本发明涉及一种用于对生产中车辆的至少一个车辆部件进行功能诊断的方法，以及一种用于根据权利要求7前序部分中所更详细地限定出的类型的实施该方法的诊断系统。
背景技术：
1、诸如车辆这样的复杂机器在装配过程中需要完成大量的单个工作步骤。其中，个别装配步骤的实施可能会发生错误，以及/或者安装了有缺陷的组件。这就要求在车辆交付之前检查相关的车辆功能是否运行正常。如果出现故障，可在车辆交付前采取措施排除故障。
2、例如在车辆交付之前，要检查是否为在车辆上安装的各个计算单元或控制单元安装了正确的软件，特别是最新版本。此外，也要对安装在车辆上的传感器进行校准。可以适当安排对车辆的检查工作，从而以手动、通过一个计算机系统部分辅助或全自动的方式实施各项功能检查步骤。为此，相应的计算机系统通常使用所谓的车载诊断连接器，通过电缆连接至车辆的计算单元。随后，车外计算机系统检查相应待检测和待校准的车辆部件。
3、规划、准备和实施一次这样的功能检测需要付出很高的成本。首先是要一一列出并记录在车辆诊断中需要实施的流程步骤。其次，必须将相应的流程步骤转换成程序代码，并且必须将其导入计算机系统。随后必须执行该程序代码。在将规划步骤转化为用于控制车辆部件的程序代码的过程中，会出现所谓的介质中断，从而导致故障。例如程序员可能会误解某个流程步骤，从而在程序代码中加入错误指令。此外，车辆的计算系统与开发系统不同，这可能会加剧程序错误。因此诊断程序可以在测试环境中完美运行，但在车辆中执行时却会出错。
4、de 10 2009 033 806 a1公开了一种用于生产和在生产过程中测试功能性的方法。该方法描述了一种通过中央计算单元对生产中车辆或车辆部件进行功能测试的集中管理。因此有必要在不同的生产工位和/或检测工位对不同的车型版本进行不同的功能测试。其中，在中央计算单元中存储了各种车型版本和生产工位及/或检测工位的相关执行步骤和相应的程序代码。同样会集中收集并分析测试过程中产生的测试数据，从而能够针对可能出现的潜在故障快速、直接地追溯至相应的错误源。此外，这样也更容易采取对策，以纠正相应错误。
5、de 10 2013 014 878 b3公开了一种通过无线电波维护车辆控制器的方法。该方法规定了在车外计算设备和车载控制器之间建立一种基于无线电波的通信连接，其中，通过该通信连接在计算设备和控制器之间交换设备数据。这里的设备数据包括用于控制器的配置数据、来自控制器的错误信息和/或来自控制器的状态信息。车外计算设备是进行车辆诊断的中央管理机构。如此计算设备就可以向各自的控制器发送指令，使其根据在各自控制器中生效的例行程序进行固定自检。
6、此外，de 10 2012 110 623 a1公开了一种用于在可预设的过程中执行测量和测试任务的测量装置。该测量装置设置为能够读取包含过程说明的文件。该测量装置会将过程说明转换为程序运行的例行程序，并加以执行。可以利用业务流程建模标注(bpmn)编辑器创建该文件。
7、此外，de 10 2018 203 067 a1公开了用于生产车辆的一种方法和一种生产装置。该方法规定了通过车载控制设备采集语音输入，并赋予相应的含义。随后，通过控制设备与车外检测设备之间的接口，将与该含义对应的数据项传输至检测设备进行评估。
技术实现思路
1、本发明的任务是提供一种改进的方法，用于对生产中车辆的至少一个车辆部件进行功能诊断，该方法可确保高效、可靠地执行功能诊断。
2、根据本发明，该目的通过一种具有权利要求1特征的进行功能诊断的方法和一种具有权利要求7特征的用于此目的的相应诊断系统来实现。有利的设计方案和改进方案在从属权利要求中给出。
3、根据本发明的用于对生产中车辆的至少一个车辆部件进行功能诊断的方法与通用方法的不同之处在于以下方法步骤：
4、-通过车外第一计算单元生成诊断执行日志，其中，该诊断执行日志包括机器可读指令，以用于由车载计算单元对车辆部件进行至少部分自动化的功能诊断；
5、-将诊断执行日志传输至生产中车辆的车载计算单元上；
6、-由车载计算单元执行该诊断执行日志，其中，车载计算单元操控至少一个车辆部件，以检测该至少一个车辆部件的功能是否正常；同时，通过车载计算单元自动采集该至少一个车辆部件的响应行为，或者由一位负责该车辆生产的工作人员手动辅助采集；以及
7、-将所采集的响应行为输出至车外第一计算单元和/或车外第二计算单元。
8、根据本发明的方法规定了将执行功能诊断的计算单元安装在车辆本身上。换言之，车辆可以独立进行功能诊断，如此功能诊断具有非常高的执行效率。这样就缩短了从施控计算单元到受控组件的通信路径，从而显著加快响应时间，进而减少了延迟。这样就能高效地执行对时间要求严格的调用。此外，由于单个中央计算系统不再需要同时操控大量控制器来对大量车辆进行功能诊断，因此进行功能诊断所需的计算量密集的资源也更少。
