Sistema de diagnóstico predictivo de los fallos de funcionamiento de un vehículo automóvil y su dispositivo de diagnóstico instalado a bordo.

Sistema de registro y de explotación de datos de diagnóstico relativos al funcionamiento de los elementos de un vehículo automóvil de un tipo dado que comprende:

- una unidad central (100) de gestión de diagnóstico, que comprende un controlador (110) de agentes (3i1) de gestión de dichos datos de diagnóstico en la entrada y en la salida de los ordenadores ECU (3i0) del vehículo;

- una red (RA, RB) de adquisición de datos de diagnóstico, conectada a la unidad central;

- al menos una primera memoria de almacenamiento (200) en dicho vehículo de unos primeros datos de diagnóstico relativos a dicho vehículo,

- al menos un enlace de comunicación (220) para comunicarse con al menos una estación de diagnóstico (2, 31) fuera del vehículo;

- al menos una segunda memoria de almacenamiento en dicha al menos una estación de diagnóstico de unos segundos datos de diagnóstico relativos a los vehículos de dicho tipo,

comprendiendo, además, dicha unidad central:

- un submódulo (132) de lectura y de escritura en la primera memoria de almacenamiento;

- un submódulo (134) de lectura y de escritura en la segunda memoria de almacenamiento,

caracterizándose dicho sistema por que dichos primeros y dichos segundos datos tienen una estructura de trama que comprende en una primera parte al menos un valor de al menos un parámetro de funcionamiento de al menos un elemento de un vehículo y que comprende en una segunda parte un pre-diagnóstico asociado al, al menos, un valor de la primera parte de trama.

Sistema de diagnóstico predictivo de los fallos de funcionamiento de un vehículo automóvil y su dispositivo de diagnóstico instalado a bordo

La presente invención se refiere al diagnóstico de los fallos de funcionamiento de los vehículos automóviles.

En el pasado, para proceder a un diagnóstico, un mecánico recogía los síntomas de fallos de funcionamiento percibidos por el conductor del vehículo y a continuación, por medio de estos síntomas, busca el o los fallos de funcionamiento, examinando el vehículo visualmente y/o por medio de herramientas de medición física y de lectura electrónica.

Dicho método de diagnóstico resultaba engorroso de realizar y, además, poco fiable. En efecto, no permitía encontrar de forma sistemática los fallos de funcionamiento. Por otra parte, la creciente diversidad y la rápida evolución de los sistemas electrónicos de los vehículos han hecho cada vez más complejos los diagnósticos de fallos de funcionamiento y, por consiguiente, las reparaciones.

El dispositivo de asistencia al diagnóstico, más evolucionado, del documento US-A- 5 31 3 388 comprende unos medios de adquisición de datos sintomáticos proporcionados por un usuario del vehículo y unos medios de adquisición de datos de funcionamiento del vehículo, y permite automatizar la elaboración de diagnósticos mediante la introducción de unos medios electrónicos e informáticos. Pero, en este dispositivo de la técnica anterior, en el cual se utiliza una base de correlación de datos sintomáticos y de problemas de funcionamiento, el diagnóstico sigue siendo, no obstante, bastante empírico.

Se conoce por el documento EP 1 39 39 un dispositivo que comprende unos medios de adquisición de datos sintomáticos proporcionados por un usuario del vehículo, unos medios de adquisición de datos sintomáticos anteriores, unos primeros medios de asistencia al diagnóstico mediante la aplicación, para cada dato de funcionamiento del vehículo, de al menos un método predefinido de asistencia al diagnóstico, y unos segundos medios de asistencia al diagnóstico mediante la comparación de los datos de uno al menos de los dos grupos, que comprenden respectivamente los datos sintomáticos proporcionados por el usuario del vehículo y los datos de funcionamiento del vehículo, con los datos sintomáticos anteriores.

Por "datos sintomáticos anteriores" se entienden los datos relativos a los síntomas recogidos en el pasado en vehículos automóviles y para cada uno de los cuales al menos se conoce un fallo de funcionamiento, que es la causa de este.

Pero este dispositivo, bastante sofisticado, sigue siendo un dispositivo para proceder a diagnósticos reparadores, con todos los inconvenientes, desde luego relativos, ligados al carácter reparador de los diagnósticos y, finalmente, a las reparaciones.

Así pues, la solicitante ha tenido la idea de proponer intervenir antes y no después de los fallos de funcionamiento o de las averías y desarrollar el diagnóstico de vehículos automóviles predictivo o preventivo.

