检测和分析车辆电力线通信网络中的异常的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及车辆，并且更具体而言，涉及检测和分析车辆的电力线通信网络中的异常。
【背景技术】
[0002]电力线通信(PLC)—般指的是其中设计成运送电功率的电力线也在网络中的两个节点之间运送数据或通信信号的技术。电力线通信系统通过给布线系统添加调制的载波信号来操作。当电力线可用时，PLC能够消除对安装专用通信线路的需要。
[0003]最近，电力线通信已被提出用于车辆中，以借助通过车辆的现有电力线发送通信信号来减少车辆中所需的线材数量。PLC技术使得能够通过现有的直流(DC)电池电力线来传送信息，例如数据和控制信息。PLC在车辆中的使用能够减少和/或消除对通常将包括在车辆中以运送通信信息的一些线路的需要，这又能降低利用单独的功率和控制线路的车辆的成本和重量。
[0004]车辆中的电力线形成复杂的网络。连接不良、断开连接和短路能够在组装过程期间或车辆使用之后发生。在车辆应用中利用PLC方面的一个潜在的问题在于电力线或它们所连接到的模块的改变、故障或缺陷可能难以检测。检测任务是进一步复杂的，这是因为电力线既不是端接的也不是阻抗匹配的这一事实。而且，不同的负载、短截线(stubs)和不同的标准线能够形成产生反射的不连续。
[0005]因此，需要提供能够允许检测、定位、识别和/或表征车辆的电力线中的异常(例如，改变、缺陷或故障)的方法和系统。此外，通过后继的本发明的详细描述和所附权利要求，并结合本发明的附图和此【背景技术】，本发明的其他期望的特征和特性将变得显而易见。
【发明内容】
[0006]提供了用于检测和分析车辆的电力线通信网络中的异常的方法和系统。
[0007]在一个实施例中，提供了一种包括各种车辆模块的车辆。电力线通信网络包括设计成将电功率运送到这些车辆模块的电力线。每个车辆模块包括电力线通信模块，其被通信地耦接到电力线中的至少一个。电力线通信模块使得电力线能够传送通信信息往返车辆模块。这些电力线通信模块能够通过电力线通信网络来传送导频信号。电力线通信模块中的一个或多个包括反射计模块，其配置成对导频信号执行反射处理(ref Iectometryprocessing),以确定电力线通信网络的属性。
[0008]提供了一种用于检测车辆的电力线通信网络中的异常的系统。所述系统包括各自包括电力线通信模块的多个车辆模块。电力线通信网络包括设计成将电功率运送到这些车辆模块的电力线。电力线通信模块使得这些电力线能够传送通信信息往返车辆模块。电力线通信模块中的一个通过电力线通信网络传送导频信号，并且电力线通信模块中的另一个包括反射计模块，所述反射计模块被配置成对导频信号执行反射处理，以检测电力线通信网络中的异常。
[0009]一种方法能够在包括电力线通信网络的车辆中实施，所述电力线通信网络具有电力线，所述电力线设计成运送电功率和通信信息往返各自具有电力线通信模块的多个车辆模块。来自电力线通信模块中的一个或多个的导频信号能够通过所述电力线通信网络来传送。当从现有的电气状态到新的电气状态的改变发生时，处于电力线通信模块中的一个或多个处的反射计模块能够处理所述导频信号，以确定在电力线通信网络中是否已检测到异常。
[0010]本发明还包括下述方案:
1.一种系统，包括:
各自包括电力线通信模块的多个车辆模块；以及
所述车辆的电力线通信网络包括:配置成将电功率运送到所述车辆模块的电力线，其中，所述电力线通信模块使得所述电力线能够传送通信信息往返所述车辆模块，其中，所述电力线通信模块包括:
第一电力线通信模块，其被配置成通过所述电力线通信网络传送导频信号，以及第二电力线通信模块，其包括:
反射计模块，其被配置成对所述导频信号执行反射处理，以检测所述电力线通信网络中的异常。
[0011]2.根据方案I所述的系统，其特征在于，所述反射计模块被配置成确定所述车辆的当前电气状态，并且基于所述当前电气状态来执行反射处理，以定位所述电力线通信网络中的异常。
[0012]3.根据方案I所述的系统，其特征在于，所述反射计模块还被配置成确定所述车辆的当前电气状态，并且基于所述当前电气状态来执行反射处理，以表征所述电力线通信网络中的异常，并且确定异常的具体类型。
[0013]4.根据方案I所述的系统，其特征在于，所述反射计模块包括:
频域反射计模块(FDR)，其配置成确定所述车辆的当前电气状态，并且将实际的电力线通信信道估计与针对那个特定的当前电气状态的一组参考电力线通信信道估计相比较，以确定在所述实际的电力线通信信道估计和针对那个特定的当前电气状态的所述参考电力线通信信道估计中的一个之间是否存在匹配。
