用于隔離控制器局域網絡中的故障的方法和裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用 此申請要求2013年10月18日提交的美國臨時申請號61/892, 506的權益，該申請以 引用的方式并入本文。
技術領域
[0002] 此披露涉及與控制器局域網絡中的通信相關的故障隔離。
【背景技術】
[0003] 此部分中的陳述僅提供與本披露有關的背景信息。因此，這些陳述并不意欲構成 先前技術的承認。
[0004] 車輛系統包括多個子系統，舉例來說包括發動機、變速器、乘坐/操縱、剎車、HVAC 以及乘客保護。可以使用多個控制器來監控和控制子系統的操作。控制器可以配置成通過 控制器局域網絡（CAN)來通信，以響應于操作者命令、車輛操作狀態以及外部條件來調整車 輛的操作。在一個控制器中可能發生故障，這影響通過CAN總線的通信。
[0005] 諸如CAN的網絡的拓撲是指網絡元件間的連接布置，并且優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點。物理拓撲描述包括鏈路和節點的物理元件的布 置或布局，其中節點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。邏輯拓撲描述 使用電力、接地或通信鏈路的節點之間的網絡內的數據消息流、電力或接地。已知的CAN系 統使用總線拓撲來進行所有控制器之間的通信連接，可以包括線性拓撲、星形拓撲或星形 與線性拓撲的組合。已知的高速CAN系統使用線性拓撲，其中已知的低速CAN系統使用星形 與線性拓撲的組合。已知的CAN系統使用單獨的電力拓撲和接地拓撲來用于到所有控制器 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送的消息來彼此通信。
[0006] 已知系統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視 和信號超時監控來實現對消息的故障檢測。故障可以被報告為通信丟失，例如所通信的數 據消息的丟失。這些檢測系統通常不能識別故障的根本原因，并且不能區別瞬時與間歇故 障。一個已知的系統需要單獨監控網絡的物理拓撲的硬件和空間細節來有效地監控和檢測 網絡中的通信故障。
[0007] 可以在車輛制造和組裝過程中車外產生用于網絡拓撲的故障表征并且將其快閃 編程到系統中。在車輛系統的一個實施例中，由于不同的車輛和控制器配置可以存在多個 拓撲變體。這增加車輛制造廠中計時管理的復雜度并且可能降低制造生產率。
【發明內容】
[0008] 描述移動系統上的控制器局域網絡（CAN)，該網絡包括多個聯接的通信節點，所述 節點包括車上監控控制器。一種用于監控CAN的方法包括識別CAN的所有節點之間的鏈路 和相關節點并且根據所有鏈路與監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控控制器的鏈路并且將較高等級分配給鏈路中遠離監控控制器 的鏈路。對于所述鏈路中的每個鏈路，識別出遠離監控器的相關節點。車上監控控制器以 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鏈路中的 每一個而言識別出的相關節點中遠離監控器的節點。
[0009] 1. 一種用于監控移動系統上的控制器局域網絡（CAN)的方法，控制器局域網絡包 括多個聯接的節點，節點包括車上監控控制器，所述方法包括： 識別控制器局域網絡的節點之間的通信鏈路和相關節點； 根據通信鏈路與監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 通信鏈路中接近監控控制器的鏈路并且將較高等級分配給通信鏈路中遠離監控控制器的 鏈路； 對于通信鏈路中的每一個通信鏈路，識別相關節點中哪一個遠離監控控制器；以及 使用監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離監控控制 器的節點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離監控控制器的節點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通信鏈路中的每一個通信鏈路而言識別出的相關 節點中遠離監控控制器的節點。
[0011] 3.如方案1所述的方法，其進一步包括響應于指示的故障使用故障表征來隔離控 制器局域網絡中的故障。
[0012] 4.如方案3所述的方法，其中響應于指示的故障使用故障表征來隔離控制器局域 網絡中的故障包括響應于指示的故障使用故障表征來隔離控制器局域網絡中對于通信鏈 路的故障。
[0013] 5.如方案1所述的方法，其進一步包括： 將用于通信鏈路的故障表征傳達到車外器件；以及 響應于指示的故障，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 絡中的故障。
[0014] 6.如方案1所述的方法，其中使用監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通信鏈路中的每 一個通信鏈路而言識別出的相關節點中遠離監控控制器的節點，包括： 識別對于最高等級的通信鏈路而言遠離監控控制器的相關節點，并且產生包括識別出 的相關節點的相應故障集；以及 迭代地減少等級，識別對于與減少的等級相關的通信鏈路而言遠離監控控制器的相關 節點，并且產生包括識別出的相關節點的相應故障集。
[0015] 7.如方案1所述的方法，其中使用監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. -種用于監控包括多個聯接的通信節點的控制器局域網絡（CAN)的車載方法， 包括： 識別包括車上監控控制器的控制器局域網絡的聯接的通信節點之間的通信鏈路； 識別與通信鏈路中的每一個通信鏈路相關的通信節點中的成對節點； 識別對于每個通信鏈路而言聯接的通信節點中哪一個遠離監控控制器； 根據通信鏈路與監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 接近監控控制器的通信鏈路并且將較高等級分配給遠離監控控制器的通信鏈路；以及 使用監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通信鏈路中的每一個通信鏈路而言識別出的相關 的通信節點中遠離監控控制器的節點。
[0017] 9.如方案8所述的方法，其進一步包括響應于指示的故障使用故障表征來隔離控 制器局域網絡中的故障。
[0018] 10.如方案8所述的方法，其進一步包括： 將用于通信鏈路的故障表征傳達到車外器件；以及 響應于指示的故障，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 域網絡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通信鏈路中的 每一個通信鏈路而言識別出的相關節點中遠離監控控制器的節點，包括 ： 識別對于最高等級的通信鏈路而言遠離監控控制器的相關節點，并且