This project aims to create a mobile application for iOS devices that provide valuable information about user's car rides. Needed data are obtained by ELM327 located in OBD-II scanner which can communicate with the car. Obtained data are analyzed using table of limits. The application informs riders about their driving mistakes and giving them tips how to fix them. Trips can be saved and exported in the form of logbook. In addition application includes diagnostic functions that can be found in every other diagnostic application.

Syftet med detta examensarbete var att skapa ett serverprogram i en enkortsdator som arbetar i realtid för att kunna hjälpa människor att köra mer ekonomiskt och miljövänligt i deras vardag. Detta var ett av målen ställda av produktbeställaren Ziggy Creative Colony. Ett mer långsiktigt mål från beställaren är att datorn skall installeras i en bil och kopplas till bilens on-board diagnostic-II (OBD-II)-uttag. Datorn ska sedan, via OBD-II, kunna samla information som till exempel hastighet, acceleration och bränsleflöde från bilens engine control unit (ECU). Serverprogrammet ska bearbeta denna information som sedan kommuniceras och visualiseras till bilföraren via en native mobilapplikation. Serverprogrammet byggdes i en linuxbaserad dator: Raspberry Pi och döptes av oss till Car-Pi. Car-Pi designades enligt arkitekturmönstret Model-View-Controller (MVC) som gör det lätt att underhålla, vidare-utveckla och implementera programmet av produktägaren, Ziggy Creative Colony, i framtiden. I och med denna rapport levererar vi programmet Car-Pi tillsammans med ett arkitektdokument och en prototyp till en Android mobilapplikation för att kunna testa Car-Pi och se hur det fungerar i verkligheten. / The purpose of this bachelor degree project was to create a server program in a single-board computer that will function in real time in order to help people drive more economically and eco-friendly. This was one of the goals set by the project owner, Ziggy Creative Colony. Another more long-term goal from Ziggy Creative Colony is that the computer should be installed in a car and connected to the car’s on-board diagnostics (OBD-II) connector. The computer should, via the OBD-II connection, be able to collect information such as speed, acceler-ation and fuel flow from the car’s engine control unit (ECU). The server program will then process this information that will later be communi-cated and visualized to the car driver via an Android mobile applica-tion. The server program was built in a linux-based computer: Raspberry Pi and named Car-Pi. Car-Pi was designed according to the well-known architectural pattern Model-View-Controller (MVC), which makes it easy to maintain, develop and implement the program by the project owner Ziggy Creative Colony in the future. With this report we are delivering the program Car-Pi together with an architectural document and an Android mobile application-prototype to show how Car-Pi functions in real life.

The parts in this report that are classified have been replaced by the symbol □.Even axes in some figures have been erased by the same reason.In emission legislation from California Air Resources Board, CARB, futuredemands on misfire detection in heavy duty diesel vehicles will cover anextended operating area than previous demands. Industry standard has so farbeen using crank shaft speed based methods. It is not obvious that speedbased methods will manage to detect misfire in the extended area.This report shows an alternative approach for misfire detection, based uponmeasured pressure in the exhaust manifold. The method compares themeasured pressure pattern with known templates. This work shows that themethod works at stationary measurements in the whole required operatingarea. Furthermore, measurements has shown that the exhaust brake can beused at pressures up to about □□□ hPa without any significant change to theexhaust pressure pattern. The influence of waste gate use at low load has beenanalysed. It shows low influence on the pressure trace when using misfiredetection template. Finally location of the pressure sensor has been studied,showing a possibility to improve misfire detection by placing the sensor closeto the exhaust port at the cylinder where improvement is needed. / De delar av denna rapport som är hemligstämplade har ersatts av symbolen□. Även axlar i vissa figurer har raderats av samma skäl.I emissionslagstiftning från California Air Resources Board, CARB, kommermisständningsdetektion för tunga dieselfordon att krävas i ett störrearbetsområde än vad som tidigare kravställts. Industristandard har hittillsvarit varvtalsbaserad misständningsdiagnos, men det är inte uppenbart attden metoden kommer att klara detektion i det utökade lagkravsområdet.Denna rapport visar en alternativ metod för misständningsdetektion sombaseras på uppmätt tryck i avgassamlaren. Metoden som används jämföruppmätt avgastryck mot ett känt mönster. Det har i detta arbete visats attmetoden fungerar vid stationära mätningar i hela lagkravsområdet. Vidare harmätningar visat att avgasbroms kan användas upp till ca □□□ hPa mottryckutan att tryckmönstret ändras signifikant. Inverkan av turbons waste gate vidlåga laster har analyserats och visar låg påverkan i fall då man användermisständning som detektionsmönster. Slutligen har placering avtrycksensorer analyserats. Denna visar att det går att förbättradetektionsförmågan genom att placera sensorn närmare utblåset på dencylinder man önskar förbättra detektionen.