9、车外第一计算单元可以理解为开发者系统。机器可读指令是指可以由车载计算单元执行的程序代码。由此，车载计算单元就能根据待实施的诊断步骤，自行操控待检查的车辆部件。可以由车载计算单元全自动实施并记录相应诊断步骤，也可以由一位负责该车辆生产的工作人员手动辅助。例如可能需要工作人员手动操纵车辆，从而完整地进行功能测试，和/或，可能需要该工作人员采集和记录由于操控车辆部件所引发的响应。然后，该工作人员可在车辆本身内或者通过车外第一计算单元或车外第二计算单元输入相应测试结果。车外第二计算单元可以一套是用于生产的计算系统。例如它可以是中央生产计算机或岛式系统，例如设置在生产工位和/或检测工位的计算机系统。
10、当功能测试的过程中检测到故障时，诊断执行日志可以包含如何应对故障的相应指令，例如重复实施个别校准步骤或测试步骤，以及/或者接下来由车载计算单元相应实施的后处理步骤。其中，相应指令可以是通用诊断程序的一部分，或者在通用诊断程序之外作为应对典型错误的“标准响应”来执行。还可以为这些标准响应生成个性化的诊断执行日志，并将其传输到车载计算单元上常备，然后根据需要加以执行。
11、诊断执行日志中包含的指令可由车载计算单元依次和/或同步执行。例如待实施的诊断分为“准备阶段”、“主体部分”和“后处理阶段”。准备阶段的例子包括：在车载和/或车外计算单元之间建立通信连接、进行身份验证和/或授权、建立所谓的“会话”等。主体部分的例子包括：操控执行器、读取传感器数据、读取控制器的错误日志、调整校准参数等。后处理阶段的例子包括：终止通信连接、写入结果数据、向车外系统发布结果数据、重置控制器状态等。
12、该方法的一个有利改进方案规定：在车外第一计算单元上使用图形化规范语言生成诊断执行日志，其中，该诊断执行日志包括将由车载计算单元加以执行的诊断步骤的进度计划；同时，车外计算单元从车外数据库中读出与诊断步骤相对应的机器可读指令，并将它们整合到诊断执行日志中。由此便有效地设计出了用于生成可用于车载计算单元的程序代码的流程，从单纯的想法，到如何实施流程步骤的确切程序，再到程序代码的生成，最后到使用车载计算单元进行最终执行和应用。由此便很好地避免了介质中断，从而大大降低了故障的风险。因此在功能诊断中需要实施的流程步骤采用图形化规范语言、以用户友好和易于理解的方式进行图形化表述，并通过车外第一计算单元从车外数据库中自动读出各个诊断步骤的对应指令从而直接转化为机器可读指令。其中，车外数据库可以理解为所谓的代码库。在代码库中，为一台机器可能执行的所有步骤执行必要的机器可读指令。这样就不再需要投入人工编程成本，用来将执行特定功能诊断所需的机器可读指令编入车载计算单元中。
13、如果汽车制造商开发出新款车辆、车辆部件和/或车辆功能，程序员可以在车外数据库(即，代码库)中编写新的机器可读指令，这样也能够使用新组件进行可靠的功能诊断。如果出现错误，则可以更新和修改车外数据库中相应的现有机器可读指令。
14、因此诊断执行日志描述了一个总概念，既指功能诊断中待实施的测试步骤的纯思维流程，也指为此目的通过车载计算单元操控车辆部件所使用的程序代码。
15、使用图形化规范语言尤其可以减少生产负责人员的人工错误。这样工作人员就可以在任意显示设备上，例如在生产时所使用的平板电脑和/或增强现实(ar)眼镜上，查看以图形方式显示的待实施测试步骤，从而轻松了解所涉及的工作步骤。由此便以对于人和机器而言均浅显易懂的方式解释诊断执行日志。
16、根据本发明所述方法的另一个有利的实施例，业务流程建模标注(bpmn)被用作图形化规范语言。这是一种在商业信息处理和流程管理中已经得到验证的图形化规范语言。通过待实施的流程步骤与相应的程序代码之间的明确关系，缩短了测试不同软件版本所需的时间，从而进一步提高了功能诊断的效率。
17、进一步地，该方法的另一个有利的实施例还规定了，车载计算单元通过有线和/或无线方式连接至带有车外计算单元的共用通信网络，并且车载计算单元通过通信服务器与车外计算单元间接交换信息。该车外计算单元可以是车外第一计算单元或车外第二计算单元。例如车载电脑单元可以通过以太网电缆或车载自动诊断(obd)电缆与相应的车外电脑单元建立有线连接。无线通信优选使用无线局域网(wlan)和/或无线电波，特别是基于5g或未来移动通信标准的无线电波。特别是使用无线局域网(wlan)和/或至少符合5g移动通信标准的无线电波，可以实现相对较高的数据传输速率。特别是当车载计算单元同时以有线和无线的方式连接至具有车外计算单元的共用通信网络时，可以为各种应用实现较高的数据传输速率。
18、一般来说，车外计算单元也可以与车载计算单元直接通信。例如，车外计算单元可以是由生产负责人员使用的平板电脑或台式电脑，其以有线或无线方式与车载计算单元相连接。例如工作人员的平板电脑可以创建自组(adhoc)无线网络，车载计算单元会连接入该网络。例如如果发生意外事件，需要工作人员的人工干预，则工作人员就可以通过使用图形化规范语言在平板电脑上生成一份新的诊断执行日志，并将其直接传输到车载计算单元上加以使用。这样就可以特别快速地应对和调整为执行功能诊断而需要实施的流程步骤。这样的程序也可以用于从整合到进度计划中的相应流程步骤中开发机器可读指令，这些指令将保存到车外数据库中。
