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_2

文档序号:9869749阅读:来源:国知局
述一组已知的异常电力线通信信道估计包括:
表征当在所述新的电气状态下操作时所述电力线通信网络上的不同异常状态的参考的库,其中,每个参考将特定的发射器电力线通信模块和特定的接收器电力线通信模块之间的所述电力线通信网络上的不同的已知异常状态表征为当在那个特定的电气状态下操作时的频率的函数。
[0026]17.根据方案7所述的车辆,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。
[0027]18.在包括各自具有电力线通信模块的多个车辆模块的车辆中,一种用于检测电力线通信网络中的异常的方法,所述电力线通信网络包括电力线,所述电力线设计成将电功率运送到所述车辆模块,并且传送通信信息往返所述车辆模块,所述方法包括:
通过所述电力线通信网络从电力线通信模块传送导频信号;以及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,通过另一电力线通信模块的反射计模块来处理所述导频信号,以确定在所述电力线通信网络中是否已检测到异常。
[0028]19.根据方案18所述的方法,其特征在于,处理所述导频信号包括:
测量通过所述电力线通信网络接收的所述导频信号的特性;
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所述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;以及
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。
[0029]20.根据方案19所述的方法,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,并且表征当在所述新的电气状态下操作时所述电力线通信网络上的特定异常状态,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,还包括:
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参考中的一个;以及其中,记录包括:
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。
【附图说明】
[0030]下文中将结合以下绘制图来描述本发明,其中,相同的附图标记表示相同的元件,以及
图1图示了根据各种实施例的车辆;
图2为根据各种实施例的车辆通信网络的简化的示意性框图;
图3A和图3B为图示了在根据各种实施例的车辆内实施的车辆健康监测系统300的实施例的简化的示意性框图;
图4A和图4B为图示了根据所公开的实施例的反射计模块的两种替代实施方式的框图;
图5为图示了根据各种实施例的方法的流程图;以及图6为图示了根据各种实施例的另一种方法的流程图。
【具体实施方式】
[0031]下面的详细描述本质上仅仅是示例性的,并且不意在限制本发明或者本发明的应用和用途。此外,没有意图被前述背景或以下详细描述中提出的任何理论所束缚。
[0032]概沭
根据所公开的实施例,提供了一种车辆,其具有用于检测电力线、电力线被耦接到的车辆模块以及返回路径(地面)中的异常(例如,潜在或实际的故障)的成本效益好的车载诊断系统。所述车载诊断系统能够减少在维修店处诊断分析所需的时间。
[0033]所述系统包括耦接到电力线通信网络的多个车辆模块。取决于实施方式,电力线通信(PLC)模块能够在这些车辆模块中的一些或全部处实施,使得这些车辆模块中的一些(或全部)能够包括PLC模块。每个PLC模块允许通过车辆的电力线来传送通信信息。这些PLC模块因此形成电力线通信网络。通过提供遍及车辆的PLC模块,在一些情况下能够减少或完全消除对于到/从车辆模块的专用通信(或信号)布线的需要。此外,在一些情况下还能减少或完全消除对于车辆模块处的专用通信(或信号)电路的需要。
[0034]根据各种实施例,PLC模块中的一个、一些或全部能够包括反射计模块。
