本发明涉及网络通讯及车载诊断领域，具体地涉及一种CAN总线自诊断系统及方法。
背景技术：
汽车CAN(Controller Area Network)线上有多个控制器，多个控制器应用较多，并通过双绞线连接在一起，形成CAN总线系统，CAN总线通讯故障无法通过传统的线束检测方法快速定位通讯故障，因此控制器多采用自诊断的方式记录是否发生通讯故障。
一般自诊断控制逻辑为：对CAN总线上的第一控制器预设接收报文周期，在第一控制器上电通讯时，同时启动诊断逻辑：在第一控制器上电后，一个周期内如果未接收到报文，则计数器加一，正确接收到报文后，计数器清零。累计数器达到设定值后，丢失当前故障码。当再次正确接收到报文后，计数器清零，并记录当前报文丢失历史故障码。
但是，CAN总线上控制器的启动电源状态一般分为三种，常电、ACC、ON。第一控制器的上电启动时间与报文所属第二控制器的上电启动电源状态可能存在不一致的情况；即使启动电源状态相同，不同控制器的网络启动时间也不一致，第一控制器通讯启动N倍周期后，第二控制器仍未完成网络启动。如一概按上述逻辑进行检查，则存在误报故障码的情况。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷与不足，本发明提供了一种CAN总线自诊断系统及方法，以消除自诊断中启动延时导致的通信故障误报。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种CAN总线自诊断系统，应用于车辆上，所述系统包括：
CAN总线以及分别位于CAN总线上第一控制器、第二控制器；所述第一控制器、所述第二控制器分别与上电装置连接；所述第一控制器实时获取所述第二控制器的报文，所述第一控制器用于根据所述第二控制器的报文检测所述第二控制器的电源状态类型是否滞后于自身的电源状态类型，如果是，所述第一控制器以所述上电装置控制所述第二控制器上电的上电时间为计时起点，进行自诊断；否则，所述第一控制器以所述上电装置控制自身上电的上电时间为计时起点，进行自诊断。
优选地，所述电源状态类型包括：
常电、ON档电以及ACC档电；所述ON档电滞后于所述ACC档电、所述ACC档电滞后于所述常电。
优选地，所述上电装置为：
车身控制器、点火开关以及PEPS装置中任一项或多项；所述车身控制器通过CAN总线分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接；所述点火开关通过硬线分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接；所述PEPS装置通过硬线分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接。
优选地，所述系统还包括：第一计数器与第一计时器；
所述第一控制器按以下方式进行自诊断：所述第一控制器在确定计时起点后控制所述第一计时器开始计时，并在所述第一计时器达到设定时间后，如果未收到所述第二控制器的报文，则清零所述第一计时器并控制所述第一计数器加一；所述第一控制器判断所述第一计数器是否达到设定值；如果是，确定所述报文丢失，记录当前故障码。
优选地，所述系统还包括：
分别与所述第一控制器连接的蜂鸣器、指示灯；
所述第一控制器根据所述当前故障码，确定所述报文的故障等级，所述故障等级包括：严重故障、中度故障以及一般故障；
当所述报文的故障等级为严重故障时，所述第一控制器分别控制所述蜂鸣器、所述指示灯进行报警；
当所述报文的故障等级为中度故障时，所述第一控制器控制所述指示灯进行指示。
一种CAN总线自诊断方法，应用于车辆上，所述方法包括：
实时获取与上电装置连接的第二控制器的报文；
根据所述报文检测所述第二控制器的电源状态类型是否滞后于自身的电源状态类型；
如果是，以所述上电装置控制所述第二控制器上电的上电时间为计时起点进行自诊断；
否则，以所述上电装置控制自身上电的上电时间为计时起点进行自诊断。
优选地，所述电源状态类型包括：
常电、ON档电以及ACC档电；所述ON档电滞后与所述ACC档电、所述ACC档电滞后于所述常电。
