一种汽车监控主机与定位模块的故障判断方法技术领域
本发明涉及一种汽车监控主机与定位模块的故障判断方法。
背景技术
目前，近期新能源城市客车因其突出的安全、节能、环保等性能发展迅速，引起了
汽车界的极大关注，新能源车辆安全、节能和低排放成为各个研究机构开发的重点。新能源
混合动力客车上增加的电子设备越来越多，但目前监控中心的监控系统负责数以万计的车
辆监控。由于监控主机和一些零部件的故障不会影响客车正常运营，所以，很难通过监控系
统判断非监控车辆是停止运营还是监控终端故障造成的，从而导致无法确保每一辆车的安
全和科学研究，新能源城市客车发展需要与之匹配的监控主机能够在保证客车正常监控的
情况下确保客车的监控和科学研究。
由于新能源混合动力客车上增加的电子设备越来越多，新能源客车出现的故障类
型也随之增多，现有的检测故障的方式只有部分专业技术人员了解知道，且现有的故障诊
断方式存在很多缺点。
如果新能源客车无法监控，首先没有预判功能和故障率统计功能，无法判断是由
于通信故障、监控主机故障、整车零部件故障、或者未运营造成，如果都派人去现场维修，不
仅工作量大而且维修不及时。如果不去维修很有可能造成客车不处于监控状态，一旦发生
事故，后果不堪设想。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车监控主机与定位模块的故障判断方法，用以解决现
有的监控系统无法对车辆的监控主机进行有效故障检测的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：一种汽车监控主机与定位模块的故障判断
方法，包括以下步骤：(1)采集当前时间TC；(2)根据当前时间TC、监控主机更新时间T0与设定
的汽车运营周期TX进行以下判断：若|TC-T0|＜TX，则再比较TC-T0与设定的监控主机注册时
间TZ的大小：若|TC-T0|≥TZ，则初步判定监控主机故障；若|TC-T0|＜TZ，则初步判定监控主
机正常。
若所述|TC-T0|≥TX，则监控主机重新注册，如果注册成功，则重复所述步骤(2)；如
果注册不成功，则判定监控主机故障。
所述设定的汽车运营周期TX为7天，所述设定的监控主机注册时间TZ为5min。
当|TC-T0|<TZ时，采集定位模块最后一次定位时间TGPS，并根据监控主机更新时间
T0与设定的定位模块注册时间Td进行以下判断：若|TGPS-T0|≥Td，则判断定位模块故障。
当|TC-T0|<TZ时：若PGPS∈P且TC<TGPS<TOFF，或者PGPS∈P且|TGPS-TC|<TX，则监控主机
或者定位模块正常；若且|TGPS-TC|≥TX，则监控主机或者定位模块故障；其中，PGPS为
汽车的当前定位位置，P为汽车的停车场的位置，TGPS为汽车停放的时间，TOFF为整车下电时
间。
当监控主机正常时，检测汽车某个零部件数据更新时间Tupdate，并比较其与设定的
该零部件最大上传周期Tmax之间的大小，若Tupdate≤Tmax，则该零部件正常，否则，该零部件故
障；若监控主机无法检测出任意一个零部件的数据更新时间，那么，判定监控主机故障。
若定位模块正常，但是通信无数据，则监控主机的通讯模块故障。
如果汽车停在所述停车场，定位时间在整车下电之前，则车辆未运营，监控主机正
常。
监控主机具备延迟下电功能，当整车下电时发送下电信号，若接收不到下电信号，
则监控主机故障。
如果汽车不在固定轨迹运营的时间超出设定值时，判断监控主机故障。
本发明提供的汽车监控主机与定位模块的故障判断方法中，首先根据当前时间与
监控主机更新的时间进行比较得到监控主机是否在设定的运营周期内进行更新，如果满足
条件，然后再比较这两个时间之差与设定的注册时间的关系，如果不满足相应的条件，则判
定监控主机故障。通过这种方法，不但可以找出监控异常车辆是未运营，还是监控主机故
障，减少现场人员排查的烦恼和不必要的花费，而且可以不需要专业技术人员在实车上情
况下，减少查找问题的时间，保证故障解决的及时性，节约维修成本，保证车辆安全，防止故
障恶化，降低故障处理成本。
附图说明
图1是汽车监控主机与定位模块的故障判断方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供的汽车监控主机与定位模块的故障判断方法主要对汽车中的监控主
