用于隔离控制器局域网络中的故障的方法和装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用 此申请要求2013年10月18日提交的美国临时申请号61/892, 506的权益，该申请以 引用的方式并入本文。
技术领域
[0002] 此披露涉及与控制器局域网络中的通信相关的故障隔离。
【背景技术】
[0003] 此部分中的陈述仅提供与本披露有关的背景信息。因此，这些陈述并不意欲构成 先前技术的承认。
[0004] 车辆系统包括多个子系统，举例来说包括发动机、变速器、乘坐/操纵、刹车、HVAC 以及乘客保护。可以使用多个控制器来监控和控制子系统的操作。控制器可以配置成通过 控制器局域网络（CAN)来通信，以响应于操作者命令、车辆操作状态以及外部条件来调整车 辆的操作。在一个控制器中可能发生故障，这影响通过CAN总线的通信。
[0005] 诸如CAN的网络的拓扑是指网络元件间的连接布置，并且优选地包括具有互连或 分散的电力、接地或通信链路的多个节点。物理拓扑描述包括链路和节点的物理元件的布 置或布局，其中节点包括控制器和其他连接的器件并且链路包括以适合的电缆、导线、印刷 线路板（PWB)、印刷电路板（PCB)、柔性条等的形式的电力、接地或通信链路。逻辑拓扑描述 使用电力、接地或通信链路的节点之间的网络内的数据消息流、电力或接地。已知的CAN系 统使用总线拓扑来进行所有控制器之间的通信连接，可以包括线性拓扑、星形拓扑或星形 与线性拓扑的组合。已知的高速CAN系统使用线性拓扑，其中已知的低速CAN系统使用星形 与线性拓扑的组合。已知的CAN系统使用单独的电力拓扑和接地拓扑来用于到所有控制器 的电力线和接地线。已知的控制器通过在CAN总线上以不同周期发送的消息来彼此通信。
[0006] 已知系统在消息接收控制器处检测故障，其中使用控制器的交互层上的信号监视 和信号超时监控来实现对消息的故障检测。故障可以被报告为通信丢失，例如所通信的数 据消息的丢失。这些检测系统通常不能识别故障的根本原因，并且不能区别瞬时与间歇故 障。一个已知的系统需要单独监控网络的物理拓扑的硬件和空间细节来有效地监控和检测 网络中的通信故障。
[0007] 可以在车辆制造和组装过程中车外产生用于网络拓扑的故障表征并且将其快闪 编程到系统中。在车辆系统的一个实施例中，由于不同的车辆和控制器配置可以存在多个 拓扑变体。这增加车辆制造厂中计时管理的复杂度并且可能降低制造生产率。
【发明内容】
[0008] 描述移动系统上的控制器局域网络（CAN)，该网络包括多个联接的通信节点，所述 节点包括车上监控控制器。一种用于监控CAN的方法包括识别CAN的所有节点之间的链路 和相关节点并且根据所有链路与监控控制器的连接次序来将所有链路分等级，包括将较低 等级分配给链路中接近监控控制器的链路并且将较高等级分配给链路中远离监控控制器 的链路。对于所述链路中的每个链路，识别出远离监控器的相关节点。车上监控控制器以 具有最高等级的链路开始为每个链路确定故障表征，所述故障表征包括对于相应链路中的 每一个而言识别出的相关节点中远离监控器的节点。
[0009] 1. 一种用于监控移动系统上的控制器局域网络（CAN)的方法，控制器局域网络包 括多个联接的节点，节点包括车上监控控制器，所述方法包括： 识别控制器局域网络的节点之间的通信链路和相关节点； 根据通信链路与监控控制器的连接次序来将通信链路分等级，包括将较低等级分配给 通信链路中接近监控控制器的链路并且将较高等级分配给通信链路中远离监控控制器的 链路； 对于通信链路中的每一个通信链路，识别相关节点中哪一个远离监控控制器；以及 使用监控控制器基于对于通信链路中的每一个通信链路而言识别出的远离监控控制 器的节点对通信链路中的每一个通信链路确定故障表征。
[0010] 2.如方案1所述的方法，其中使用监控控制器基于对于通信链路中的每一个通信 链路而言识别出的远离监控控制器的节点对通信链路中的每一个通信链路确定故障表征 包括使用监控控制器以具有最高等级的通信链路开始为通信链路中的每一个通信链路确 定故障表征，所述故障表征包括对于相应通信链路中的每一个通信链路而言识别出的相关 节点中远离监控控制器的节点。
[0011] 3.如方案1所述的方法，其进一步包括响应于指示的故障使用故障表征来隔离控 制器局域网络中的故障。
[0012] 4.如方案3所述的方法，其中响应于指示的故障使用故障表征来隔离控制器局域 网络中的故障包括响应于指示的故障使用故障表征来隔离控制器局域网络中对于通信链 路的故障。
[0013] 5.如方案1所述的方法，其进一步包括： 将用于通信链路的故障表征传达到车外器件；以及 响应于指示的故障，使用车外器件基于用于通信链路的故障表征来隔离控制器局域网 络中的故障。
[0014] 6.如方案1所述的方法，其中使用监控控制器以具有最高等级的通信链路开始为 通信链路中的每一个通信链路确定故障表征，所述故障表征包括对于相应通信链路中的每 一个通信链路而言识别出的相关节点中远离监控控制器的节点，包括： 识别对于最高等级的通信链路而言远离监控控制器的相关节点，并且产生包括识别出 的相关节点的相应故障集；以及 迭代地减少等级，识别对于与减少的等级相关的通信链路而言远离监控控制器的相关 节点，并且产生包括识别出的相关节点的相应故障集。
[0015] 7.如方案1所述的方法，其中使用监控控制器确定用于通信链路中的每一个通信 链路的故障表征包括确定包括总线链路开路故障、控制器故障以及总线短路故障中的一个 的故障表征。
[0016] 8. -种用于监控包括多个联接的通信节点的控制器局域网络（CAN)的车载方法， 包括： 识别包括车上监控控制器的控制器局域网络的联接的通信节点之间的通信链路； 识别与通信链路中的每一个通信链路相关的通信节点中的成对节点； 识别对于每个通信链路而言联接的通信节点中哪一个远离监控控制器； 根据通信链路与监控控制器的连接次序来将通信链路分等级，包括将较低等级分配给 接近监控控制器的通信链路并且将较高等级分配给远离监控控制器的通信链路；以及 使用监控控制器以具有最高等级的通信链路开始为通信链路中的每一个通信链路确 定故障表征，所述故障表征包括对于相应通信链路中的每一个通信链路而言识别出的相关 的通信节点中远离监控控制器的节点。
[0017] 9.如方案8所述的方法，其进一步包括响应于指示的故障使用故障表征来隔离控 制器局域网络中的故障。
[0018] 10.如方案8所述的方法，其进一步包括： 将用于通信链路的故障表征传达到车外器件；以及 响应于指示的故障，使用车外器件基于用于通信链路的故障表征来隔离对于控制器局 域网络中的通信链路的故障。
[0019] 11.如方案8所述的方法，其中使用监控控制器以具有最高等级的通信链路开始 为通信链路中的每一个通信链路确定故障表征，所述故障表征包括对于相应通信链路中的 每一个通信链路而言识别出的相关节点中远离监控控制器的节点，包括 ： 识别对于最高等级的通信链路而言远离监控控制器的相关节点，并且