用于隔離控制器局域網(wǎng)絡(luò)中的故障的方法和裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用 此申請(qǐng)要求2013年10月18日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/892, 506的權(quán)益，該申請(qǐng)以 引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 此披露涉及與控制器局域網(wǎng)絡(luò)中的通信相關(guān)的故障隔離。
【背景技術(shù)】
[0003] 此部分中的陳述僅提供與本披露有關(guān)的背景信息。因此，這些陳述并不意欲構(gòu)成 先前技術(shù)的承認(rèn)。
[0004] 車輛系統(tǒng)包括多個(gè)子系統(tǒng)，舉例來(lái)說(shuō)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、乘坐/操縱、剎車、HVAC 以及乘客保護(hù)?？梢允褂枚鄠€(gè)控制器來(lái)監(jiān)控和控制子系統(tǒng)的操作。控制器可以配置成通過(guò) 控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN)來(lái)通信，以響應(yīng)于操作者命令、車輛操作狀態(tài)以及外部條件來(lái)調(diào)整車 輛的操作。在一個(gè)控制器中可能發(fā)生故障，這影響通過(guò)CAN總線的通信。
[0005] 諸如CAN的網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)元件間的連接布置，并且優(yōu)選地包括具有互連或 分散的電力、接地或通信鏈路的多個(gè)節(jié)點(diǎn)。物理拓?fù)涿枋霭ㄦ溌泛凸?jié)點(diǎn)的物理元件的布 置或布局，其中節(jié)點(diǎn)包括控制器和其他連接的器件并且鏈路包括以適合的電纜、導(dǎo)線、印刷 線路板（PWB)、印刷電路板（PCB)、柔性條等的形式的電力、接地或通信鏈路。邏輯拓?fù)涿枋?使用電力、接地或通信鏈路的節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)消息流、電力或接地。已知的CAN系 統(tǒng)使用總線拓?fù)鋪?lái)進(jìn)行所有控制器之間的通信連接，可以包括線性拓?fù)?、星形拓?fù)浠蛐切?與線性拓?fù)涞慕M合。已知的高速CAN系統(tǒng)使用線性拓?fù)?，其中已知的低速CAN系統(tǒng)使用星形 與線性拓?fù)涞慕M合。已知的CAN系統(tǒng)使用單獨(dú)的電力拓?fù)浜徒拥赝負(fù)鋪?lái)用于到所有控制器 的電力線和接地線。已知的控制器通過(guò)在CAN總線上以不同周期發(fā)送的消息來(lái)彼此通信。
[0006] 已知系統(tǒng)在消息接收控制器處檢測(cè)故障，其中使用控制器的交互層上的信號(hào)監(jiān)視 和信號(hào)超時(shí)監(jiān)控來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)消息的故障檢測(cè)。故障可以被報(bào)告為通信丟失，例如所通信的數(shù) 據(jù)消息的丟失。這些檢測(cè)系統(tǒng)通常不能識(shí)別故障的根本原因，并且不能區(qū)別瞬時(shí)與間歇故 障。一個(gè)已知的系統(tǒng)需要單獨(dú)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)涞挠布涂臻g細(xì)節(jié)來(lái)有效地監(jiān)控和檢測(cè) 網(wǎng)絡(luò)中的通信故障。
[0007] 可以在車輛制造和組裝過(guò)程中車外產(chǎn)生用于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞墓收媳碚鞑⑶覍⑵淇扉W 編程到系統(tǒng)中。在車輛系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，由于不同的車輛和控制器配置可以存在多個(gè) 拓?fù)渥凅w。這增加車輛制造廠中計(jì)時(shí)管理的復(fù)雜度并且可能降低制造生產(chǎn)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 描述移動(dòng)系統(tǒng)上的控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN)，該網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)聯(lián)接的通信節(jié)點(diǎn)，所述 節(jié)點(diǎn)包括車上監(jiān)控控制器。一種用于監(jiān)控CAN的方法包括識(shí)別CAN的所有節(jié)點(diǎn)之間的鏈路 和相關(guān)節(jié)點(diǎn)并且根據(jù)所有鏈路與監(jiān)控控制器的連接次序來(lái)將所有鏈路分等級(jí)，包括將較低 等級(jí)分配給鏈路中接近監(jiān)控控制器的鏈路并且將較高等級(jí)分配給鏈路中遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器 的鏈路。對(duì)于所述鏈路中的每個(gè)鏈路，識(shí)別出遠(yuǎn)離監(jiān)控器的相關(guān)節(jié)點(diǎn)。車上監(jiān)控控制器以 具有最高等級(jí)的鏈路開(kāi)始為每個(gè)鏈路確定故障表征，所述故障表征包括對(duì)于相應(yīng)鏈路中的 每一個(gè)而言識(shí)別出的相關(guān)節(jié)點(diǎn)中遠(yuǎn)離監(jiān)控器的節(jié)點(diǎn)。
[0009] 1. 一種用于監(jiān)控移動(dòng)系統(tǒng)上的控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN)的方法，控制器局域網(wǎng)絡(luò)包 括多個(gè)聯(lián)接的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)包括車上監(jiān)控控制器，所述方法包括： 識(shí)別控制器局域網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間的通信鏈路和相關(guān)節(jié)點(diǎn)； 根據(jù)通信鏈路與監(jiān)控控制器的連接次序來(lái)將通信鏈路分等級(jí)，包括將較低等級(jí)分配給 通信鏈路中接近監(jiān)控控制器的鏈路并且將較高等級(jí)分配給通信鏈路中遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的 鏈路； 對(duì)于通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路，識(shí)別相關(guān)節(jié)點(diǎn)中哪一個(gè)遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器；以及 使用監(jiān)控控制器基于對(duì)于通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路而言識(shí)別出的遠(yuǎn)離監(jiān)控控制 器的節(jié)點(diǎn)對(duì)通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路確定故障表征。