优选地，所述方法还包括：
设置延时计时器；
如果根据所述报文检测到所述第二控制器的电源状态类型滞后于自身的电源状态类型，则在所述上电装置控制所述第二控制器上电后，控制所述延时计时器开始计时；
当所述延时计时器达到预设延时时间，确定计时起点进行自诊断并清零所述延时计时器。
优选地，所述自诊断包括：
设置第一计数器与第一计时器；
在确定计时起点后，控制所述第一计时器开始计时；
在所述第一计时器达到设定时间后，如果未收到所述第二控制器的报文，则清零所述第一计时器，并控制所述第一计数器加一；
判断所述第一计数器是否达到设定值；
如果是，确定报文丢失，记录当前故障码，清零所述第一计数器。
优选地，所述自诊断还包括：
根据所述当前故障码，确定所述报文的故障等级，所述故障等级包括：严重故障、中度故障以及一般故障；
当所述报文的故障等级为严重故障时，通过蜂鸣器、指示灯进行报警；
当所述报文的故障等级为中度故障时，通过所述指示灯进行指示。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的CAN总线自诊断系统及方法，第一控制器与第二控制器均位于CAN总线上，并且所述第一控制器、所述第二控制器分别与上电装置连接，所述第一控制器实时获取所述第二控制器的报文，并根据所述报文检测所述第二控制器的电源状态类型是否滞后于自身的电源状态类型，如果是，所述第一控制器以所述上电装置控制所述第二控制器上电的上电时间为计时起点进行自诊断；否则，以所述上电装置控制自身上电的上电时间为计时起点进行自诊断。通过本发明，消除了自诊断中启动延时导致的通信故障误报。
附图说明
图1是本发明实施例CAN总线自诊断系统的一种结构示意图。
图2是本发明实施例CAN总线自诊断方法的一种流程图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作详细说明。
如图1所示是本发明实施例CAN总线自诊断系统的一种结构示意图，所述系统包括：CAN总线以及分别位于所述CAN总线上的第一控制器、第二控制器；所述第一控制器、所述第二控制器分别与上电装置连接，所述第一控制器实时获取所述第二控制器的报文，所述第一控制器用于根据所述第二控制器的报文检测所述第二控制器的电源状态类型是否滞后于自身的电源状态类型，如果是，所述第一控制器以所述上电装置控制所述第二控制器上电的上电时间为计时起点，进行自诊断；否则，所述第一控制器以所述上电装置控制自身上电的上电时间为计时起点，进行自诊断。
需要说明的是，本发明实施例中，所述CAN总线并不限定于只有第一控制器与第二控制器，所述CAN总线上可以由多个第一控制器以及多个第二控制器；进一步，本申请也不限定于第一控制器对第二控制器进行检测，也可以是第二控制器对第一控制器进行检测，从而进行所述CAN总线上的自诊断。进一步，第一控制器的电源状态类型以及第二控制器的电源状态类型已在CAN总线设置时初步定义好，第一控制器根据第二控制器的报文则可以确定第二控制器的电源状态类型；同样，第二控制器根据第一控制器的报文也可以确定第一控制器的电源状态类型。
具体地，所述电源状态类型包括：常电、ON档电以及ACC档电；所述ON档电滞后于所述ACC档电；所述ACC档电滞后于所述常电。第一控制器可以由常电或ON档电或ACC档电供电；第二控制器可以由常电或ON档电或ACC档电供电。
具体地，所述上电装置为：车身控制器、点火开关以及PEPS装置中任一项或多项；所述车身控制器为常电器件，所述车身控制器通过CAN总线分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接；所述点火开关通过硬线分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接；所述PEPS装置通过硬线分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接。