用于控制器局域网络中的故障检测的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
用于控制器局域网络中的故障检测的方法和装置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。
本专利技术涉及与控制器局域网络中的通信相关联的故障隔离。
技术介绍
在本部分中的叙述仅提供与本专利技术相关的背景信息。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。
技术实现思路
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。本专利技术还提供如下方案：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。4.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故障和第二短期故障的发生包括定期地将所述控制器中的每个识别为有效或无效。5.如方案1所述的方法，其中检测第一短期故障的发生包括定期地监测所述控制器，将所述控制器中的一个识别为无效，并且然后将所述控制器中的所述一个识别为有效。6.如方案5所述的方法，其中将所述控制器中的一个识别为无效并且然后将所述控制器中的所述一个识别为有效包括在将所述控制器中的所述一个识别为无效之后小于1秒将所述控制器中的所述一个识别为有效。7.如方案1所述的方法，其中基于第一故障集和第二故障定位CAN中的间歇性故障包括：确定包括多个故障和用于所述CAN的对应被观察无效控制器的故障模型；确定所述第一故障集和所述第二故障集共用的所述控制器中的一个无效控制器；以及基于所述控制器中的所述一个无效控制器和所述故障模型定位所述CAN中的间歇性故障。8.如方案7所述的方法，其中确定包括多个故障和用于所述CAN的对应被观察无效控制器的故障模型包括执行CAN的通信拓扑的可达性分析。9.如方案7所述的方法，其中基于所述控制器中的一个无效控制器和所述故障模型定位所述CAN中的间歇性故障包括定位控制器节点故障、CAN总线链路断开故障、电源链路断开故障、接地链路断开故障以及电源到地短路故障中的一个。10.一种用于检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中的间歇性故障的方法，该方法包括：检测第一短期CAN故障的发生，并且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；在所述第一短期CAN故障之后的预定时间窗口内，检测第二短期CAN故障的发生，并且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；确定所述第一故障集和所述第二故障集共用的控制器中的一个无效控制器；以及基于所述控制器中的所述一个无效控制器定位所述CAN中的间歇性故障。11.如方案10所述的方法，其中检测所述第一短期CAN故障和所述第二短期CAN故障的发生包括定期地将所述控制器中的每个识别为有效或无效。12.如方案10所述的方法，其中检测第一短期CAN故障的发生包括定期地监测所述控制器，将所述控制器中的一个识别为无效，并且然后将所述控制器中的所述一个识别为有效。13.如方案10所述的方法，其中基于所述控制器中的所述一个无效控制器定位所述CAN中的间歇性故障包括：确定包括多个故障和用于所述CAN的对应被观察无效控制器的故障模型；以及基于所述控制器中的所述一个无效控制器和所述故障模型定位所述CAN中的间歇性故障。14.如方案13所述的方法，其中确定包括多个故障和用于所述CAN的对应被观察无效控制器的故障模型包括执行CAN的通信拓扑的可达性分析。15.一种用于定位控制器局域网络（CAN）中的间歇性故障的方法，该方法包括：监测CAN总线中的消息传输；检测导致所述CAN总线上的丢失的消息和被破坏消息的第一短期故障的发生；识别与所述第一短期故障相关联的至少一个无效控制器；在所述第一短期故障之后的预定时间窗口内，检测导致所述CAN总线上的丢失的消息或被破坏消息的第二短期故障的发生；识别与所述第二短期故障相关联的至少一个无效控制器；确定所述至少一个已识别无效控制器中的至少一个是所述第一短期故障和所述第二短期故障两者共用的；以及基于所述第一短期故障和所述第二短期故障两者共用的所述已识别无效控制器中的所述至少一个定位所述CAN中的间歇性故障。16.如方案15所述的方法，其中检测第一短期故障的发生和第二短期故障的发生包括定期地将所述控制器中的每个识别为有效或无效。17.如方案15所述的方法，其中检测第一短期故障的发生包括定期地监测所述控制器，将所述控制器中的一个识别为无效，并且然后将所述控制器中的所述一个识别为有效。18.如方案15所述的方法，其中基于所述第一短期故障和所述第二短期故障两者共用的所述已识别无效控制器中的所述至少一个定位所述CAN中的间歇性故障包括：确定包括多个故障和用于所述CAN的对应被观察无效控制器的故障模型；以及基于所述控制器中的所述一个无效控制器和所述故障模型定位所述CAN中的间歇性故障。19.如方案18所述的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
2013.09.16 US 61/878538;2014.03.02 US 14/1948051.一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集定位所述CAN中的间歇性故障，包括：确定包括多个故障和用于所述CAN的对应被观察无效控制器的故障模型；确定所述第一故障集和所述第二故障集共用的所述控制器中的一个无效控制器；以及基于所述控制器中的所述一个无效控制器和所述故障模型定位所述CAN中的间歇性故障。2.如权利要求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CAN故障发生。3.如权利要求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。4.如权利要求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故障的发生包括定期地将所述控制器中的每个识别为有效或无效。5.如权利要求1所述的方法，其中检测第一短期CAN故障的发生包括定期地监测所述控制器，将所述控制器中的一个识别为无效，并且然后将所述控制器中的所述一个识别为有效。6.如权利要求5所述的方法，其中将所述控制器中的一个识别为无效并且然后将所述控制器中的所述一个识别为有效包括在将所述控制器中的所述一个识别为无效之后小于1秒将所述控制器中的所述一个识别为有效。7.如权利要求1所述的方法，其中确定包括多个故障和用于所述CAN的对应被观察无效控制器的故障模型包括执行CAN的通信拓扑的可达性分析。8.如权利要求1所述的方法，其中基于所述控制器中的一个无效控制器和所述故障模型定位所述CAN中的间歇性故障包括定位控制器节点故障、CAN总线链路断开故障、电源链路断开故障、接地链路断开故障以及电源到地短路故障中的一个。9.一种用于检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中的间歇性故障的方法，该方法包括：检测第一短期CAN故障的发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：S蒋，Y张，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US