Cette thèse a pour but l'étude de la détection basée sur modèle de défauts pour les moteurs Diesel produits en grande série. La nécessité d'une surveillance continue de l'état de santé des véhicules est maintenant renforcée par la législation Euro VI sur les émissions polluantes, qui sera probablement rendue encore plus contraignante dans ses prochaines révisions. Dans ce contexte, le développement de stratégies robustes, faciles à calibrer et valides pour des systèmes dispersés (car produits en grande série) procurerait un avantage considérable aux constructeurs automobile. L'étude développée ici tente de répondre à ces besoins en proposant une méthodologie générique. On utilise des observateurs adaptatifs locaux pour des systèmes scalaires non linéaires et affines par rapport à l'état, pour résoudre les problèmes de la détection de défauts, de son isolation et de son estimation d'une façon compacte. De plus, les incertitudes liées aux biais de mesure et de modèle et aux dérives temporelles nécessitent d'améliorer les méthodes de détection par l'utilisation de seuils robustes pour éviter les fausses détections. Dans cette thèse, on propose un seuil variable basé sur la condition d'observabilité du paramètre impacté par le défaut et sur une étude de sensibilité par rapport aux incertitudes sur les entrées ou sur le modèle. Cette méthode permet, entre autres, de fournir un outil d'analyse pour la sélection des conditions de fonctionnement du système pour lesquels le diagnostic est plus fiable et plus robuste par rapport aux incertitudes sur les entrées. L'approche présentée a été appliquée avec succès et validée de façon expérimentale sur un moteur Diesel pour le problème de détection de fuite dans le système d'admission d'air, puis dans un environnement de simulation pour le problème de détection de dérive d'efficacité turbine. On montre ainsi ses avantages en termes de fiabilité de détection, d'effort de calibration, et pour l'analyse des conditions de fonctionnement moteur adaptées au diagnostic.

Cette thèse a pour but l'étude de la détection basée sur modèle de défauts pour lesmoteurs Diesel produits en grande série. La nécessité d'une surveillance continue del'état de santé des véhicules est maintenant renforcée par la législation Euro VI sur lesémissions polluantes, qui sera probablement rendue encore plus contraignante dans sesprochaines révisions. Dans ce contexte, le développement de stratégies robustes, faciles àcalibrer et valides pour des systèmes dispersés (car produits en grande série) procureraitun avantage considérable aux constructeurs automobile. L'étude développée ici tentede répondre à ces besoins en proposant une méthodologie générique. On utilise desobservateurs adaptatifs locaux pour des systèmes scalaires non linéaires et affines parrapport à l'état, pour résoudre les problèmes de la détection de défauts, de son isolationet de son estimation d'une façon compacte. De plus, les incertitudes liées aux biais demesure et de modèle et aux dérives temporelles nécessitent d'améliorer les méthodes dedétection par l'utilisation de seuils robustes pour éviter les fausses détections. Dans cettethèse, on propose un seuil variable basé sur la condition d'observabilité du paramètreimpacté par le défaut et sur une étude de sensibilité par rapport aux incertitudes surles entrées ou sur le modèle. Cette méthode permet, entre autres, de fournir un outild'analyse pour la sélection des conditions de fonctionnement du système pour lesquelsle diagnostic est plus fiable et plus robuste par rapport aux incertitudes sur les entrées.L'approche présentée a été appliquée avec succès et validée de façon expérimentale surun moteur Diesel pour le problème de détection de fuite dans le système d'admissiond'air, puis dans un environnement de simulation pour le problème de détection dedérive d'efficacité turbine. On montre ainsi ses avantages en termes de fiabilité dedétection, d'effort de calibration, et pour l'analyse des conditions de fonctionnementmoteur adaptées au diagnostic.

