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
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用 此申請要求2013年10月18日提交的美國臨時申請?zhí)?1/892, 506的權(quán)益，該申請以 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)包括多個子系統(tǒng)，舉例來說包括發(fā)動機(jī)、變速器、乘坐/操縱、剎車、HVAC 以及乘客保護(hù)?？梢允褂枚鄠€控制器來監(jiān)控和控制子系統(tǒng)的操作?？刂破骺梢耘渲贸赏ㄟ^ 控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN)來通信，以響應(yīng)于操作者命令、車輛操作狀態(tài)以及外部條件來調(diào)整車 輛的操作。在一個控制器中可能發(fā)生故障，這影響通過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)鋪磉M(jìn)行所有控制器之間的通信連接，可以包括線性拓?fù)洹⑿切瓮負(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)鋪碛糜诘剿锌刂破?的電力線和接地線。已知的控制器通過在CAN總線上以不同周期發(fā)送的消息來彼此通信。
[0006] 已知系統(tǒng)在消息接收控制器處檢測故障，其中使用控制器的交互層上的信號監(jiān)視 和信號超時監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)對消息的故障檢測。故障可以被報告為通信丟失，例如所通信的數(shù) 據(jù)消息的丟失。這些檢測系統(tǒng)通常不能識別故障的根本原因，并且不能區(qū)別瞬時與間歇故 障。一個已知的系統(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)來有效地監(jiān)控和檢測 網(wǎng)絡(luò)中的通信故障。
[0007] 可以在車輛制造和組裝過程中車外產(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)的一個實(shí)施例中，由于不同的車輛和控制器配置可以存在多個 拓?fù)渥凅w。這增加車輛制造廠中計時管理的復(fù)雜度并且可能降低制造生產(chǎn)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 描述移動系統(tǒng)上的控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN)，該網(wǎng)絡(luò)包括多個聯(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將所有鏈路分等級，包括將較低 等級分配給鏈路中接近監(jiān)控控制器的鏈路并且將較高等級分配給鏈路中遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器 的鏈路。對于所述鏈路中的每個鏈路，識別出遠(yuǎn)離監(jiān)控器的相關(guān)節(jié)點(diǎn)。車上監(jiān)控控制器以 具有最高等級的鏈路開始為每個鏈路確定故障表征，所述故障表征包括對于相應(yīng)鏈路中的 每一個而言識別出的相關(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將通信鏈路分等級，包括將較低等級分配給 通信鏈路中接近監(jiān)控控制器的鏈路并且將較高等級分配給通信鏈路中遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的 鏈路； 對于通信鏈路中的每一個通信鏈路，識別相關(guān)節(jié)點(diǎn)中哪一個遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器；以及 使用監(jiān)控控制器基于對于通信鏈路中的每一個通信鏈路而言識別出的遠(yuǎn)離監(jiān)控控制 器的節(jié)點(diǎn)對通信鏈路中的每一個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)控控制器基于對于通信鏈路中的每一個通信 鏈路而言識別出的遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的節(jié)點(diǎn)對通信鏈路中的每一個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的通信鏈路開始為通信鏈路中的每一個通信鏈路確 定故障表征，所述故障表征包括對于相應(yīng)通信鏈路中的每一個通信鏈路而言識別出的相關(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隔離控制器局域網(wǎng)絡(luò)中對于通信鏈 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的通信鏈路開始為 通信鏈路中的每一個通信鏈路確定故障表征，所述故障表征包括對于相應(yīng)通信鏈路中的每 一個通信鏈路而言識別出的相關(guān)節(jié)點(diǎn)中遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的節(jié)點(diǎn)，包括： 識別對于最高等級的通信鏈路而言遠(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，識別對于與減少的等級相關(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通信 鏈路的故障表征包括確定包括總線鏈路開路故障、控制器故障以及總線短路故障中的一個 的故障表征。
[0016] 8. -種用于監(jiān)控包括多個聯(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； 識別與通信鏈路中的每一個通信鏈路相關(guān)的通信節(jié)點(diǎn)中的成對節(jié)點(diǎn)； 識別對于每個通信鏈路而言聯(lián)接的通信節(jié)點(diǎn)中哪一個遠(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將通信鏈路分等級，包括將較低等級分配給 接近監(jiān)控控制器的通信鏈路并且將較高等級分配給遠(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的通信鏈路開始為通信鏈路中的每一個通信鏈路確 定故障表征，所述故障表征包括對于相應(yīng)通信鏈路中的每一個通信鏈路而言識別出的相關(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隔離對于控制器局 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的通信鏈路開始 為通信鏈路中的每一個通信鏈路確定故障表征，所述故障表征包括對于相應(yīng)通信鏈路中的 每一個通信鏈路而言識別出的相關(guān)節(jié)點(diǎn)中遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的節(jié)點(diǎn)，包括 ： 識別對于最高等級的通信鏈路而言遠(yuǎn)離監(jiān)控控制器的相關(guān)節(jié)點(diǎn)，并且