用于分析车辆中的数据的系统的制作方法

1.本公开涉及用于分析车辆中的数据的系统。本公开还涉及相应的计算机实现的方法和计算机程序产品。


背景技术：

2.车辆(例如卡车)的最新技术发展导致包括越来越多的电子组件，例如电子控制单元(ecu)、传感器(例如，连接到ecu)等。因为这种发展车辆内的故障分析变得更加复杂，导致需要开发用于诊断、故障检测和故障定位的现有的和新的方法。在车辆表现出错误功能的情况下，例如由于故障车辆组件，最重要的是快速确定哪个组件有缺陷，从而能够修理或更换所述缺陷组件。用于定位缺陷组件的方法既可以应用于指示车辆某种形式的缺陷功能的确定症状，也可以用于预防目的，其中执行诊断以最小化后期受操作干扰影响的风险或最坏情况下的操作关闭。
3.由于车辆的总体趋势是变得更加复杂，因此对整个车辆系统有完整了解的技术人员越来越少。因此，对车辆进行故障搜索变得越来越复杂，也导致技术人员的教育和诊断工具的开发成本增加。对于许多不同的车队，例如卡车车队，最重要的是其中包括的车辆具有高可用性，以便能够为高效和有利可图的业务做出贡献。
4.现今有几种工具和方法用于故障搜索和故障定位。这种实现的一个示例是us2009157248，公开了一种显示车辆信息的方法，包括测量车辆的一组值，将一组测量值与一组与被测量的车辆相同类型的车辆的相关正常值进行比较，并在预设的正常范围内运行，并在视频图像上显示测量值组与相同类型车辆的正常值组相比的图形描述。
5.此外，us20130030641提出了一种用于管理由一个或多个车辆在运行期间触发的故障代码的方法。例如，记录和分析在车辆运行时特定时间段期间触发的故障代码。作为分析的结果，可以为每个识别出的故障代码设置一个状态，该状态指示解决识别出的故障代码的动作水平。随后可以在屏幕处显示故障代码。
6.尽管在us2009157248和us20130030641中的每一个中呈现的实现方式简化了车辆中的故障识别，但它没有考虑熟练技术人员的知识。相反，现有技术解决方案将所有决策转移到技术系统，简单地为技术人员提供可能的解决方案。考虑到上述情况，对于在自动车辆诊断关系方面提供进一步改进，同时考虑到熟练技术人员的宝贵知识将是令人感兴趣的。


技术实现要素：

7.根据本公开的一个方面，通过一种用于分析车辆中的数据的系统至少部分地缓解了上述问题，该系统包括设有图形用户界面(gui)的显示屏，以及布置成与显示屏通信的处理电路，其中处理电路适于接收与车辆中包括的电子控制单元(ecu)或传感器相关的数据流，数据流包括多个数据元素，将多个数据元素布置在多个不同的预定类别中，为每个类别形成数据元素的图形表示，其中每个数据元素是基于数据元素的值而被映射到预定颜色，接收车辆的图形表示，识别ecu、传感器或它们之间的通信装置中的至少一个的位置，并在
gui内显示车辆的图形表示和数据元素的图形表示，数据元素的图形表示覆盖在ecu、传感器的位置处或它们之间的通信装置处。
8.根据本公开，不是仅仅向用户(或技术人员)呈现复杂的错误代码，或者向用户呈现估计的解决方案，而是在呈现给用户之前，可能以基本原始形式，由例如连接到ecu的传感器或ecu本身生成的数据流被“颜色编码”。即，基于该特定数据元素的值，包括在数据流(诸如，通过例如包括在车辆中的can总线或类似的当前或未来的通信总线传输的)中的多个数据元素被映射到各个颜色段。然后在向用户显示的图形表示中包括彩色编码段的流。
9.在一个实施例中，ecu和传感器之间的通信装置可以包括有线或无线can总线等。通信装置的其他可能的有线和/或无线实现当然是可能的并且在本公开的范围内。
10.因此，本公开的优点在于熟练的技术人员可以快速地从数据元素的图形表示中直观地得出结论，因为熟练的技术人员在许多情况下可以记住去往/来自特定传感器、ecu或它们之间的通信装置的数据的流如何在传感器/ecu/通信装置“正常工作”的情况下可能会出现，例如根据与相同类型的车辆、ecu、传感器或车辆中包括的其他组件相关的以往经验。这在某种意义上可以与熟练的技术人员可以听到、感觉到或闻到车辆的行为以得出结论的之前的情况进行比较。