This work includes the complete design of a prototype embedded system for displaying information from a vehicle. ELM327 chip is described and its basic use. Work also describes the development of the diagnostic socket for  vehicles in European countries. Also contains a complete description of developing schematic, printed circuit board and firmware implementation. The thesis describes the use of realtime operating system in embedded system.

The thesis is focused on determining the methodology of engine diagnostics for vehicles with common rail direct fuel injection. The first section describes the communication between the diagnostic tools and control units, and the common rail system for diesel engines. The next section specifies the procedure for the acquisition, processing and analysis of data using selective diagnostic tools along with software in a numerical computing environment. Subsequently, from the results, the equivalent electronic control of the fuel injection quantity is established for the purpose of research, vehicle servicing. The results may also allow for additional observations to be made.

All cars support reading diagnostic data from their control units via the On-Board Diagnostics II protocol. For companies with large vehicle fleets it may be valuable to analyze this diagnostic data, but large vehicle fleets produce large amounts of data. In this thesis we investigated whether the time series database TimescaleDB is suitable for storing such data. In order to investigate this we tested and evaluated its insertion speed, query execution time and compression ratio. The results show that TimescaleDB is able to insert over 200 000 rows of data per second. They also show that the compression algorithm can speed up query execution by up to 134.5 times and reach a compression ratio of 9.1. Considering these results we conclude that TimescaleDB is a suitable choice for storing diagnostic data, but not necessarily the most suitable.

O objetivo do presente trabalho de pesquisa é o desenvolvimento de uma metodologia de monitoramento e detecção de defeitos esporádicos e de difícil diagnóstico, bem como o estudo de caso de sistemas de ignição de motores de combustão interna do ciclo Otto. O estudo visa aumentar a robustez do sistema perante falhas esporádicas de difícil detecção, reduzindo drasticamente o tempo de determinação da origem da falha. Através de testes acelerados e simulados em bancadas, a metodologia indica o estado atual dos componentes do sistema de ignição no tocante ao potencial de ocorrência de falhas esporádicas que afetam a combustão e também a confiabilidade do veículo. Os componentes e sistemas objetos da pesquisa são identificados por meio de um processo de análise de risco e de fatores como: ocorrência de muitos anos de histórico de campo, indicadores de reparos repetitivos, falhas esporádicas e de difícil diagnóstico, quebras de qualidade e do comportamento do sistema de diagnóstico OBD Br-2 (On-Board Diagnostic versão 2) diante de falhas intermitentes. A metodologia também proporciona uma ferramenta de análise de interfaces de componentes, que são fontes de falhas potenciais nem sempre consideradas nos processos de análise. Por meio de testes acelerados desses componentes críticos, é proposta metodologia para análise e correção imediata do processo produtivo de tais componentes, culminando na melhoria da confiabilidade dos processos críticos. A metodologia visa a aumentar a robustez do sistema de ignição, detectando rapidamente potenciais falhas esporádicas de difícil diagnóstico oriundas dos processos de fabricação e corrigindo-as imediatamente, introduzindo, assim, um fator de confiabilidade a um componente ou a um processo crítico cuja criticidade era até então desconhecida. Tal criticidade passa a ser gerenciada com impacto positivo nas emissões de poluentes e na confiabilidade global do conjunto. / The objective of this research work is the development of a methodology to monitor and identify sporadic and difficult to detect failures as well as present a case study on the ignition system of internal combustion engines. Such study aims to increase the system reliability. It also helps to reduce dramatically the time to define the failure root cause. Using accelerated test benches, the methodology will indicate the current situation of the components related to the potential of intermittent failure occurrence which affect the combustion and vehicle reliability. The components and systems of this study are identified by a process risk analysis as well as factors like: occurrence time history, repetitive repair index, sporadic and difficult to detect failures, quality breakdown index, and the behavior of the OBD-2 diagnostic system (On-Board Diagnostic version 2) The methodology will also provide a tool to analyze the components interfaces. Such interfaces are a source of potential failures but are not considered in the analysis process. By means of accelerated tests of such critical parts it will be proposed an analysis methodology and a prompt interference at the production process, increasing the reliability of the critical processes. The methodology aims the system robustness increase of the ignition system detecting very fast the sporadic failure potential on the manufacturing process. By introducing a reliability degree of a component or process it will be managed with a benefic impact on emissions and overall reliability of the ignition system.