[0014]5.根据方案4所述的系统，其特征在于，针对那个特定的当前电气状态的所述一组参考电力线通信信道估计包括以下各项中的至少一项:指示缺陷的参考电力线通信信道估计；指示故障的参考电力线通信信道估计；指示所述车辆的电力线中的失效的参考电力线通信信道估计；以及指示车辆模块中的异常的参考电力线通信信道估计。
[0015]6.根据方案I所述的系统，其特征在于，所述第二电力线通信模块在车辆健康监测模块(VHMM)内实施，并且还包括:
第三电力线通信模块，其被配置成通过所述电力线通信网络传送其他导频信号，以及其中，所述反射计模块被配置成对所述导频信号和所述其他导频信号执行反射处理，以检测所述电力线通信网络中的异常。
[0016]7.一种车辆，包括:
电力线通信网络，其包括:多个电力线，其中，所述电力线中的每一个被设计成运送电功率；以及各自连接到所述电力线中的至少一个的多个车辆模块，其中，每个车辆模块包括:通信地耦接到所述电力线中的至少一个的电力线通信模块，其中，所述电力线通信模块使得所述电力线能够传送通信信息往返所述车辆模块，
其中，所述电力线通信模块中的至少一个包括:
反射计模块，其配置成对通过所述电力线通信网络传送的导频信号执行反射处理，以确定所述电力线通信网络的属性。
[0017]8.根据方案7所述的车辆，其特征在于，所述反射计模块被配置成确定所述车辆的当前电气状态，并且基于所述当前电气状态来执行反射处理，以检测所述电力线通信网络中的异常。
[0018]9.根据方案8所述的车辆，其特征在于，所述反射计模块被配置成基于所述当前电气状态来执行反射处理，以定位所述电力线通信网络中的异常。
[0019]10.根据方案8所述的车辆，其特征在于，所述反射计模块还被配置成基于所述当前电气状态来执行反射处理，以表征所述电力线通信网络中的异常。
[0020]11.根据方案7所述的车辆，其特征在于，所述反射计模块包括:
频域反射计模块(FDR)，其配置成确定所述车辆的当前电气状态，并且将实际的电力线通信信道估计与针对那个特定的当前电气状态的一组参考电力线通信信道估计相比较，以确定在所述实际的电力线通信信道估计和针对那个特定的当前电气状态的所述参考电力线通信信道估计中的一个之间是否存在匹配。
[0021]12.根据方案11所述的车辆，其特征在于，针对那个特定的当前电气状态的所述一组参考电力线通信信道估计包括以下各项中的至少一项:指示缺陷的参考电力线通信信道估计；指示故障的参考电力线通信信道估计；指示所述车辆的电力线中的失效的参考电力线通信信道估计；以及指示车辆模块中的异常的参考电力线通信信道估计。
[0022]13.根据方案7所述的车辆，响应于确定已存在从现有的电气状态到新的电气状态的改变，其中，所述反射计模块被配置成:
测量通过所述电力线通信网络接收的导频信号的特性；
基于测量的所述导频信号的特性，来计算电力线通信信道估计；
基于计算的电力线通信信道估计，来计算针对所述新的电气状态的度量；
存取信道信息，其包括:针对所述新的电气状态的基线参考信息，其中，所述基线参考信息包括:表征当所述电力线通信网络没有异常时针对所述新的电气状态的预期的电力线通信信道估计的信息；
确定所述度量和所述基线参考信息之间的对应程度是否在阈值内，以确定所述计算的电力线通信信道估计是否基本上对应于所述预期的电力线通信信道估计，
当所述度量和所述基线参考信息之间的对应程度不在所述阈值内时，检测到所述电力线通信网络中的异常，并且记录所述新的电气状态以及在所述电力线通信网络中已检测到所述异常的指示。
[0023]14.根据方案13所述的车辆，其特征在于，所述信道信息还包括:针对所述新的电气状态的一组已知的异常电力线通信信道估计，其中，所述已知的异常电力线通信信道估计中的每一个与异常的特定的具体类型相关联，并且当所述度量和所述基线参考信息之间的所述对应程度不在所述阈值内时，其中，所述反射计模块还被配置成: 识别在所述电力线通信网络上检测到的异常的具体类型，这是通过:将所述计算的电力线通信信道估计与针对所述新的电气状态的所述一组已知的异常电力线通信信道估计中的每一个相比较，以找到匹配所述计算的电力线通信信道估计的一个；以及
记录所述新的电气状态、在电力线通信网络中已检测到所述异常的所述指示、所检测到的异常的所述具体类型以及所述异常在所述电力线通信网络内的位置。
[0024]15.根据方案14所述的车辆，其特征在于，针对所述新的电气状态的所述一组已知的异常电力线通信信道估计能够被用于确定异常的具体类型和位置，这是通过将所述计算的电力线通信信道估计与所述一组异常电力线通信信道估计中特定的一个匹配，以由此识别所述电力线通信网络上的异常的具体类型。
[0025]16.根据方案14所述的车辆，其特征在于，针对所述新的电气状态的所