设的诊断业务交互接口进行通信连接，用于车辆的网络接入管理、远程车控功能以及车辆数据采集；完成车辆侧的诊断功能的主体逻辑，包括诊断业务的解析、执行、信息采集、存储与上报；车载通讯终端tbox预设的诊断模块在内部维护诊断列表，并根据动态的诊断信息更新诊断列表，并形成文件进行存储；
69.将诊断信息存储到文件用于在与云平台的连接断开后(如网络不佳时)恢复时，将断开连接期间的诊断信息上传云平台，以完整记录与云平台连接断开期间的诊断状态，避免诊断信息丢失；
70.作为优选的技术方案，本实施例中，所述车载通讯终端tbox还连接有通信模组、gps、usb；所述通信模组，用于管理车辆预设的sim卡，并对sim卡的工作状态进行监测，获取sim卡的工作状态数据；所述gps用于实现车辆的定位；所述usb用于实现车辆与外部设备的数据连接。
71.在车辆侧，本发明采用独立tbox形式，车载通讯终端tbox通过以太网与体验域控制器edc连接。
72.mcu微控制单元，和车载通讯终端tbox通信连接，用于电源管理、转发车辆数据，与一个或多个电子控制单元ecu交互信息；其中，电源管理用于车辆高压上下电、车辆休眠唤醒、各控制单元的供电管理；
73.作为优选的技术方案，本实施例中，所述车载通讯终端tbox通过spi串口、uart串口与mcu微控制单元连接；所述mcu微控制单元通过can总线与一个或多个电子控制单元ecu交互信息。
74.体验域控制器edc，和车载通讯终端tbox通信连接，外部设备的主处理单元，用于实现娱乐系统(视频、音乐、游戏等功能)、人机交互接口、自动驾驶、ota、v2x应用的功能；
75.外部设备，即智能座舱域控制系统，和体验域控制器edc通信连接，包括显示屏、摄像头、音响以及麦克风；所述显示屏与体验域控制器edc连接，用于接收娱乐工作状态数据并显示。
76.作为优选的技术方案，本实施例中，所述系统基于soa构架，将车辆诊断系统封装成标准的车辆诊断系统的分层结构，包括由下至上相互连接并相互通讯的机械层、能源层、电子电气层、系统平台层和功能应用层；如图2所示，其中，
77.所述机械层，用于直接实现汽车分层架构和车辆运动的机械系统，包括车辆的制动系统、悬架系统、转向系统、热管理系统(包括车辆的驱动轴、进排气)；
78.所述能源层，用于车辆能源的存储、转化与传递，包括油箱、电池、发动机、电动机、传动系统等部件及附属；
79.所述电子电气层，用于将车辆的动力总成、娱乐信息、驾驶控制的车上信息转换成实际物理布局、电子信号的电子电气架构，包括线束、控制器、以太网口、spi串口、uart串口、芯片、i/o端口、外设模块、gps、通信天线、安全系统硬件、网络硬件接口；车辆装配有pcb板，所述pcb板通过所述线束与车载通讯终端tbox连接；所述控制器为域控制器、网关设备
和车机；
80.所述系统平台层，包括车辆的操作系统、底层驱动、内存、防火墙的系统功能，以及网络管理模块、数据库、车机端中间件、硬件抽象的平台服务功能；所述车辆的操作系统为android或linux；
81.所述底层驱动包含系统服务、存储驱动、通信驱动、i/o驱动、复杂驱动；所述网络管理模块包括车机端应用程序和车机端中间件；所述车机端应用程序能够调用车机端中间件，通过车机端中间件与车企端相互连接并相互通讯，所述车企端用于接收来自车企端应用程序和车机端中间件的通讯要求。
82.所述功能应用层，包括座舱的娱乐系统(音乐、视频、导航、游戏等)、人机交互接口、远程车控、自动驾驶、ota、v2x的应用。
83.作为优选的技术方案，本实施例中，依据车辆诊断系统的分层结构，将诊断方式分为以下三类：
84.mcu诊断：包括电源状态诊断和can总线诊断，所述电源状态诊断用于对所述电子电气层的第一部分电子电气状态进行诊断；所述电子电气层的第一部分电子电气状态包括芯片、i/o端口、外设模块、gps、通信天线的电子电气状态；所述can总线诊断为对机械层(如高低压、车门车窗、发动机)、能源层使用can总线被mcu微控制单元侦测感知，实现mcu诊断；
85.tbox诊断：包括电子电气层的第二部分电子电气状态诊断、系统平台层状态诊断(底层驱动、内存、网络管理模块状态诊断等)、功能应用层状态诊断(远程车控状态诊断等)以及edc诊断采集、mcu诊断采集；电子电气层的第二部分电子电气状态、系统平台层状态、功能应用层状态被车载通讯终端tbox感知，实现tbox诊断；所述电子电气层的第二部分电子电气状态包括以太网口、spi串口、uart串口的电子电气状态；