It was not that long ago, just in the first half on the 1990s, when mobile phones were first introduced, being big and expensive. All you could do with them was to make phone calls. Since then mobile devices have experienced a great technological advance: we carry smartphones in our pockets that provide Internet access, having accelerometers that can measure acceleration, a gyroscope that can provide orientation information, different wireless interfaces such as Bluetooth connections, and above all, great computing power. On the other hand, the automobile industry has evolved significantly during the last 10 years. One of the most exciting advances in vehicle development is vehicle-to-vehicle V2V communication, which allows cars to communicate with each other over a dedicated Wi-Fi band, and share information about vehicle speed, route direction, traffic flow, and road and weather conditions. An example of such a system is GM's (General Motors) OnStar, introduced in 1996, and that provides automatic response in case of an accident, stolen-vehicle recovery, remote door unlock, and vehicle diagnostics. Also, the standard On Board Diagnosis (OBD-II), available for several years, allows us to connect to the Electronic Control Unit (ECU) via a Bluetooth OBD-II connector. This connection interface allows connectivity between the smartphone and the vehicle, and can be purchased for just over 15 euros. The spectrum of possibilities that arise when combining the car and the smartphone is unlimited, such as performing the diagnosis of the car by assuming the tasks performed by the car's On Board Unit (OBU), or sending the collected data to a platform where the diagnosis or maintenance of the system can be realized in order to detect possible faults, help you to save gas and reduce environment pollution, and notify you of your car's problems, among other features. The general objective pursued with this doctoral thesis is to help drivers to correct bad habits in their driving. To achieve this we promote the combination between smartphones and vehicular networks to design and develop a platform able to offer useful tips to achieve safer driving and greater fuel economy. It is well-known that intelligent driving can lead to lower fuel consumption, with the consequent positive impact on the environment. The proposal that has been carried out in this doctoral thesis begins with the data capture from the vehicles' OBD-II port and data analysis through the use of graphs, maps, and statistics, both, on the server itself and in the smartphone's application developed. We applied data mining techniques and neural networks to analyze, study and generate a classiffication on driving styles based on the analysis of the characteristics of each specific route used for testing. In a second phase, we demostrate the relationship between fuel consumption and driving style. To achieve that goal, the first thing that we had to realize was how to apply different algorithms for the instantaneous consumption calculation (this parameter cannot be obtained directly from the vehicle ECU). Later, we studied and analyzed all data that was collected from the drivers who shared their monitored data with the server. Although drivers do not recognize themselves as being in a state of anxiety while driving, they are more stressed than in any other daily activity, for example, when trying to stay in the right lane, keeping the car at a certain speed, and starting and stopping the vehicle. In general, drivers are more concentrated than they think, which causes an increase in the heart rate. Many factors influence heart rate while at rest, e.g. stress, medications, medical conditions, even genes play a role. In our study we also investigate how stress and the driving behavior influence the heart rate. So, in the last phase, we demostrate the correlation between heart rate and driving style, showing how the driving style can make the heart rate vary by 3 %. / No hace