[發明專利]用于監視控制器局域網節點的方法和設備

有效

• 申請號: 202010101111.7
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111614506B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: A·安東松
• 申請（專利權）人: 沃爾沃汽車公司
• 主分類號: H04L43/0823
• 分類號: H04L43/0823;H04L43/08;H04L12/40
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜

本公開涉及監視控制器局域網(CAN)節點(100、110、120)的方法和執行該方法的監視設備(200)。在一方面，提供了監視設備(200)監視多條CAN總線(105、115、125)的方法，其中至少一個CAN節點(100、110、120)連接到每條CAN總線(105、115、125)，所述多條CAN總線(105、115、125)經由監視設備(200)互連。該方法包括針對每條CAN總線(105)檢測(S101)正在由連接到所述每條CAN總線(105)的CAN節點(100)通過所述每條CAN總線(105)發送的任何顯性數據，并且將由所述監視設備(200)通過所述每條CAN總線(105)接收的所述任何顯性數據路由(S102)到所有其余CAN總線(115、125)，而不覆寫通過其余CAN總線(115、125)發送的任何顯性數據。

技術領域

本公開涉及監視控制器局域網(CAN)節點的方法和執行該方法的監視設備。

背景技術

汽車工業正在使用嵌入在機動車輛中的電子控制單元(ECU)之間的基于消息的通信協議。這種協議的一個示例是控制器局域網(CAN)。該協議由國際標準化組織(ISO)標準化。例如，汽車中使用的CAN協議是由ISO標準ISO?11898定義的，該標準包括針對不同部分的若干子規范；例如，CAN數據鏈路層由ISO?11898-1定義，而CAN高速物理層由ISO?11898-2定義。

CAN通信的設計、驗證和故障跟蹤中的重要能力是可以用于分析所有通信協議細節的工具。特別是有助于分析通信故障和錯誤的工具。然而，不僅故障可能很重要，而且找到特定通信事件的起源也很重要。分析預期和非預期事件可以提供對CAN網絡的增強的了解。它也可以用作任何以后可能發生的潛在問題的早期預警。針對預期事件和非預期事件收集信息(例如，事件的類型和起源)可以基于在一定時間量內或在某些操作模式下對網絡通信進行采樣。根據該信息，可以進行風險分析，以幫助解決或取消對CAN網絡的某些部分的進一步調查。

常規的現有技術CAN工具提供了廣泛的分析能力，但是隨著車輛電氣系統的復雜度不斷增加，系統無法按預期運行的風險也不斷增加，因此需要更加詳細的分析能力。由于添加了新的CAN通信格式，例如，CAN靈活數據(CAN?FD)協議，情況尤其如此。某些CAN網絡是較舊的經典CAN格式和較新的格式(例如，CAN?FD)之間的混合物。這樣的混合網絡在遇到確保其正確運行的問題時提出了額外的挑戰。

非預期的或甚至預期的通信行為的重要方面是確定根本原因或起源。具有精確地確定非期望的行為的起源(例如，ECU網絡中的特定CAN?ECU)的能力可能特別有價值，因為這可以減少尋找根本原因和采取糾正措施所需的總工作量。另一個期望的能力是在實際行為與需求之間存在某種裕度或需求被寬松定義(例如，錯誤標志的累積計數)的情況下表征預期行為。

減少總分析工作量通常意味著可以顯著減少用于檢測非預期行為、確定其起源、采取糾正措施以及最終驗證所解決的問題的時間和成本。減少解決問題的時間通常在汽車行業中至關重要。

對于CAN，協議中有故障限制機制，并且預期ECU根據ISO?11898-1標準自行處理這些故障。因此，能夠由OEM和供應商驗證此類要求是重要的，以便減少非預期的車輛行為的風險。ISO?11898中的故障限制機制允許ECU在一定程度上“吸收”或容忍通信問題，同時仍試圖保持通信。

CAN故障的原因可能是硬件或軟件(例如，軟件錯誤、損壞的組件甚至系統設計缺陷)或環境，例如，EMI干擾。取決于故障的類型，這可能會對電氣系統造成很大不同的影響，范圍為從根本不影響、系統響應變慢到系統部分進入跛行返回(limp?home)模式、系統功能全部或部分喪失或系統啟動或關閉問題。同一車輛中的問題也可能隨時間變化，從而使這些問題很難識別、重現、計劃和實施糾正措施并驗證這些措施。識別客戶可察覺的癥狀并將其與電氣系統的根本原因關聯起來尤其困難。可能還會出現客戶注意不到但仍很重要甚至使車輛不符合關鍵要求的癥狀。