11.这符合通过处理电路实现的本公开，该处理电路适于接收车辆的图形表示(例如，车辆组件所在位置的“映射”，可能是三维映射)，以及“将数据元素的图形表示映射到车辆的图形表示。因此，技术人员将能够得出可能存在问题的结论。
12.优选地，显示屏形成增强现实装置的一部分，增强现实装置由智能眼镜、智能电话、平板计算机等中的至少一个表示。因此，在例如用户戴上虚拟眼镜的情况下，可能允许用户在“背景中”看到车辆，而图形表示“在前景中”，这可能取决于用户如何相对于车辆移动他的头部。
13.类似的实现方式可以符合本公开，其中例如当用户拿着平板计算机面向车辆时，用户可以拿着设有相机的平板计算机连续捕获车辆的视频序列。包括颜色编码数据元素的图形表示然后可以关于车辆所包括的ecu或传感器的估计或已知位置被可视化。也就是说，在这种情况下，包括颜色编码数据元素的图形表示以增强现实方式与车辆的视频序列“组合”，使得颜色编码数据元素出现在ecu/传感器在车辆内所在位置的预期附近，如将在下面进一步详细说明的。
14.因此可以容易地识别正常行为的明显差异并且可以采取动作。例如，正常生产例如蓝色数据的传感器/ecu被示出显示例如另一种颜色(例如红色)的情况可能被视为与传感器/ecu相关的某些错误的指示。
15.在本公开的实施例中，数据元素被加时间戳，并且处理电路还适于在形成图形表示之前根据时间戳对每个类别中的数据元素进行排序。因此，将允许查看图形表示的用户不仅查看来自ecu、传感器或连接到ecu的传感器的最新数据/信息/值。相反，来自ecu或传感器的数据/信息/值将似乎包括数据/信息/值的历史方面，例如允许用户识别与数据/信息/值相关的模式，例如波动等。
16.根据本公开，多个数据元素可以例如是十六进制值。作为示例，使用can总线通信的多个数据元素可以以十六进制(16基)方式被布置，其中颜色编码作为结果可以被映射到十六种不同的颜色。颜色优选地被选择为在它们的外观上是不同的，这意味着优选地将值
映射到不同的颜色，当查看图形表示时用户可以容易地将这些颜色分开。
17.在本发明的优选实施例中，该系统作为车辆的组件提供，通常还包括上述ecu和传感器。车辆又可以是例如公共汽车、卡车、汽车或任何形式的建筑设备之一。此外，车辆可以是纯电动车辆(pev)和混合动力电动车辆(hev)中的至少一种。
18.根据本公开的另一方面，提供了一种用于操作系统的计算机实现的方法，该系统适于分析车辆中的数据，该系统包括设有图形用户界面(gui)的显示屏，以及布置成与显示屏通信的处理电路，其中该方法包括以下步骤：接收与车辆中包括的电子控制单元(ecu)或传感器相关的数据流，该数据流包括多个数据元素，将多个数据元素布置在多个不同的预定类别中，为每个类别形成数据元素的图形表示，其中每个数据元素是基于数据元素的值而被映射到预定颜色，接收车辆的图形表示，识别ecu、传感器或它们之间的通信装置中的至少一个的位置，并在gui内显示车辆的图形表示和数据元素的图形表示，数据元素的图形表示覆盖在ecu、传感器的位置处或它们之间的通信装置处。本公开的这个方面提供了与上面关于本公开的先前方面所讨论的类似的优点。
19.根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括非暂时性计算机可读介质，该介质上存储有用于操作系统的计算机程序装置，该系统适于分析车辆中的数据，该系统包括设有图形用户界面(gui)的显示屏和布置为与显示屏通信的处理电路，其中计算机程序产品包括用于接收与车辆中包括的电子控制单元(ecu)或传感器相关的数据流的代码，数据流包括多个数据元素，用于将多个数据元素布置在多个不同的预定类别中的代码，用于为每个类别形成数据元素的图形表示的代码，其中每个数据元素是基于数据元素的值而被映射到预定颜色，用于接收车辆的图形表示的代码，用于识别ecu、传感器或它们之间的通信装置中至少一个的位置的代码，以及用于在gui内显示车辆的图形表示和数据元素的图形表示的代码，数据元素的图形表示覆盖在ecu、传感器的位置处或它们之间的通信装置处。此外，本公开的该方面提供了与上文关于本公开的先前方面所讨论的相似的优点。