Se conoce por el documento EP 1 197 822, un dispositivo en el cual dos memorias de almacenamiento, una en el vehículo, la otra en tierra, están en comunicación y almacenan los datos de diagnóstico. El problema que la invención se propone resolver, en relación con este documento de la técnica anterior, es el permitir una búsqueda simple de estructuras de tramas características de los parámetros técnicos del vehículo en una base de datos para encontrar fallos ya registrados y enriquecer dicha base de datos si aun no se ha observado dicha estructura de trama.

La solución a este problema la da un sistema de registro y de explotación de datos de diagnóstico de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con la invención, la estructura de las tramas intercambiadas entre el vehículo y la estación en tierra está definida de tal modo que permite encontrar los fallos correspondientes a unas tramas anteriores o almacenar nuevos fallos correspondientes a unas tramas aun no detectadas.

Si se quiere definir esquemáticamente el diagnóstico reparador realizado hasta ahora, así es cómo se presenta la arquitectura:

en el taller mecánico,

* un vehículo, móvil, con al menos

- una unidad central electrónica (UCE), la cual integra un módulo de diagnóstico de bajo nivel, en el sentido de que no procede prácticamente a ningún diagnóstico y se limita a almacenar y transmitir los datos;

- unas redes conectadas a la unidad central,

* una sonda de adquisición de los datos de la UCE;

* una herramienta de diagnóstico sacada fuera del vehículo, o fija, que procede a:

- el análisis de las tramas recogidas por la sonda y que aplica

- unos algoritmos de diagnóstico y de reparación, con

- una interfaz hombre máquina y

- un terminal informático de conexión con el fabricante,

en las instalaciones del fabricante, todo un sistema de información, con

- una base de datos (o varias);

- un metamotor informático, que es un servidor de diagnóstico.

La conexión entre la sonda y la herramienta de diagnóstico del mecánico, por una parte, y la conexión entre la herramienta del mecánico y el servidor del fabricante, por otra parte, pueden ser conexiones de radio.

Si se quiere entrar un poco más en los detalles de la herramienta de diagnóstico, encontramos, retomando la terminología que proporciona el modelo Open System Interconnection (OSI), el cual divide las funciones de comunicación en siete capas:

- una capa de muy bajo nivel de control físico de componentes;

- una capa de comunicación;

- una capa de adquisición de datos, en particular unos buses normalizados del vehículo CAN (red de controlador) y VAN (red de vehículo);

- una capa de conexión con la unidad central electrónica (o las unidades centrales) del vehículo;

- una capa funcional;

- una capa de interfaz gráfica de usuario (GUI) y

- una capa superior de aplicaciones.

El problema del diagnóstico predictivo se resuelve, según la solicitante, con un sistema de diagnóstico predictivo de los fallos de funcionamiento de un vehículo automóvil que comprende, instalados a bordo del vehículo, al menos:

- una unidad central de gestión de diagnóstico;

- una red de adquisición de datos de diagnóstico, conectada a la unidad central;

- unos medios de memorización de datos de diagnóstico; y

- unos medios de comunicación para comunicarse con unos medios fijos de diagnóstico y, en tierra,

- uno de los elementos del conjunto comprende

- una herramienta fija de diagnóstico, por una parte,

- un servidor de diagnóstico asociado a una base de datos de diagnóstico, por otra parte.

El servidor y la base de datos, que forman un sistema central, están situados en las instalaciones del fabricante mientras que la herramienta de diagnóstico, que completa la unidad central de gestión de diagnóstico instalada a bordo, móvil, puede ser fija, o sacarse fuera del vehículo, bien en el taller mecánico o bien en las instalaciones del fabricante.

Hay que señalar que es preciso no confundir la unidad central de gestión de diagnóstico con lo que se llama generalmente la unidad central de habitáculo que es un ordenador.

El aspecto destacable de la invención se basa en la integración de una parte de la inteligencia del diagnóstico a bordo del vehículo para reaccionar en tiempo real. Dicho de otro modo, al diagnóstico predictivo o preventivo se le asocia una inteligencia instalada a bordo mientras que al diagnóstico reparador le corresponde la inteligencia instalada fuera.

De este modo, y a título de ejemplo, si una variable de funcionamiento del vehículo empieza a desviarse y supera un umbral de alerta, esto se puede diagnosticar a bordo para activar una alerta hacia el fabricante -de forma transparente para el conductor- y a continuación, tras su procesamiento, hacia el conductor.

Un dispositivo de diagnóstico instalado a bordo de un vehículo automóvil, consta de:

- una unidad central de gestión de diagnóstico;

- una red de adquisición de datos de diagnóstico, conectada a la unidad central;

- unos medios de memorización de datos de diagnóstico; y

- unos medios de comunicación para comunicarse con uno de los elementos del conjunto que comprende una

herramienta fija de diagnóstico, por una parte, y un sistema central fijo de diagnóstico, que comprende un servidor asociado a una base de datos, por otra parte.