需要说明的是，本发明实施例中，第一控制器、第二控制器分别与点火开关直接连接，由点火开关直接提供的电源；第一控制器、第二控制器也可以分别与车身控制器连接，由车身控制器通过CAN总线通知第一控制器与第二控制器当前是什么电源状态类型，从而使第一控制器与第二控制器确定是否要启动；第一控制器、第二控制器也可以分别与PEPS装置直接连接，由PEPS装置直接提供的电源，本发明实施例中PEPS装置是指车辆上的常规的无钥匙进入及启动(PEPS，Passive Entry Passive Start)系统，通过PEPS装置可以使车辆处于ON档状态或OFF档状态，PEPS装置采用先进的RFID(无线射频识别)技术，实现无需按动遥控器即可进入车内以及一键启动发动机等功能，PEPS装置具有更加智能化的门禁管理，更高的防盗性能，已经成为汽车电子防盗系统应用的主流。需要说明的是，图1中所示的上电装置分别与常电Vbat、地GND连接，因此，在图1中，上电装置仅可以是点火开关或/和PEPS装置。在图1中，虽然第一控制器、第二控制器还与常电Vbat、地GND连接，但是不是由Vbat供电，只有在上电装置控制下，第一控制器与第二控制器才可以工作。进一步，当上电装置为车身控制器时，车身控制器也是从点火开关或其他控制器获知第一控制器与第二控制器上电状态。
进一步，本为了更好地确定计时开始时间，本发明一个实施例中，所述系统还可以包括：延时计时器；所述第一控制器很据所述报文检测到所述第二控制器的电源状态类型滞后于自身的电源状态类型，则在所述上电装置控制所述第二控制器上电后，控制所述延时计时器开始计时；当所述延时计时器达到预设延时时间，确定计时起点进行自诊断并清零所述延时计时器。
更进一步，本申请为了更好地确定计时开始时间，本发明另一个实施例中，所述第一控制器根据所述第二控制器的报文检测到所述第二控制器的电源状态类型未滞后于自身的电源状态类型，则在所述上电装置控制自身上电后，控制所述延时计时器开始计时；当所述延时计时器达到预设延时时间，确定计时起点进行自诊断并清零所述延时计时器。需要说明的是，所述预设延时时间由CAN总线上的控制器通过标定确定，比如，预设延时时间为10s。
进一步，为了更好地实现自诊断，本发明的另一个实施例中，所述系统还包括：第一计数器与第一计时器。
所述第一控制器按以下方式进行自诊断：所述第一控制器在确定计时起点后控制所述第一计时器开始计时，并在所述第一计时器达到设定时间后，如果未收到所述第二控制器的报文，则清零所述第一计时器并控制所述第一计数器加一；所述第一控制器判断所述第一计数器是否达到设定值；如果是，确定所述报文丢失，记录当前故障码。
更进一步，本发明的另一个实施例，所述第一控制器在记录完当前故障码，控制所述第一计时器开始计时，继续在设定时间内检测是否收到所述第二控制器的报文；如果是，清零所述第一计数器与所述第一计时器，并记录历史故障码。需要说明的是，设定时间以及设定值可以根据CAN总线上控制器不同型号具体确定，比如，设定时间为100ms，设定值为5～6次。
本发明另一个实施例中，所述系统还包括：分别与所述第一控制器连接的蜂鸣器、指示灯；所述第一控制器根据所述当前故障码，确定所述报文的故障等级，所述故障等级包括：严重故障、中度故障以及一般故障；当所述报文的故障等级为严重故障时，所述第一控制器分别控制所述蜂鸣器、所述指示灯进行报警；当所述报文的故障等级为中度故障时，所述第一控制器控制所述指示灯进行指示。
具体地，第一控制器内部已经定义好需要接收的第二控制器的报文内容，第一控制器根据该报文功能或者第二控制器需要报文所要实现的功能，进行故障等级的划分：
严重故障：此报文丢失将影响整车的行驶安全性(危险汽车的行驶安全，可能导致人员伤亡、车辆失控、火灾事故，对周围环境造成严重危险和破坏等)，驾驶员可以通过车辆表现察觉故障，引起顾客的投诉。第一控制器针对严重故障的处理策略：第一控制器记录该报文丢失当前故障码，同时向仪表发送CAN信号，以点亮仪表上的红色报警灯并启动蜂鸣器，使仪表显示提醒驾驶员“立即停车检查”。
中度故障：此报文丢失将直接影响整车行驶功能(动力性、可靠性、经济性)，驾驶员可以通过车辆表现察觉故障，引起顾客的投诉；第一控制器针对中度故障处理策略：记录该报文丢失当前故障码，同时向仪表发送CAN信号，以点亮仪表黄色报警灯。