20.计算机可读介质可以是任何类型的存储器设备，包括可移动非易失性随机存取存储器、硬盘驱动器、软盘、cd
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rom、dvd
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rom、usb存储器、sd存储器卡或本领域已知的类似计算机可读介质中的如何类型。
21.本公开的进一步优点和有利特征在以下描述和从属权利要求中公开。
附图说明
22.参考附图，下面是作为示例引用的本公开的实施例的更详细描述。
23.在附图中：
24.图1a示出了卡车、图1b示出了公共汽车和图1c示出了轮式装载机，其中可以并入根据本公开的控制系统；
25.图2示出了根据本公开的当前优选实施例的概念系统；
26.图3呈现了与图1所示的卡车相关地使用的根据本公开的增强现实装置的概念实现方式，以及
27.图4示出了用于执行根据本公开的方法的处理步骤。
具体实施方式
28.现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开，其中示出了本公开的当前优选实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式体现并且不应被解释为限于这里阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底和完整，并将本公开的范围完全传达给技术人员。相同的附图标记始终指代相同的元素。
29.现在参考附图并且特别是参考图1a，描绘了示例性车辆，这里示为卡车100，其中可以并入根据本公开的系统200(如图2所示)。系统200当然可以以稍微不同的方式在如图1b所示的公共汽车102、如图1c所示的轮式装载机104、汽车、公共汽车等中实现。
30.车辆可以例如是电动或混合动力车辆中的一种，或者可能是天然气、汽油或柴油车辆。车辆包括电机(在电动或混合动力车辆的情况下)或发动机(例如在是天然气、汽油或柴油车辆的情况下的内燃机)。车辆可以进一步手动、完全或半自动操作。
31.车辆，例如卡车100，通常可以包括一个或多个ecu，例如图1a中概念性地示出的三个ecu 110、112和114。ecu 110、112、114中的每一个又可以分别连接到传感器s1、s2、s3。传感器s1、s2、s3可以例如被布置成测量与车辆中包括的组件相关的温度、压力、速度、加速度、流量等。这样的组件可以例如包括车辆的马达，例如但不限于内燃机(ice)、后处理装置、泵、致动器等。ecu 110、112、114也可以是使用例如can总线116被内部地连接。
32.图2示出了根据本公开的系统200的概念性和示例性实现方式，其中系统200被提供用于允许用户分析车辆(例如卡车100)中的数据。
33.系统200包括适于呈现图形用户界面(gui)的显示屏202和处理电路204。显示屏202可以例如是诸如平板计算机206的电子设备的一部分。显示屏202在另一个示例中可以是增强现实装置的一部分，如将在图3中进一步详细说明的。
34.作为参考，处理电路204可以例如表现为通用处理器、专用处理器、包含处理组件的电路、一组分布式处理组件、一组配置用于处理的分布式计算机、现场可编程门阵列(fpga)等。处理器可以是或包括任何数量的硬件组件，用于进行数据或信号处理或用于执行存储在存储器中的计算机代码。存储器可以是用于存储数据和/或计算机代码以完成或促进本说明书中描述的各种方法的一个或多个设备。存储器可以包括易失性存储器或非易失性存储器。存储器可以包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件或用于支持本说明书的各种活动的任何其他类型的信息结构。根据示例性实施例，任何分布式或本地存储器设备可以与本描述的系统和方法一起使用。根据示例性实施例，存储器可通信地连接到处理器(例如，经由电路或任何其他有线、无线或网络连接)并且包括用于执行这里描述的一个或多个过程的计算机代码。