De forma ventajosa, la unidad central de gestión consta de un controlador de agentes de gestión de los datos... [Seguir leyendo]

1. Sistema de registro y de explotación de datos de diagnóstico relativos al funcionamiento de los elementos de un vehículo automóvil de un tipo dado que comprende:

- una unidad central (1) de gestión de diagnóstico, que comprende un controlador (11) de agentes (3¡1) de gestión de dichos datos de diagnóstico en la entrada y en la salida de los ordenadores ECU (3¡) del vehículo;

- una red (RA, RB) de adquisición de datos de diagnóstico, conectada a la unidad central;

- al menos una primera memoria de almacenamiento (2) en dicho vehículo de unos primeros datos de diagnóstico relativos a dicho vehículo,

- al menos un enlace de comunicación (22) para comunicarse con al menos una estación de diagnóstico (2, 31) fuera del vehículo;

- al menos una segunda memoria de almacenamiento en dicha al menos una estación de diagnóstico de unos segundos datos de diagnóstico relativos a los vehículos de dicho tipo,

comprendiendo, además, dicha unidad central:

- un submódulo (132) de lectura y de escritura en la primera memoria de almacenamiento;

- un submódulo (134) de lectura y de escritura en la segunda memoria de almacenamiento,

caracterizándose dicho sistema por que dichos primeros y dichos segundos datos tienen una estructura de trama que comprende en una primera parte al menos un valor de al menos un parámetro de funcionamiento de al menos un elemento de un vehículo y que comprende en una segunda parte un pre-diagnóstico asociado al, al menos, un valor de la primera parte de trama.

2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el submódulo (132) está configurado para ejecutar, para un conjunto preprogramado de parámetros cuyos valores en la salida de los agentes (3i1) los reúne el controlador (11) de acuerdo con la estructura de la primera parte de trama, un programa de una primera búsqueda de dichos valores reunidos en la primera memoria de almacenamiento, y a continuación para:

i) en caso de búsqueda positiva de dicha primera búsqueda, mostrar el pre-diagnóstico correspondiente en la salida en una pantalla del habitáculo; ii) en caso de una búsqueda negativa de dicha primera búsqueda, para hacer que el submódulo (134) ejecute un programa idéntico en la segunda memoria de almacenamiento, para en caso de búsqueda positiva de dicha segunda búsqueda, hacer que se muestre el segundo pre-diagnóstico correspondiente en la salida en una pantalla del habitáculo y registrar la trama correspondiente en la primera memoria de almacenamiento.

3. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que si una variable de funcionamiento del vehículo empieza a desviarse y supera un umbral de alerta, esto se puede diagnosticar a bordo para activar una alerta hacia el fabricante y a continuación, tras su procesamiento, hacia el conductor.

4. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual los agentes (3i1) de gestión responden a las peticiones del controlador (11) de agentes de gestión y emiten unas alertas en caso de fallos de funcionamiento.

5. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual cada trama memorizada asocia los datos implicados en un único fallo de funcionamiento que puede dar lugar a un único diagnóstico.

6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual cada trama memorizada asocia los datos implicados en un único fallo de funcionamiento que puede dar lugar a un único diagnóstico.

7. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual la unidad central de gestión (1) consta de un módulo (12) de búsqueda en los medios de memorización (2) para extraer las tramas que contienen los datos de diagnóstico que han sido objeto de una alerta emitida por un agente de gestión (3i1).

8. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual la unidad central de gestión (1) consta de un módulo (134) externo de interrogación para interrogar a la estación fija de diagnóstico y extraer de esta las tramas que contienen al menos los datos de diagnóstico que han sido objeto de alertas emitidas por al menos un agente de gestión (3i1).

9. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual la unidad central (1) de gestión consta de un módulo (16) de actualización de los medios de memorización (2) para memorizar ahí las tramas que contienen los datos de diagnóstico a partir de los cuales se ha podido establecer un diagnóstico sobre el funcionamiento del vehículo.

1. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, instalado a bordo de un vehículo y que constituye una parte del sistema de una de las reivindicaciones 1 y 2.

11. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en el cual está prevista una función de descarga de software desde el servidor (31) para modificar el software de los ordenadores ECU (3i) que controlan las adquisiciones de datos de diagnóstico.

12. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en el cual la unidad central de gestión de diagnóstico

(1) consta de varios subconjuntos dispuestos para comunicarse entre sí y cooperar juntos para realizar el diagnóstico.