mucho tiempo, tan sólo en la primera mitad en la década de los 90, cuando los teléfonos móviles aparecieron, eran grandes y caros, todo lo que se podía hacer con ellos era realizar llamadas telefónicas. Desde entonces los dispositivos móviles han experimentado un gran avance tecnológico, llevamos teléfonos inteligentes en el bolsillo con acceso a Internet, acelerómetros que calculan la aceleración instantánea, giroscopios que proporcionan información de orientación, diferentes conexiones inalámbricas como Bluetooth, y sobre todo, gran capacidad de computación. Por otro lado, la industria del automóvil ha evolucionado mucho durante los últimos 10 años. Uno de los avances más interesantes en el desarrollo de vehículos ha sido la conectividad, V2V, o comunicación vehículo a vehículo, permite a los automóviles comunicarse mediante Wi-Fi y compartir información sobre la velocidad del vehículo, la dirección de la ruta actual, el tráfico, así como las condiciones de la carretera y las condiciones ambientales. Por otra parte, el estándar On Board Diagnosis (OBD-II), disponible desde hace varios años, permite conectarnos de forma sencilla a la ECU (Electronic Control Unit) mediante un conector Bluetooth OBD-II. Este interfaz de conexión permite la conectividad entre el dispositivo móvil y el vehículo, se puede adquirir por poco más de 15 euros. El espectro de posibilidades que surgen al combinar el automóvil y el Smartphone es amplísimo, como por ejemplo realizar el diagnóstico del coche a través del móvil asumiendo las tareas que hace la unidad On Board Unit (OBU) del coche, o bien enviar los datos recogidos a una plataforma donde se pueda realizar el diagnóstico o mantenimiento del sistema, detectando posibles fallos puede ayudar a ahorrar en el consumo de combustible, notificar los problemas del coche en tiempo real, entre otras características. El objetivo general que se persigue con esta tesis doctoral es ayudar al conductor a corregir malos hábitos en su forma de conducción. Conseguimos esto mediante la combinación entre smartphones y las redes vehiculares, diseñamos y desarrollamos una plataforma capaz de ofrecer consejos útiles para conseguir una conducción más segura y un mayor ahorro de combustible. Es conocido que una conducción inteligente puede llevarnos a un menor consumo de combustible, con el consiguiente impacto positivo que ello conlleva sobre el medio ambiente. La propuesta que se ha llevado a cabo en esta tesis doctoral comienza con la obtención de los datos desde el OBD-II del coche y su presentación y análisis mediante el uso de gráficas, mapas, estadísticas, tanto en el propio servidor como en la aplicación móvil desarrollada para la obtención de datos recibidos desde la ECU. Se aplicaron técnicas de minería de datos y redes neuronales para analizar, estudiar y generar una clasificación sobre los estilos de conducción en base al análisis de las características de la vía sobre la que ha realizado la ruta. En una segunda fase se demostró la relación entre el consumo de combustible con el estilo de conducción, para ello lo primero que tuvimos que realizar fue aplicar diversos algoritmos para el cálculo del consumo instantáneo, este parámetro no es posible obtenerlo directamente de la ECU del vehículo. Posteriormente se realizó el estudio y el análisis de todos los datos que se recogieron de los conductores que se prestaron a la realización del estudio enviando los datos al servidor. Muchos factores influyen en la frecuencia cardíaca en reposo, por ejemplo, el estrés, los medicamentos, las condiciones médicas, incluso los genes tienen su influencia, el envejecimiento tiende a acelerarlo, y el ejercicio regular tiende a ralentizarlo. En nuestro estudio también investigamos cómo el estrés y el comportamiento en la conducción influyen en la frecuencia cardíaca. En la última fase vemos la correlación existente entre el ri / No fa molt de temps, tan sols en la primera mitat en la dècada dels 90, quan els telèfons