[发明专利]用于控制器局域网络中的故障检测的方法和装置

说明书

本发明提供一种用于控制器局域网络中的故障检测的方法和装置。一种控制器局域网络（CAN），具有包括通信总线和多个控制器的多个CAN元件。一种用于监测CAN的方法包括在预定时间窗口内检测第一短期故障和第二短期故障的发生。识别包括与第一短期故障相关联的至少一个无效控制器的第一故障集和包括与第二短期故障相关联的至少一个无效控制器的第二故障集。基于第一故障集和第二故障定位CAN中的间歇性故障。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年9月16日提交的美国临时申请No.61/878,538的权益，其通过参考并入本文。

技术领域

本发明涉及与控制器局域网络中的通信相关联的故障隔离。

背景技术

在本部分中的叙述仅提供与本发明相关的背景信息。因而，这样的叙述不是意在构成承认是现有技术。

车辆系统包括多个子系统，举例说明包括发动机、变速器、车座/操纵部、制动器、HVAC以及乘员保护。可以使用多个控制器来监测和控制子系统的操作。控制器可以构造为经由控制器局域网络（CAN）进行通信，以响应于操作者指令、车辆操作状态以及外部条件协调车辆的操作。在其中一个控制器中可能发生故障，故障经由CAN总线影响通信。

网络例如CAN的拓扑是指元件的布置。已知的CAN系统采用总线拓扑，用于所有控制器之间的通信连接，其可以包括线性拓扑、星型拓扑、或者星型拓扑和线性拓扑的组合。已知的高速CAN系统采用线性拓扑，而已知的低速CAN系统采用星型拓扑和线性拓扑的组合。已知的CAN系统对所有控制器采用电源线和地线的分离的电源和接地拓扑。已知的控制器通过在不同周期在CAN总线上发送的消息互相通信。物理拓扑描述包括链路和节点的物理元件的布置或布局。逻辑拓扑描述数据消息或电力在采用链路的节点之间的网络内的流动。

已知的系统在消息接收控制器处检测故障，其中在控制器的交互作用层处使用信号监督和信号暂停监测来完成对消息的故障检测。故障可以报告为通信丢失。这种检测系统一般不能识别故障的根源，并且不能区分瞬时故障和间歇性故障。一种已知的检测系统需要单独监测网络的物理拓扑的硬件和尺寸细节，以有效地监测和检测网络中的故障。

发明内容

一种控制器局域网络（CAN），具有包括通信总线和多个控制器的多个CAN元件。一种用于监测CAN的方法包括在预定时间窗口内检测第一短期故障和第二短期故障的发生。识别包括与第一短期故障相关联的至少一个无效控制器的第一故障集和包括与第二短期故障相关联的至少一个无效控制器的第二故障集。基于第一故障集和第二故障定位CAN中的间歇性故障。

本发明还提供如下方案：

1. 一种用于监测包括多个包括通信总线和多个控制器的控制器局域网络（CAN）元件的CAN的方法，该方法包括：

在预定时间窗口内检测第一短期CAN故障和第二短期CAN故障的发生；

识别包括与所述第一短期CAN故障相关联的至少一个无效控制器的第一故障集和识别包括与所述第二短期CAN故障相关联的至少一个无效控制器的第二故障集；以及

基于所述第一故障集和所述第二故障定位所述CAN中的间歇性故障。

2. 如方案1所述的方法，其中在预定时间窗口内检测第一短期CAN故障和第二短期CAN故障的发生包括：

检测所述第一短期CAN故障；以及

在检测所述第一短期CAN故障之后检测所述第二短期故障发生。

3. 如方案2所述的方法，其中所述第一短期CAN故障和所述第二短期CAN故障中的每个包括导致在所述通信总线上丢失的消息或被破坏消息的短期故障。