19、借助通信服务器，即使生产地点不同，大量车载计算单元也能集中访问车外中央数据库。例如可以将车外数据库导入在生产工位和/或检测工位上集成的平板电脑中。这样在工作人员本人生成了相应的进度计划之后，平板电脑就可以将相应的机器可读指令整合到诊断执行日志中。其中，存在从平板电脑中的车外数据库读取到过时的机器可读指令的风险。通过利用通信服务器访问中央车外数据库，可以使用更新后的程序代码对相应的分散式车外数据库进行升级。
20、进一步地，该方法的另一个有利的实施例还规定了，车载计算单元对车外操纵机器进行操控，以便在至少一个车辆部件不能正常工作时，实施至少一个诊断步骤和/或采取至少一项措施。随后，用于操控车外操纵机器的相应机器可读指令也会整合到该诊断执行日志或其他诊断执行日志中。其中，优选根据采用图形化规范语言所定义的进度计划的流程步骤自动进行整合。车外操纵机器例如可以是在生产工位和/或检测工位上设置的机器人。可以通过多种方式进行操纵车辆或车辆部件，例如车外操纵机器可以移动车辆或车辆部件、借助车外传感器对车辆或车辆部件进行检查、添加新组件，或者更换或拆卸已集成的组件等。这样就可以在执行实际的功能诊断后对车辆或车辆部件进行后处理。因此根据本发明的方法使得车载计算单元能够自行操控用于生产或测试的车外机器。这样就不再需要一个中央计算单元来操控车外操纵机器。这也确保了在执行功能诊断时的效率得以提升。车载计算单元可以直接操控车外操纵装置，例如借助无线局域网(wlan)利用直接通信进行操控，或者通过车外计算单元(如中央工厂服务器)以间接方式进行操控。
21、根据本发明，在具有车外第一计算单元和生产中车辆(该车辆包含车载计算单元)的诊断系统中，车外第一计算单元和车辆被设置用于实施前述方法。为此，车载计算单元能够以电气或电子方式操控和监控所有相关的车辆部件。这样就能够以相对较低的延迟，在资源尤其匮乏的情况下执行时间紧迫的诊断流程步骤。由此便确保了高效的功能诊断过程。
22、诊断系统的一个有利改进方案规定了至少一个车外第二计算单元，其中，该车外第二计算单元被设置为用于接收来自车载计算单元的信息和/或受其控制。例如车载计算单元可以将功能诊断检测的结果传输至车外第二计算单元，并存储在那里以进行评估。根据分析得出的结果，该车外第二计算单元还可以采取措施来排除故障。车载计算单元也可以操控车外第二计算单元。例如，车外第二计算单元可以是车外操纵机器的控制器。
23、诊断系统优选包含通信服务器，其中，该通信服务器被设置为用于在车载计算单元和车外第一计算单元之间交换信息。这样就可以对车外数据库进行集中管理。如此，参与功能诊断规划的工程师无需亲临工厂，即可开发或执行新的功能诊断流程。可以通过通信服务器将新生成的相应诊断执行日志传输到生产部门的各个生产工位和/或检测工位，并在那里载入各个车载计算单元。一般来说，将相应的车载计算单元安装到车辆上之前，所说的诊断执行日志便可能在车载计算单元上已经预安装。这样一来，即使车外计算单元和车载计算单元之间不存在通信，也可以进行特定的功能诊断检查。相应的诊断结果可以暂时存储在车载计算单元上，一旦与车外第一计算单元和/或车外第二计算单元建立起通信连接，便可以立即向车外第一计算单元和/或车外第二计算单元传输。
1.一种用于对生产中车辆(1)的至少一个车辆部件进行功能诊断的方法，其特征在于以下方法步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，业务流程建模标注被用作为图形化规范语言。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述车载计算单元(ri)通过有线和/或无线方式连接至具有所述车外计算单元(re_1，re_2)的共用通信网络，并且所述车载计算单元(ri)通过通信服务器(rkom)与所述车外计算单元(re_1，re_2)间接交换信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，无线通信通过无线局域网和/或移动无线电通信进行，特别是使用5g。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，
7.一种具有车外第一计算单元(re_1)和包含车载计算单元(ri)的生产中车辆(1)的诊断系统，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的诊断系统，其特征在于，
9.根据权利要求7或8所述的诊断系统，其特征在于，