35.符合本公开并进一步参考图4，处理电路204被布置为从例如车辆中包括的一个或多个ecu 110、112、114和/或一个或多个传感器s1、s2、s3接收s1数据流，其中数据流包括多个数据元素。数据元素又可以表示来自/到达例如ecu 110、112、114和/或传感器s1、s2、s3和/或例如can总线116的它们之间的通信装置(和/或通信装置的类似当前或未来实现，包括任何形式的基于ip的通信)之一的值，其是测量(例如来自传感器s1、s2、s3)的中间指示或由ecu 110、112、114执行的处理的结果。数据流也可以使用can总线116在一个或者多个ecu 110、112和114处被接收。
36.一旦在处理电路204处已经接收到数据流，处理电路204将在数据流中包括的多个
数据元素布置s2在多个不同的预定类别中。类别的一个示例可能是来自特定传感器或ecu的数据元素，其中例如来自特定传感器或ecu的所有数据都被布置在一起。另一种类型的类别可以是与特定功能相关的数据元素，例如由一个或多个ecu 110、112和114执行的功能。这种功能可以例如是从一个或多个ecu 110、112和114接收数据/将数据发送到一个或多个ecu 110、112和114。
37.基于类别，处理电路随后将形成s3每个类别的图形表示，其中基于数据元素的值每个数据元素被映射到预定颜色。例如，由一个或多个ecu 110、112和114，或一个或多个传感器s1、s2、s3生成的数据元素可以被视为具有“值”，例如定义了16个不同的值之一的十六进制值。
38.在这样的实施例中，颜色映射可以被视为具有16个不同值(例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f)之一的数据元素的映射。然后选择相应数量的不同颜色以被映射到16个不同的值。例如，0可以被映射到黑色，1可以被映射到白色等。
39.在本公开的优选实施例中，希望选择在视觉上容易彼此分开的颜色，从而改进用户可以如何将不同值彼此区分。
40.此外，希望形成图形表示使得包括多于单个数据元素，例如来自ecu 110、112、114和/或多个传感器s1、s2、s3中的每一个。因此，从而优选地，来自一个类别的多个后续数据元素被包括在图形表示中，从而为用户提供查看数据元素的值如何随时间发展的可能性。在可能的实施例中，例如可以允许来自单个类别的10
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100个数据元素(或更少或更多)在图形表示中“被堆叠”在彼此之后。因此，用户可以容易地识别随时间的可能波动。在一些实施例中，数据元素每1
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100毫秒(ms)更新一次，优选每10ms更新一次。
41.一旦准备好图形表示，它就在显示屏202的gui内被显示，s4。
42.在图3中，示出了本公开的可能实现方式，其中平板计算机206已经被适配为形成增强现实装置的一部分。当然，在本公开的范围内，它可以使用其他电子装置来实现类似的功能(即代替平板计算机206)，代替使用智能眼镜、智能电话等之一。
43.如图3中举例说明的，平板计算机206设有相机(未示出)，其中该相机被布置为捕获放置在背景中的卡车100的“实况流”。
44.符合本公开，视频的视频流被处理电路204分析以例如识别卡车100的不同特征。一旦定位了可识别特征的位置，符合本公开，可以用进一步的信息来增强视频序列。如图3所示，与卡车100的组件相关的信息可以“叠加”到平板计算机206的gui内的卡车100的可视化上。在图3中，这样的组件可以例如包括如上所述的ecu 110、112、114，传感器s1、s2、s3和/或can总线116，以及与其相关的卡车的用户否则不可见的元件，因为它们是“嵌入”在卡车内部的组件。也就是说，如果不拆开卡车100，它们通常是不可见的。当然可以不示出不同组件的精确可视化，而是示出所述组件的表示。