机和定位模块进行故障诊断，本实施例中，该故障诊断方法以目前较为热门的新能源客车
为例。
如图1所示，其中，在对监控主机进行判断时：首先采集当前时间TC，并根据监控主
机更新时间T0与设定的汽车运营周期TX进行以下判断：若|TC-T0|＜TX，则再比较|TC-T0|与
设定的监控主机注册时间TZ的大小：若|TC-T0|≥TZ，则判定监控主机故障，否则，初步判定
监控主机正常(该初步判定是指如果进行后续的相关判定，则根据后续的判定进行监控主
机的故障判定；如果不进行后续的判定，则直接判定监控主机正常)。上述提到当|TC-T0|＜
TX时，再进行下面的与注册时间的比较，那么，若|TC-T0|≥TX，则监控主机重新注册，如果注
册成功，则重新判断|TC-T0|与TX之间的关系；如果注册不成功，则判定监控主机故障。
在本实施例中，汽车运营周期TX为一个设定值，如果该运营周期不固定，则默认为
7天；而且，监控主机注册时间TZ可以根据具体情况进行设置，在本实施例中，由于一般情况
下，监控主机与GPS定位模块的默认注册时间之和小于5min，所以，将TZ设定为5min，当然，
其也可以根据实际情况在5min的上下浮动。
不管是经过上述监控主机的故障判断后初步判定监控主机正常或者监控主机在
初始情况下本就为正常状态时，即当监控主机初步正常时，采集定位模块最后一次定位时
间TGPS，并根据监控主机更新时间T0与设定的定位模块注册时间Td进行以下判断：若|TGPS-T0
|≥Td，即GPS定位模块的定位时间与监控主机更新时间之间的时间差过大，以致于大于设
定的定位模块注册时间Td时，判定定位模块出现了故障。
另外，在|TC-T0|<TZ时(即在上述的判断中得到监控主机初步正常的前提下)，还可
以进一步根据汽车的当前定位位置PGPS、汽车的停车场的位置P、汽车停放的时间TGPS以及整
车下电时间TOFF来对监控主机或者定位模块的故障情况进行判断，PGPS∈P表示车辆停在了
规定的停车场内，即车辆停在了该停车的位置；相应地，表示车辆没有停在规定的
停车场内，即车辆停在了不该停车的位置；|TGPS-TC|<TX表示车辆的停放的时间小于车辆的
设定的汽车运营周期，相应地，|TGPS-TC|≥TX表示车辆的停放的时间大于或者等于车辆的设
定的汽车运营周期。则根据上述条件进行判断时：若PGPS∈P且TC<TGPS<TOFF，或者若PGPS∈P且
TC<TGPS<TOFF，则监控主机或者定位模块正常；若且|TGPS-TC|≥TX，则监控主机或者定
位模块故障。
另外，如果汽车停在上述规定的停车场内，但是始终不注册，且最后一次下电信号
是车辆上报的最后一条信息，则监控主机正常，车辆未运营，若最后一次上报信息非下电信
号，则车辆正在运营或者监控主机出现了故障。如果汽车停在停车场，定位时间在整车下电
时间之前，说明车辆未运营，监控主机正常。
汽车原本在固定轨迹运行，如果汽车突然不在固定轨迹运营的时间超出设定值时
(该设定值可以根据具体情况进行设定)，判断监控主机出现故障。
监控主机具备延迟下电功能，可保证当整车下电时发送下电信号，所以，若整车下
电后没有发送下电信号，即后台没有接收到下电信号，则监控主机故障。
在确定GPS定位模块是正常状态下时，但是通信无数据，那么，确定监控主机中的
通讯模块出现了故障，导致无法进行数据的通讯；如果数据间断性传输，则判断监控主机的
插线松动。
为了确定汽车中的零部件的运行情况，本发明提供的故障判定方法还包括对零部
件是否出现故障进行判断。在其他设备正常的前提下：比如监控主机、定位模块和通讯链路
正常的前提下，检测汽车n个零部件中的每一个零部件的数据更新时间Tupdate，并比较其与
设定的该零部件最大上传周期Tmax之间的大小，若Tupdate≤Tmax，则该零部件正常，否则，该零
部件故障。若n＝0，即监控主机无法检测出任意一个零部件的数据更新时间，那么判定监控
主机故障。
另外，本发明提供的故障判断方法中对于零部件还有其他的判断方法，比如：如果
关键零部件序列号变化，则认定零部件坏了，并统计故障率；如果关键零部件没按照合理周
期传送数据可以判断关键零部件疑似故障，需要维护；如果关键零部件报警，根据报警等级
可以采取相应处理方法；如果零部件使用过长，则提示维护保养或者更换，等等。
所以，这种方式能够对汽车内部的整车控制器、DC-DC系统、发电机控制器、主电机
