[发明专利]一种车载诊断数据共享终端系统

说明书

技术领域

本发明属于交通运输工程技术领域，具体涉及一种车载诊断数据共享终端 系统。

背景技术

诊断数据共享终端设备是诊断数据云共享与在线诊断系统中最前端的数据 采集装置，它直接与车载计算机对接，通过与车载计算机的信息交互获取诊断 数据，并根据系统的需求通过无线通信实现诊断数据的实时共享。

车载计算机的诊断接口形式是以太网接口，诊断过程按照以太网TCP/IP协 议进行通信。根据信号系统产品技术文档中的技术指标，每小时产生的诊断数 据量不超过50兆字节。终端设备必须适应车载计算机的接口形式和通信协议， 并且具备充裕的数据处理能力以应对诊断数据的流量。

终端设备应当具备将车载计算机产生的诊断数据快速、可靠地处理并转发 至数据云端的能力，以满足在线诊断和故障快速排查的需要。云共享功能在考 虑数据流量的同时，应充分保证数据的完整性和可靠性，严格控制在线诊断的 误诊率和虚警率指标。同时，从工程角度充分考虑到设计的可行性和成本。

此外，考虑到云共享功能对于通信和网络环境的依赖，为了进一步确保数 据的完整性，便于运管人员进行日常维护，终端设备应当将接收到的诊断数据 实时存储在本地的存储介质上。参照航空和航海领域的飞行(航行)记录仪的 设计理念，这一存储介质应当坚固可靠，在出现极端状况或重大事故时，为事 故分析和隐患排查提供可靠依据。

综上所述，城轨车载诊断数据云共享终端设备应当满足如下功能：

1)与车载计算机的通信接口；2)恰当的无线车地通信功能；3)数据本 地存储功能。在实现上述功能的同时，应从工程角度充分考虑城市轨道交通车 辆的运行环境，满足城市轨道交通车辆电子电气设备的各项技术指标限制，适 应车载设备的供电制式。

近年来，随着现代工程的技术要求不断提高，微控制系统在运算能力、体 积、功耗等方面面临着越来越严峻的挑战。在这一背景下，嵌入式系统由于其 体积和功耗可控，运算能力较强，开发周期短，运用灵活，适应性强等特点， 逐渐成为基于微控制器的控制系统的主要实现形式。

嵌入式系统，是以专门应用为目的，以计算机技术为基础，软硬件可以剪 裁，适应于系统对功能、可靠性、成本、大小、功耗等有严格要求的专用计算 机系统。在嵌入式系统中，嵌入式软件与嵌入式底层硬件集成于一体，实现软 件与硬件的高度统一。此外，由于嵌入式系统可高度自定义，其应用场景遍布 工业控制、医疗、网络通信、汽车、消费类电子产品、办公自动化产品等各领 域。由于嵌入式系统的应用随着需求的改变不断地发展演化，“嵌入式系统”的 定义也是不断变化发展的。嵌入式系统通常具有如下特点：

1)嵌入式系统在硬件和软件功能上现对于个人计算机(PC)更为有限。 得益于软硬件方面的可裁剪，嵌入式系统软硬件功能更强调其可用性和性价比；

2)嵌入式系统是为执行专用功能而设计的。相对于PC，嵌入式系统更强 调其专用性；

3)嵌入式系统是比其他类型的计算机系统具有更高品质和可靠性要求的 计算机系统。由于嵌入式系统应用领域经常涉及安全(如工业控制、汽车、交 通、医疗等)，一旦出现意外状况，将有可能产生严重后果，而PC多用于辅 助人的计算和信息处理，可以容忍一定程度的实效。

近年来，新型的体系结构工具(参考模型)也被引入嵌入式系统领域。这 一系统结构模型本质上是嵌入式系统体系内容的分层(模块化)表示。通过将 嵌入式系统内部的组件可视化和分组为“层”，复杂嵌入式系统的体系结构将变 得更加清晰而容易理解，也为设计带来了诸多便利。嵌入式系统结构模型表示， 所有的嵌入式系统在其结构上都具有共同性。

硬件层是所有嵌入式系统都必须包含的逻辑层，它包含位于嵌入式电路板 上所有的主要物理部件；系统软件层主要指代运行于硬件层上的用于管理计算 机软硬件资源、协调多线程运行的底层软件，系统软件层通常具有一定的通用 性，通常包括设备驱动程序和操作系统，后者在功能并非十分复杂的嵌入式系 统中这一部分并非是必须的；应用软件层指代直接用于实现嵌入式系统功能的 应用软件，是嵌入式系统预期逻辑功能的载体，在少数用于演示、教学、研究 的嵌入式系统中是可选的。