一般故障：此报文丢失不会影响整车的正常安全行驶。第一控制器针对一般故障处理策略：记录该报文丢失当前故障码，以便在车辆保养时检查排除故障。
综上所述，本发明实施例提供的CAN总线自诊断系统，通过区分不同的电源状态，以准确启动报文丢失的计数策略；同时区分该报文的安全等级，以执行相应的控制策略。
针对上述系统，本发明实施例还提供了一种CAN总线自诊断方法，所述方法应用于车辆上，具体地，如图2所示，所述方法包括以下步骤：
步骤100：开始。
步骤101：实时获取与上电装置连接的第二控制器的报文。
需要说明的是，本发明实施例控制流程可以由CAN总线任一个控制器执行，比如第一控制器，而第一控制器需要自诊断的控制器则为第二控制器。所述CAN总线并不限定于只有第一控制器与第二控制器，所述CAN总线上可以由多个第一控制器以及多个第二控制器；进一步，本申请也不限定于第一控制器对第二控制器进行检测，也可以是第二控制器对第一控制器进行检测，从而进行所述CAN总线上的自诊断。进一步，第一控制器的电源状态类型以及第二控制器的电源状态类型已在CAN总线设置时初步定义好，第一控制器根据第二控制器的报文则可以确定第二控制器的电源状态类型；同样，第二控制器根据第一控制器的报文也可以确定第一控制器的电源状态类型。
具体地，所述上电装置可以为：车身控制器、点火开关以及PEPS装置中任一项或多项；所述车身控制器为常电器件，所述车身控制器通过CAN总线分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接；所述点火开关通过硬线分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接；所述PEPS装置通过硬线分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接。需要说明的是，本发明实施例中，第一控制器、第二控制器分别与点火开关直接连接，由点火开关直接提供的电源；第一控制器、第二控制器也可以分别与车身控制器连接，由车身控制器通过CAN总线通知第一控制器与第二控制器当前是什么电源状态类型，从而使第一控制器与第二控制器确定是否要启动；第一控制器、第二控制器也可以分别与PEPS装置直接连接，由PEPS装置直接提供的电源，本发明实施例中，PEPS装置是指车辆上的常规的无钥匙进入及启动(PEPS，Passive Entry Passive Start)系统，通过PEPS装置可以使车辆处于ON档状态或OFF档状态，PEPS装置采用先进的RFID(无线射频识别)技术，实现无需按动遥控器即可进入车内以及一键启动发动机等功能，PEPS装置具有更加智能化的门禁管理，更高的防盗性能，已经成为汽车电子防盗系统应用的主流。
步骤102：根据所述报文检测所述第二控制器的电源状态类型是否滞后于自身的电源状态类型；如果是，执行步骤103；否则，执行步骤105。
具体地，所述电源状态类型包括：
常电、ON档电以及ACC档电；所述ON档电滞后与所述ACC档电、所述ACC档电滞后于所述常电。第一控制器可以由常电或ON档电或ACC档电供电；第二控制器可以由常电或ON档电或ACC档电供电。
步骤103：以所述上电装置控制所述第二控制器上电的上电时间为计时起点进行自诊断。
步骤104：结束。
步骤105：以所述上电装置控制自身上电的上电时间为计时起点进行自诊断，执行步骤104。
本发明实施例提供的CAN总线自诊断方法，根据与上电装置连接的第二控制器的报文检测所述第二控制器的电源状态类型是否滞后于自身的电源状态类型，并在滞后于自身的电源状态类型时，以所述上电装置控制所述第二控制器上电的上电时间为计时起点进行自诊断；在非滞后于自身的电源状态类型时，以所述上电装置控制自身上电的上电时间为计时起点进行自诊断。办发明通过区分不同的电源状态，以准确进行自诊断前的计时，杜绝了两个控制器的电源状态的不同导致的通信故障误报。
进一步，为了保证计时的准确性，本发明的另一个实施例中，所述方法包括以下步骤：