45.此外，如图3所示，符合本公开，还可以包括来自ecu 110、112、114的数据流的图形表示。因此，符合本公开，平板计算机206的gui可以被布置为同时示出卡车100的视频流、在组件的估计位置处的卡车100的组件的表示(例如以ecu 112为例)和/或can总线116以及图形表示，其中在这种视图中的图形表示被选择为仅包括与当前包括在平板计算机206的gui内的ecu相关的信息。
46.应当理解，ecu 110、112、114和/或多个传感器s1、s2、s3和/或通信装置(例如can
总线116)的可视化和映射不一定是精确的，而是在车辆100、102、104处的实际地点、位置和/或扩展的估计。例如，can总线116在一些可视化中可以示为例如ecu 110、112、114和/或多个传感器s1、s2、s3之间的“直线”。
47.进一步的信息当然可以另外被包括在gui中，例如卡车100的相关组件的示意图、基于数据流内容的动作建议、代表性故障代码等。
48.总之，本公开涉及一种用于分析车辆中的数据的系统，例如车辆中包括的ecu。本公开还涉及相应的计算机实现的方法和计算机程序产品。
49.这种系统的优点是熟练的技术人员可以通过观察符合本公开形成的图形表示快速得出结论，因为熟练的技术人员在许多情况下可能记得来自特定传感器或ecu的数据的流应该如何出现在传感器/ecu“正常工作”的情况下。因此可以容易地识别正常行为的明显差异并且可以采取动作。例如，正常生产例如蓝色数据的传感器/ecu被示出例如另一种颜色(例如红色)的情况可能被视为与传感器/ecu相关的某些错误的指示。
50.本公开考虑用于完成各种操作的任何机器可读介质上的方法、设备和程序产品。本公开的实施例可以使用现有的计算机处理器来实现，或者通过用于适当系统的专用计算机处理器来实现，为了这个或另一个目的而结合，或者通过硬连线系统。本公开范围内的实施例包括程序产品，该程序产品包括机器可读介质，用于承载或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构。这种机器可读介质可以是可由通用或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用介质。
51.举例来说，此类机器可读介质可包括ram、rom、eprom、eeprom、cd
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rom或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备，或可用于携带或存储可由通用或专用计算机或其他具有处理器的机器访问的机器可执行指令或数据结构形式的所需程序代码的任何其他介质。当信息通过网络或其他通信连接(硬连线、无线或硬连线或无线的组合)传输或提供到机器时，机器正确地将连接视为机器可读介质。因此，任何此类连接都被恰当地称为机器可读介质。上述的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行特定功能或功能组的指令和数据。
52.尽管附图可以示出方法步骤的特定顺序，但是这些步骤的顺序可以与所描绘的不同。此外，可以同时或部分同时执行两个或更多步骤。这种变化将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。同样，软件实现可以通过标准编程技术与基于规则的逻辑和其他逻辑来完成，以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。
53.此外，尽管已经参考其特定示例性实施例描述了本公开，但是对于本领域技术人员来说，许多不同的改变、修改等将变得显而易见。
54.通过研究附图、公开内容和所附权利要求，技术人员在实践要求保护的公开内容时可以理解和实现对公开的实施例的变化。此外，在权利要求中，“包括”一词不排除其他要素或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除多个。