控制器、BMS、转向控制器、空调管理系统、ABS、仪表模块等零部件的运行状况进行判断，确
定其是否异常。通过这种方式可以精确定位故障零部件，不需要专家根据经验定位部件，从
而更有针对性地派工作人员进行维修。
该故障诊断方法中的各种设定值，比如：设定的汽车运营周期TX、设定的定位模块
注册时间Td、监控主机注册时间TZ等等均是从大数据库中得到的，该大数据库中储存着是多
个车辆在长时间运行下的各种运营数据，根据该数据能够获得比较有规律性的数据。
根据上述技术方案，以下给出一种具体的应用实例，当然，本发明提供的汽车监控
主机与定位模块的故障判断方法并不局限于下面的应用实例。该方法包括以下步骤：
(1)输入新能源客车的运营周期TX，若客车运营周期不固定，可以默认为TX＝7天；
(2)判断：若监控主机更新时间T0与当前时间TC是否满足TC-T0<TX，若满足则继续下
一步；若不满足，通知重新注册；然后，由于监控主机与GPS定位模块的默认注册时间之和小
于5min，所以，比较TC-T0与5min的大小，如TC-T0≥5min，则判定监控主机故障，并派人现场
维修；若TC-T0＜5min，则初步判定监控主机正常。
(3)在满足监控主机初步处于正常状态的前提下，根据GPS定位模块的定位时间
TGPS与监控主机更新时间T0进行以下判断：若TGPS-T0<5min，则继续检测下一步；若TGPS-T0≥
5min，则判断定位模块故障，可以派人现场维修。
(4)如果通过上述步骤(2)和步骤(3)后判断监控主机初步正常和定位模块正常，
那么，进行以下判断：根据汽车的当前定位位置PGPS、汽车的停车场的位置P、汽车停放的时
间TGPS以及整车下电时间TOFF来对监控主机或者定位模块的故障情况进行判断，若PGPS∈P且
TC<TGPS<TOFF，则监控主机或者定位模块正常；若且|TGPS-TC|≥TX，则监控主机或者定
位模块故障。其中，PGPS∈P表示车辆停在了规定的停车场内，即车辆停在了该停车的位置；
相应地，表示车辆没有停在规定的停车场内，即车辆停在了不该停车的位置；|TGPS-
TC|<TX表示车辆的停放的时间小于车辆的设定的汽车运营周期，相应地，|TGPS-TC|≥TX表示
车辆的停放的时间大于或者等于车辆的设定的汽车运营周期。如果监控主机或者定位模块
出现故障，应派人现场维修。
(5)如果汽车的运营周期正常、监控主机正常、定位模块正常、通讯链路正常，那
么，比较某一个零部件的数据更新时间Tupdate与设定的该零部件最大上传周期Tmax，若满足
Tupdate≤Tmax，则该零件正常，否则，该零部件出现故障；通过这种方式能够完成整车所有零
部件的故障排查，在出现故障后，派相应零部件处理人员去现场处理。
如果汽车的运营周期正常、监控主机正常、定位模块正常、通讯链路正常、零部件
也正常时，如果关键零部件序列号更换，可判定为该零部件已被更换，需要更新故障率；如
果关键零部件运营正常，但是提示报警，可以根据报警采取预防措施；如果零部件使用时间
过长，也可以提示维护或者更换。
本发明中，监控主机运营周期、运营轨迹、停放地点等信息均基于运营大数据清算
而来。本发明提供的故障判断方法根据大数据分析车辆GPS定位、监控主机注册时间和通信
链路、车辆运营周期四个要素与设定的定位时间、注册时间、通信链路、运营默认值等进行
相应地比较，以确定车辆是否运营，监控主机是否正常、GPS是否正常，通信是否正常以及车
辆故障地点，不仅在车辆不运营情况下能够判断是监控主机故障还是车辆未运营，减少技
术人员去现场排查的烦恼，而且能够精准定位故障模块，有针对的派遣人员去维修故障。
上述实施例中，车辆的故障诊断方法中的各个判断条件有一定的先后顺序，但是，
这只是为了便于说明而给出的一种具体的实施方式，本发明提供的诊断方法中的各个判断
条件并没有严格的先后顺序，只要能够根据相应的判据进行判断就可以。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基
本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变
形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对
实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。