86.edc诊断：包括系统平台层状态诊断(如底层驱动状态、内存管理信息的诊断)和功能应用层状态诊断(如娱乐系统、人机交互接口、自动驾驶、v2x、ota关键功能和算法的状态诊断)，功能应用层部署在体验域控制器edc上，对应的诊断状态均可由体验域控制器edc提供，实现edc诊断。以及通信模组、gps、显示屏、摄像头、音响设备单元的接口检测和电源控制。
87.作为优选的技术方案，本实施例中，所述诊断列表中的诊断项分为两类，第一类诊断项：车辆侧主动诊断并上报云平台，mcu微控制单元经过can总线网络检测机械层状态、能源层状态及电子电气层状态；车载通讯终端tbox预设的诊断模块对于第一类诊断项，进行记录更新、存储、上报，第一类诊断项功能由mcu微控制单元诊断采集功能实现；
88.第二类诊断项：用户端主动发起发起诊断请求，云平台根据用户诊断需求向车辆侧发起诊断请求由车载通讯终端tbox和体验域控制器edc进行周期侦测的电子电气层及以上的诊断项，第二类诊断项不经过can总线；车载通讯终端tbox预设的诊断模块的诊断内容包括电子电气层的第二部分电子电气状态、功能应用层状态以及系统平台层状态的诊断。
89.与现有技术相比，本发明诊断方法，充分考虑了车辆的故障诊断问题，有效提升了故障诊断精确度，保障了行车的安全性。相比于传统处理车辆故障的方法，本发明能够有效节省驾驶员因车辆故障而等待拖车服务的时间，还更能保障驾驶员的安全。相比于其他现有技术下的远程诊断方法，本发明更能保障车辆故障诊断的准确度，让驾驶员在行车过程中更加安全。
90.在本发明的另一个实施例中，还提供了一种基于tbox的车辆诊断方法，如图4，所述第一类诊断项的诊断过程包括以下步骤：
91.步骤1：初始化，包括车载通讯终端tbox、体验域控制器edc、mcu微控制单元的诊断功能初始化，车载通讯终端tbox预设的诊断模块建立并维护诊断列表；
92.步骤2：初始化完成后，车载通讯终端tbox预设的诊断模块根据诊断列表中的第二类诊断项，依次从车载通讯终端tbox和体验域控制器edc获取诊断结果，并更新到诊断列表中；
93.步骤3：根据预设的等待时间进行等待3秒，查看mcu微控制单元是否上报第一类诊断项信息，以便留给mcu微控制单元足够时间对第一类诊断项进行诊断并上报诊断结果；
94.步骤4：若在步骤3预设的等待时间内，mcu微控制单元已经上报第一类诊断项的诊断结果，则更新诊断列表中对应的诊断项；否则，车载通讯终端tbox预设的诊断模块向mcu微控制单元发起第一类诊断项的诊断请求；
95.若mcu微控制单元正常响应请求并上报诊断结果，则更新诊断列表中对应的诊断项，反之则将第一类诊断项的诊断结果默认为异常，并写入诊断列表；
96.步骤5：将诊断列表中的诊断信息上报云平台，作诊断功能启动成功的初始化信息同步；
97.步骤6：监听是否有mcu微控制单元上报诊断信息，若有上报，且诊断信息状态与诊断列表中的状态不一致，则更新诊断列表，并将更新后的诊断列表上报到云平台；
98.所述mcu微控制单元上报诊断信息，是诊断项的状态发生了变化，mcu微控制单元才会上报到车载通讯终端tbox预设的诊断模块，没有变化的诊断项不作上报动作；
99.步骤7：车载通讯终端tbox预设的诊断模块以第一周期对第二类诊断项进行查询，包括对车载通讯终端tbox和体验域控制器edc的诊断，若最新的诊断状态与诊断列表中的状态不一致，则更新诊断列表并将发生变化的诊断项状态上报到云平台。
100.所述步骤6和步骤7分别为两个常驻功能线程；所述步骤6中，若没有mcu微控制单元信息上报，则进入阻塞状态；若有mcu微控制单元上报消息，消息处理结束后再次进入监听阻塞状态；
101.所述步骤7中的第一周期为5秒，对应的功能线程以该周期为一次循环；
102.在本发明的另一个实施例中，还提供了一种基于tbox的车辆诊断方法，如图5，所述第二类诊断项的诊断过程包括以下步骤：
103.步骤1：云平台下发诊断请求，即云平台收到用户端app的诊断请求或云平台根据运营、监控、调试的业务需求对车辆侧发起诊断请求；