[0010] 2.如方案1所述的方法，其中使用監(jiān)控控制器基于對(duì)于通信鏈路中的每一個(gè)通信 鏈路而言識(shí)別出的遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的節(jié)點(diǎn)對(duì)通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路確定故障表征 包括使用監(jiān)控控制器以具有最高等級(jí)的通信鏈路開(kāi)始為通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路確 定故障表征，所述故障表征包括對(duì)于相應(yīng)通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路而言識(shí)別出的相關(guān) 節(jié)點(diǎn)中遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的節(jié)點(diǎn)。
[0011] 3.如方案1所述的方法，其進(jìn)一步包括響應(yīng)于指示的故障使用故障表征來(lái)隔離控 制器局域網(wǎng)絡(luò)中的故障。
[0012] 4.如方案3所述的方法，其中響應(yīng)于指示的故障使用故障表征來(lái)隔離控制器局域 網(wǎng)絡(luò)中的故障包括響應(yīng)于指示的故障使用故障表征來(lái)隔離控制器局域網(wǎng)絡(luò)中對(duì)于通信鏈 路的故障。
[0013] 5.如方案1所述的方法，其進(jìn)一步包括： 將用于通信鏈路的故障表征傳達(dá)到車外器件；以及 響應(yīng)于指示的故障，使用車外器件基于用于通信鏈路的故障表征來(lái)隔離控制器局域網(wǎng) 絡(luò)中的故障。
[0014] 6.如方案1所述的方法，其中使用監(jiān)控控制器以具有最高等級(jí)的通信鏈路開(kāi)始為 通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路確定故障表征，所述故障表征包括對(duì)于相應(yīng)通信鏈路中的每 一個(gè)通信鏈路而言識(shí)別出的相關(guān)節(jié)點(diǎn)中遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的節(jié)點(diǎn)，包括： 識(shí)別對(duì)于最高等級(jí)的通信鏈路而言遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的相關(guān)節(jié)點(diǎn)，并且產(chǎn)生包括識(shí)別出 的相關(guān)節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)故障集；以及 迭代地減少等級(jí)，識(shí)別對(duì)于與減少的等級(jí)相關(guān)的通信鏈路而言遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的相關(guān) 節(jié)點(diǎn)，并且產(chǎn)生包括識(shí)別出的相關(guān)節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)故障集。
[0015] 7.如方案1所述的方法，其中使用監(jiān)控控制器確定用于通信鏈路中的每一個(gè)通信 鏈路的故障表征包括確定包括總線鏈路開(kāi)路故障、控制器故障以及總線短路故障中的一個(gè) 的故障表征。
[0016] 8. -種用于監(jiān)控包括多個(gè)聯(lián)接的通信節(jié)點(diǎn)的控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN)的車載方法， 包括： 識(shí)別包括車上監(jiān)控控制器的控制器局域網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接的通信節(jié)點(diǎn)之間的通信鏈路； 識(shí)別與通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路相關(guān)的通信節(jié)點(diǎn)中的成對(duì)節(jié)點(diǎn)； 識(shí)別對(duì)于每個(gè)通信鏈路而言聯(lián)接的通信節(jié)點(diǎn)中哪一個(gè)遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器； 根據(jù)通信鏈路與監(jiān)控控制器的連接次序來(lái)將通信鏈路分等級(jí)，包括將較低等級(jí)分配給 接近監(jiān)控控制器的通信鏈路并且將較高等級(jí)分配給遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的通信鏈路；以及 使用監(jiān)控控制器以具有最高等級(jí)的通信鏈路開(kāi)始為通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路確 定故障表征，所述故障表征包括對(duì)于相應(yīng)通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路而言識(shí)別出的相關(guān) 的通信節(jié)點(diǎn)中遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的節(jié)點(diǎn)。
[0017] 9.如方案8所述的方法，其進(jìn)一步包括響應(yīng)于指示的故障使用故障表征來(lái)隔離控 制器局域網(wǎng)絡(luò)中的故障。
[0018] 10.如方案8所述的方法，其進(jìn)一步包括： 將用于通信鏈路的故障表征傳達(dá)到車外器件；以及 響應(yīng)于指示的故障，使用車外器件基于用于通信鏈路的故障表征來(lái)隔離對(duì)于控制器局 域網(wǎng)絡(luò)中的通信鏈路的故障。
[0019] 11.如方案8所述的方法，其中使用監(jiān)控控制器以具有最高等級(jí)的通信鏈路開(kāi)始 為通信鏈路中的每一個(gè)通信鏈路確定故障表征，所述故障表征包括對(duì)于相應(yīng)通信鏈路中的 每一個(gè)通信鏈路而言識(shí)別出的相關(guān)節(jié)點(diǎn)中遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的節(jié)點(diǎn)，包括 ： 識(shí)別對(duì)于最高等級(jí)的通信鏈路而言遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的相關(guān)節(jié)點(diǎn)，并且