步骤200：开始，设置延时计时器。
步骤201：实时获取与上电装置连接的第二控制器的报文。
步骤202：根据所述报文检测所述第二控制器的电源状态类型是否滞后于自身的电源状态类型；如果是，执行步骤203；否则，执行步骤207。
步骤203：在所述上电装置控制所述第二控制器上电后，控制所述延时计数器开始计时。
步骤204：判断所述延时计时器是否达到预设延时时间；如果是，执行步骤205；否则，返回执行步骤204。
需要说明的是，所述预设延时时间由CAN总线上的控制器通过标定确定，比如，预设延时时间为10s。
步骤205：确定计时起点进行自诊断，并清零所述延时计时器。
步骤206：结束。
步骤207：在所述上电装置控制自身上电后，控制所述延时计数器开始计时。
步骤208：判断所述延时计时器是否达到预设延时时间；如果是，执行步骤209；否则，返回执行步骤208。
步骤209：确定计时起点进行自诊断，并清零所述延时计时器，执行步骤206。
本发明实施例提供的CAN总线诊断方法，通过延时计时器对计时起点进行延时设置，从而等待了预设延时时间后进行自诊断，通过本发明杜绝了不同的启动延时导致的通信故障误报。
本发明实施中，所述自诊断包括：
设置第一计数器与第一计时器；在确定计时起点后，控制所述第一计时器开始计时；在所述第一计时器达到设定时间后，如果未收到所述第二控制器的报文，则清零所述第一计时器，并控制所述第一计数器加一；判断所述第一计数器是否达到设定值；如果是，确定报文丢失，记录当前故障码，清零所述第一计数器。
进一步，本发明的另一个实施例中，所述自诊断包括：
设置第一计数器与第一计时器；在确定计时起点后，控制所述第一计时器开始计时；在所述第一计时器达到设定时间后，如果未收到所述第二控制器的报文，则清零所述第一计时器，并控制所述第一计数器加一；判断所述第一计数器是否达到设定值；如果是，确定报文丢失，记录当前故障码；控制所述第一计时器开始计时，继续在所述第一计时器计时的设定时间内检测是否收到所述第二控制器的报文；如果是，清零所述第一计数器与所述第一计时器，并记录历史故障码。需要说明的是，设定时间以及设定值可以根据CAN总线上控制器不同型号具体确定，比如，设定时间为100ms，设定值为5～6次。
更进一步，本发明的另一个实施例中，所述自诊断还包括：
根据所述当前故障码，确定所述报文的故障等级，所述故障等级包括：严重故障、中度故障以及一般故障；当所述报文的故障等级为严重故障时，通过蜂鸣器、指示灯进行报警；当所述报文的故障等级为中度故障时，通过所述指示灯进行指示。
具体地，具体地，第一控制器内部已经定义好需要接收的第二控制器的报文内容，第一控制器根据该报文功能或者第二控制器需要报文所要实现的功能，进行故障等级的划分：
严重故障：此报文丢失将影响整车的行驶安全性(危险汽车的行驶安全，可能导致人员伤亡、车辆失控、火灾事故，对周围环境造成严重危险和破坏等)，驾驶员可以通过车辆表现察觉故障，引起顾客的投诉。第一控制器针对严重故障的处理策略：第一控制器记录该报文丢失当前故障码，同时向仪表发送CAN信号，以点亮仪表上的红色报警灯并启动蜂鸣器，使仪表显示提醒驾驶员“立即停车检查”。
中度故障：此报文丢失将直接影响整车行驶功能(动力性、可靠性、经济性)，驾驶员可以通过车辆表现察觉故障，引起顾客的投诉；第一控制器针对中度故障处理策略：记录该报文丢失当前故障码，同时向仪表发送CAN信号，以点亮仪表黄色报警灯。
一般故障：此报文丢失不会影响整车的正常安全行驶。第一控制器针对一般故障处理策略：记录该报文丢失当前故障码，以便在车辆保养时检查排除故障。
综上所述，本发明实施例提供的CAN总线自诊断系统及方法，通过待测控制器(第二控制器)的报文确定了待测控制器的启动电源状态，杜绝了两个控制器的电源状态不同，导致的通讯故障误报；本申请中通过等待预设延时时间，杜绝了不同的启动延时，导致的通讯故障误报；本申请中通过区分了故障等级，并制定不同的故障等级针对策略，杜绝了故障显示导致驾驶员恐慌的问题。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。