104.步骤2：车载通讯终端tbox预设的诊断模块收到诊断请求后，对诊断请求进行解析，诊断请求能正常解析则向云平台响应ack消息；如果诊断项是当前软件版本不支持的项目，则向云平台反馈“当前不支持该诊断项”的消息并结束执行流程，反正则进入步骤3；
105.步骤3：逐个对诊断请求中的诊断项进行区分，如果诊断请求中的诊断项是第一类诊断项，则进入步骤4，反之则进入步骤5；
106.步骤4：向mcu微控制单元发起诊断请求，若在第二周期(1秒)内，mcu微控制单元能正常响应诊断结果，则更新诊断列表中对应的诊断项状态，否则将该诊断项状态置为异常；
107.步骤5：判断当前诊断项是否为车载通讯终端tbox支持，如果是车载通讯终端tbox
支持，则调用对应的tbox诊断服务进行状态诊断，更新诊断列表中对应的诊断项状态后执行步骤7；否则执行步骤6；
108.步骤6：体验域控制器edc的诊断模块对诊断项进行识别，判断当前诊断项是否为体验域控制器edc支持，如果是体验域控制器edc本地支持的诊断项，则调用对应的edc诊断服务进行状态诊断，并将结果反馈到车载通讯终端tbox预设的诊断模块，由车载通讯终端tbox预设的诊断模块更新诊断列表中对应的诊断项状态；否则，标识该诊断项为“当前版本不支持该诊断项”，并将结果反馈到车载通讯终端tbox预设的诊断模块，执行步骤7；
109.步骤7：判断诊断请求中的诊断项是否已经全部执行，如果没有，则进入步骤3，执行下一个诊断项，反之则执行步骤8；
110.步骤8：将诊断请求中对应的诊断结果打包，上传到云平台(实现反馈诊断结果到云平台)。
111.在本发明的另一个实施例中，还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得汽车实现如上任一实施例中的方法。
112.在本实施例中，适用于来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统包括中央处理单元(central processing unit，cpu)，其可以根据存储在只读存储器(read-only memory，rom)中的程序或者从储存部分加载到随机访问存储器(random access memory，ram)中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在ram中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu、rom以及ram通过总线彼此相连。输入/输出(input/output，i/o)接口也连接至总线。
113.以下部件连接至i/o接口：包括键盘、鼠标等的输入部分；包括诸如阴极射线管(cathode ray tube，crt)、液晶显示器(liquid crystal display，lcd)等以及扬声器等的输出部分；包括硬盘等的储存部分；以及包括诸如lan(local area network，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至i/o接口。可拆卸介质，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分。
114.在本实施例中，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)执行时，执行本发明的系统中限定的各种功能。
115.应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
116.在本实施例中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如前述任一实施例提供的基于tbox的车辆诊断方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
117.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。
