[發明專利]用于車內通信的綜合故障診斷和預測

有效

• 申請號: 201210502226.2
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103139011A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: S.蔣;M.A.薩爾曼
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/24;H04L12/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜云霞;楊炯

技術領域

實施例主要涉及車內通信診斷。

背景技術

控制器區域網絡(CAN)是一種用于允許電子控制單元(ECU)和其他設備彼此通信而無需總線中央控制器或主機控制器的車輛多路復用總線標準。車輛系統和子系統具有控制致動器或者從測量設備接收車輛操作數據的多個ECU。

CAN系統是串行傳輸信息的異步廣播串行總線。在通信總線上一次只能傳輸單條信息。當已經準備好向通信總線上發送信息時，CAN控制器控制總線上的信息傳輸。由于信息是串行發送，因此通信總線上的各個節點都要為發送而等待一段時間。當信息準備發送到通信總線上時，總線控制器控制總線上的信息傳輸。如果由多個變送器同時發起多于一條的信息發送，那么就發送最主要的那條信息。這被稱為仲裁過程。具有最高優先級的信息將主導仲裁并且以較低優先級發送的信息將感知到這一點并等待。因此，恰當的做法是保持用于發送信息的占空比以使得不會出現積壓。

車內通信系統的錯誤由接收器基于出現超時而進行檢測。也就是說，由于信息是基于某種(例如10毫秒的)占空比發送，因此如果接收器在指定時刻未能接收到信息，那么即可做出系統內已經出現錯誤的假設。錯誤可能出現在發送節點處或通信總線內；但是，還沒有用于利用超時技術識別出常規車內通信系統中出現故障的確切位置的有效方法。

發明內容

實施例的優點是利用節點級診斷和網絡級診斷識別車內通信系統中的隔離的故障。系統單獨分析CAN系統中每一個ECU內的通信層。在分析了每一個通信層并且檢測了潛在故障之后，用于ECU通信層的每一個診斷結果被整體分析以用于進一步隔離故障。另外，在通信總線上執行故障檢測以用于識別出通信總線內的潛在故障。對ECU級節點處獲得的綜合診斷數據和網絡級診斷數據執行綜合的網絡級診斷分析以用于整體隔離車內通信系統中的故障。

實施例設想了一種診斷車內通信系統中故障的方法，車內通信系統包括發送節點，至少一個接收節點以及將發送節點耦合到至少一個接收節點的網絡通信總線。發送節點和至少一個接收節點中的每一個都包括用于維護車內通信系統中每一個節點內信息的多個通信層。每一個節點中的多個通信層至少包括應用層、交互層、數據鏈路層和物理層。信息通過通信總線從發送節點發送到至少一個接收節點。在發送節點內應用故障檢測技術以用于檢測發送節點內的故障。在至少一個接收節點內應用故障檢測技術以用于檢測至少一個接收節點內的故障。在網絡通信總線內應用故障檢測技術以用于檢測通信總線內的故障。分析器整體分析來自每一種相應檢測技術的結果以用于隔離車內通信系統中的故障。

本發明具體通過以下方案實施：

方案1、一種診斷車內通信系統中故障的方法，車內通信系統包括發送節點、至少一個接收節點以及將發送節點耦合到至少一個接收節點的網絡通信總線，發送節點和至少一個接收節點中的每一個都包括用于維護車內通信系統中每一個節點內信息的多個通信層，每一個節點中的多個通信層至少包括應用層、交互層、數據鏈路層和物理層，所述方法包括以下步驟：

通過通信總線從發送節點向至少一個接收節點發送信息；

在發送節點內應用故障檢測技術以用于檢測發送節點內的故障；

在至少一個接收節點內應用故障檢測技術以用于檢測至少一個接收節點內的故障；

在網絡通信總線內應用故障檢測技術以用于檢測通信總線內的故障；以及

分析器整體分析來自每一種相應檢測技術的結果以用于隔離車內通信系統中的故障。

方案2、如方案1所述的方法，其中對發送節點應用故障檢測技術包括對發送節點內的每一個通信層應用相應的故障檢測技術。

方案3、如方案2所述的方法，其中整體分析在發送節點內應用的每一種故障檢測技術以用于診斷和隔離發送節點內故障的位置。

方案4、如方案3所述的方法，其中對至少一個接收節點應用故障檢測技術包括對至少一個接收節點內的每一個通信層應用相應的故障檢測技術。

方案5、如方案4所述的方法，其中整體分析在至少一個接收節點內應用的每一種故障檢測技術以用于診斷和隔離接收節點內故障的位置。

方案6、如方案5所述的方法，其中綜合診斷技術被整體應用于車內通信系統，所述綜合診斷技術對至少一個接收節點的整體分析診斷、發送節點的整體分析診斷和通信總線的故障檢測分析執行綜合診斷分析。

方案7、如方案6所述的方法，其中每一個節點的分析診斷都被報告給網絡級診斷模塊，其中所述綜合診斷技術由網絡級診斷模塊執行。