mòbils van aparéixer, eren grans i cars, tot el que es podia fer amb ells era realitzar telefonades. Des de llavors els dispositius mòbils han experimentat un gran avanç tecnològic, portem telèfons intel_ligents en la butxaca amb accés a Internet, acceleròmetres que calculen l'acceleració instantània, giroscopis que proporcionen informació d'orientació, diferents connexions sense _ls com Bluetooth, i sobretot gran capacitat de computació. D'altra banda, la indústria de l'automòbil ha evolucionat molt durant els últims 10 anys. Un dels avanços més interessants en el desenrotllament de vehicles ha sigut la connectivitat, V2V, o comunicació vehicle a vehicle, permet als automòbils comunicar-se per mitjà de la banda de Wi-Fi i compartir información sobre la velocitat del vehicle, la direcció de la ruta actual, les condicions del trà_c, així com l'estat de la carretera i les condicions ambientals. D'altra banda l'estàndard On Board Diagnosi (OBD-II), disponible des de fa diversos anys, permet connectar-nos de forma senzilla a l'ECU (Electronic Control Unit) per mitjà d'un connector Bluetooth OBD-II. Esta interfície de connexió permet la connectivitat entre el dispositiu mòbil i el vehicle, es pot adquirir per poc més de 15 euros. L'espectre de possibilitats que sorgixen al combinar l'automòbil i el Smartphone és il_limitat, com per exemple realitzar el diagnòstic del cotxe a través del móvil assumint les tasques que fa la unitat On Board Unit (OBU) del cotxe, o bé enviar les dades arreplegades a una plataforma on es puga realitzar el diagnòstic o manteniment del sistema, detectant possibles fallades, ajuda a estalviar en el consum de combustible, noti_car els problemes del cotxe en temps real, entre altres característiques. L'objectiu general que es perseguix amb esta tesi doctoral és ajudar al conductor a corregir mals hàbits en la seua forma de conducció. Aconseguim açò mitjançant de la combinació entre smartphones i les xarxes vehiculares, dissenyem i desenrotllem una plataforma capaç d'oferir consells útils per a aconseguir una conducció més segura i un major estalvi de combustible. És conegut que una conducció intel_ligent pot emportar-nos a un menor consum de combustible, amb el consegüent impacte positiu que això comporta sobre el medi ambient. La proposta que s'ha dut a terme en esta tesi doctoral comença amb l'obtenció de les dades des de l'OBD-II del cotxe i la seua presentació i anàlisi per mitjà de l'ús de grà_ques, mapes, estadístiques, tant en el propi servidor, com en l'aplicació mòbil desenrotllada per a l'obtenció de dades rebudes des de l'ECU. S'apliquen tècniques de mineria de dades i xarxes neuronals per a analitzar, estudiar i generar una classi_cació sobre els estils de conducció basant-se en l'anàlisi de les característiques de la via sobre la qual ha realitzat la ruta. En una segona fase es va a demostrar la relació entre el consum de combustible amb l'estil de conducció, per a això la primera cosa que vam haver de realizar va ser aplicar diversos algorismes per al càlcul del consum instantani, este paràmetre no és possible obtindre-ho directament de l'ECU del vehicle. Posteriorment es va realitzar l'estudi i l'anàlisi de totes les dades que es van arreplegar dels conductors que es van prestar a la realització de l'estudi enviant les dades al servidor. Molts factors in_ueixen en la freqüència cardíaca en repòs, per exemple, l'estrès, els medicaments, les condicions mèdiques, _ns i tot els gens tenen la seua in_uència, l'envelliment tendeix a accelerar-ho, i l'exercici regular tendeix a ralentir-ho. En el nostre estudi només estem interessats en com l'estrès i el comportament en la conducció in_ueixen en la freqüència cardíaca. En l'última fase vam veure la correlació existent entre el ritme cardíac i l'estil de conducci / Meseguer Anastasio, JE. (2017). A novel framework to promote eco-driving through smartphone-vehicle integration [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/84287 / TESIS