118.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于tbox的车辆诊断系统，其特征在于，包括：云平台，用于进行车辆诊断的后端监控，实现车辆诊断的远程信息接收、诊断数据存储与处理，在车辆出现异常时将报警信息通过预设的诊断报警接口通知到用户端；车载通讯终端tbox，和云平台通过预设的诊断业务交互接口进行通信连接，用于车辆的网络接入管理、远程车控功能以及车辆数据采集；包括诊断业务的解析、执行、信息采集、存储与上报；车载通讯终端tbox预设的诊断模块在内部维护诊断列表，并根据动态的诊断信息更新诊断列表，并形成文件进行存储；mcu微控制单元，和车载通讯终端tbox通信连接，用于电源管理、转发车辆数据，与一个或多个电子控制单元ecu交互信息；其中，电源管理用于车辆高压上下电、车辆休眠唤醒、各控制单元的供电管理；体验域控制器edc，和车载通讯终端tbox通信连接，包括娱乐系统、人机交互接口、自动驾驶、ota、v2x应用的功能；外部设备，即智能座舱域控制系统，和体验域控制器edc通信连接，包括显示屏、摄像头、音响以及麦克风。2.根据权利要求1所述一种基于tbox的车辆诊断系统，其特征在于，所述车载通讯终端tbox还连接有通信模组、gps、usb；所述通信模组，用于管理车辆预设的sim卡，并对sim卡的工作状态进行监测，获取sim卡的工作状态数据；所述gps用于实现车辆的定位；所述usb用于实现车辆与外部设备的数据连接。3.根据权利要求1所述一种基于tbox的车辆诊断系统，其特征在于，所述车载通讯终端tbox通过spi串口、uart串口与mcu微控制单元连接；所述mcu微控制单元通过can总线与一个或多个电子控制单元ecu交互信息。4.根据权利要求3所述一种基于tbox的车辆诊断系统，其特征在于，所述系统基于soa构架，将车辆诊断系统封装成标准的车辆诊断系统的分层结构，包括由下至上相互连接并相互通讯的机械层、能源层、电子电气层、系统平台层和功能应用层；其中，所述机械层，用于车辆运动的机械系统，包括车辆的制动系统、悬架系统、转向系统、热管理系统；所述能源层，用于车辆能源的存储、转化与传递，包括油箱、电池、发动机、电动机、传动系统；所述电子电气层，用于将车辆的动力总成、娱乐信息、驾驶控制的车上信息转换成实际物理布局、电子信号的电子电气架构，包括线束、控制器、以太网口、spi串口、uart串口、芯片、i/o端口、外设模块、gps、通信天线、安全系统硬件、网络硬件接口；所述系统平台层，包括车辆的操作系统、底层驱动、内存、防火墙的系统功能，以及网络管理模块、数据库、车机端中间件、硬件抽象的平台服务功能；所述功能应用层，包括座舱的娱乐系统、人机交互接口、远程车控、自动驾驶、ota、v2x的应用。5.根据权利要求4所述一种基于tbox的车辆诊断系统，其特征在于，依据车辆诊断系统的分层结构，将诊断方式分为以下三类：mcu诊断：包括电源状态诊断和can总线诊断，所述电源状态诊断用于对所述电子电气层的第一部分电子电气状态进行诊断；所述电子电气层的第一部分电子电气状态包括芯
片、i/o端口、外设模块、gps、通信天线的电子电气状态；所述can总线诊断为对机械层、能源层使用can总线被mcu微控制单元侦测感知，实现mcu诊断；tbox诊断：包括电子电气层的第二部分电子电气状态诊断、系统平台层状态诊断、功能应用层状态诊断，所述电子电气层的第二部分电子电气状态包括以太网口、spi串口、uart串口的电子电气状态；edc诊断：包括系统平台层状态诊断和功能应用层状态诊断，功能应用层部署在体验域控制器edc上，对应的诊断状态均可由体验域控制器edc提供，实现edc诊断。6.根据权利要求5所述一种基于tbox的车辆诊断系统，其特征在于，所述诊断列表中的诊断项分为两类，第一类诊断项：车辆侧主动诊断并上报云平台，mcu微控制单元经过can总线网络检测机械层状态、能源层状态及电子电气层状态；车载通讯终端tbox预设的诊断模块对于第一类诊断项，进行记录更新、存储、上报，第一类诊断项功能由mcu微控制单元诊断采集功能实现；第二类诊断项：用户端主动发起发起诊断请求，云平台根据用户诊断需求向车辆侧发起诊断请求由车载通讯终端tbox和体验域控制器edc进行周期侦测的电子电气层及以上的诊断项，第二类诊断项不经过can总线；车载通讯终端tbox预设的诊断模块的诊断内容包括电子电气层的第二部分电子电气状态、功能应用层状态以及系统平台层状态的诊断。7.