[0035]PLC模块通过车辆的电力线发射和接收导频信号。PLC模块能够例如基于来自车辆模块中的一个的信号,来确定车辆的当前电气状态(current electrical state)中何时已有改变。然后,每个反射计模块能够使用车辆的当前电气状态的这种知识来处理接收的导频信号,并且执行反射处理技术,以监测车辆的电力线和车辆模块的健康。在一个实施例中,所述导频信号是在频率-时间格(frequency-time grid)的已知位置中(例如,在每个OFDM符号中)发射的导频子载波。反射计模块能够处理接收的导频信号,并且计算信道估计(channel estimate),所述信道估计能够被用于确定车辆的电力线和/或车辆模块的属性,包括是否检测到任何异常。
[0036]例如,反射计模块能够检测与所述电力线通信网络相关联的一个或多个异常,例如,在所述网络的特定电力线、返回路径(地面)或耦接到所述电力线通信网络的特定车辆模块中的改变。例如,反射计模块能够检测在电力线、返回路径(地面)和/或所述电力线耦接到的车辆模块中的故障或潜在故障。在一些实施例中,反射计模块还能识别所述异常的位置,以及识别异常的具体类型。然后,关于异常的信息能够被记录用于后续的诊断。
[0037]在一些实施例中,车辆能够包括多个协作的PLC模块(例如,每个车辆模块能够包括其自身的PLC模块和反射计模块)。在这样的实施例中,能够处理由不同的PLC和反射计模块提供的信息,以改进异常检测和识别的精度。在一些实施方式中,由所述不同的PLC和反射计模块提供的信息能够通过车外(off-board)的诊断设备来处理,以降低车载的复杂性。
[0038]图1图示了车辆100,其包括电源110 (例如,车辆电池)、电力线120和连接若干车辆模块130-1....130-N的控制器区域网络(CAN)总线125。尽管此图图示了九个车辆模块130-1....130-N,但本领域技术人员将理解的是,这仅是一个非限制性示例,并且车辆能够包括遍及车辆100定位的任何数量的车辆模块。
[0039]如本文所用的,“车辆模块”指的是在车辆中控制车辆系统、子系统、致动器、传感器、开关等的控制器模块。车辆模块中的每一个能够执行用于控制特定的车辆系统或子系统(例如,车身、发动机、底盘等)的特定的一种或多种功能。例如,车辆模块的非限制性示例能够包括发动机控制单元(ECU)或发动机控制模块(ECM)、动力总成控制模块(PCM)、变速箱控制模块(TCM)、车身控制模块(BCM)、扩展车身控制模块(EBCM)、被动进入被动启动(PEPS)模块、电动车窗和门锁控制模块(PWLCM)、电子驻车制动控制模块(EPBCM)、车门开关面板模块(DSPM)、车辆通信接口模块(VCH0、电子制动控制模块(EBCM)、汽化器控制模块(VCM)等。
[0040]车辆模块130能够经由有线或无线的通信链路耦接到CAN总线125,所述有线或无线的通信链路用于信息往返车辆模块130-1....130-N的通信。尽管为了简单起见而未示出,但车辆100还可以包括若干硬连线和无线的外围设备,例如传感器、开关、致动器等。能够采用车辆模块和外围设备的任何合适的配置。
[0041]根据所公开的实施例,车辆模块130中的每一个能够包括电力线通信模块(图2-4B中示出),其允许在车辆100内实施电力线通信网络(图2中更详细地示出)。
[0042]如图2中更详细地示出的,网络200包括电源210 (例如,车辆电池)、电力线220、220-1...220-N、具有可选的总线线路225-1...225-N的可选的总线225以及车辆模块230-1...230-N。在一个非限制性实施例中,总线225能够是符合任何已知的CAN总线标准的控制器区域网络(CAN)总线。如在本领域中已知的,CAN总线能够表示为汽车应用设计的基于消息的协议,其允许车辆内的微控制器、模块和装置在没有主机的情况下彼此通信。
[0043]如本文所用的,“电力线(PL)”指的是将电功率运送到车辆模块的车辆中的传输线(或导体(conductor))。例如,所述电力线能够是直流(DC)电池电力线、交流电(AC)线(例如,在电动车辆中)或车辆等中的任何其他常规的传输线。主电力线220被电耦接到电源210,例如车辆电池。主电力线220经由分支电力线220-1...220-N耦接到车辆模块230-1...230-N。以这种方式,电力线220-1...220-N能够从电源210给车辆的各种车辆模块230-1...230-N提供电功率。例如,车辆模块230-1经由分支电力线220-1耦接到主电力线220。
[0044]根据各种实施例,车辆模块230-1...230-N中的每一个能够包括电力线通信模块240-1...240-N。如本文所用的,“电力线通信(PLC)模块”指的是如下模块,S卩
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