一种基于tbox的车辆诊断方法，基于权利要求1～6中所述的车辆诊断系统实施，其特征在于，第一类诊断项的诊断过程包括以下步骤：步骤1：初始化，包括车载通讯终端tbox、体验域控制器edc、mcu微控制单元的诊断功能初始化，车载通讯终端tbox预设的诊断模块建立并维护诊断列表；步骤2：初始化完成后，车载通讯终端tbox预设的诊断模块根据诊断列表中的第二类诊断项，依次从车载通讯终端tbox和体验域控制器edc获取诊断结果，并更新到诊断列表中；步骤3：根据预设的等待时间进行等待，查看mcu微控制单元是否上报第一类诊断项信息；步骤4：若在步骤3预设的等待时间内，mcu微控制单元已经上报第一类诊断项的诊断结果，则更新诊断列表中对应的诊断项；否则，车载通讯终端tbox预设的诊断模块向mcu微控制单元发起第一类诊断项的诊断请求；若mcu微控制单元正常响应请求并上报诊断结果，则更新诊断列表中对应的诊断项，反之则将第一类诊断项的诊断结果默认为异常，并写入诊断列表；步骤5：将诊断列表中的诊断信息上报云平台；步骤6：监听是否有mcu微控制单元上报诊断信息，若有上报，且诊断信息状态与诊断列表中的状态不一致，则更新诊断列表，并将更新后的诊断列表上报到云平台；步骤7：车载通讯终端tbox预设的诊断模块以第一周期对第二类诊断项进行查询，包括对车载通讯终端tbox和体验域控制器edc的诊断，若最新的诊断状态与诊断列表中的状态不一致，则更新诊断列表并将发生变化的诊断项状态上报到云平台。8.根据权利7所述一种基于tbox的车辆诊断方法，其特征在于，第二类诊断项的诊断过程包括以下步骤：步骤1：云平台下发诊断请求，即云平台收到用户端的诊断请求或云平台根据运营、监控、调试的业务需求对车辆侧发起诊断请求；
步骤2：车载通讯终端tbox预设的诊断模块收到诊断请求后，对诊断请求进行解析，诊断请求能正常解析则向云平台响应ack消息；步骤3：逐个对诊断请求中的诊断项进行区分，如果诊断请求中的诊断项是第一类诊断项，则进入步骤4，反之则进入步骤5；步骤4：向mcu微控制单元发起诊断请求，若在第二周期内，mcu微控制单元能正常响应诊断结果，则更新诊断列表中对应的诊断项状态，否则将该诊断项状态置为异常；步骤5：判断当前诊断项是否为车载通讯终端tbox支持，如果是车载通讯终端tbox支持，则调用对应的tbox诊断服务进行状态诊断，更新诊断列表中对应的诊断项状态后执行步骤7；否则执行步骤6；步骤6：体验域控制器edc的诊断模块对诊断项进行识别，判断当前诊断项是否为体验域控制器edc支持，如果是体验域控制器edc本地支持的诊断项，则调用对应的edc诊断服务进行状态诊断，并将结果反馈到车载通讯终端tbox预设的诊断模块，由车载通讯终端tbox预设的诊断模块更新诊断列表中对应的诊断项状态；否则，标识该诊断项为“当前版本不支持该诊断项”，并将结果反馈到车载通讯终端tbox预设的诊断模块，执行步骤7；步骤7：判断诊断请求中的诊断项是否已经全部执行，如果没有，则进入步骤3，执行下一个诊断项，反之则执行步骤8；步骤8：将诊断请求中对应的诊断结果打包，上传到云平台。9.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述权利要求7或权利要求8中所述的基于tbox的车辆诊断方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，所述计算机程序运行时执行所述权利要求7或权利要求8中所述的基于tbox的车辆诊断方法。

技术总结
本发明公开了一种基于TBOX的车辆诊断系统、方法、电子设备及介质，所述系统包括：云平台，用于进行车辆诊断的后端监控，实现车辆诊断的远程信息接收、诊断数据存储与处理，在车辆出现异常时将报警信息通过预设的诊断报警接口通知到用户端；车载通讯终端TBOX，和云平台通过预设的诊断业务交互接口进行通信连接，用于车辆的网络接入管理、远程车控功能以及车辆数据采集；MCU微控制单元，和车载通讯终端TBOX通信连接，用于电源管理、转发车辆数据，与一个或多个电子控制单元ECU交互信息；体验域控制器EDC以及外部设备。通过本发明系统对车辆诊断，较好地解决了传统的车辆故障诊断机制重用性差、异构平台调用困难、互操作性差问题。互操作性差问题。互操作性差问题。


技术研发人员：赵兴祥 文建祥 罗林
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/6