CN105634552B - 检测和分析车辆电力线通信网络中的异常的方法和系统 - Google Patents

Abstract

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。车辆包括各种车辆模块。电力线通信网络包括设计成将电功率运送到车辆模块的电力线。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。电力线通信模块能够通过电力线通信网络传送导频信号。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，以确定电力线通信网络的属性。

Description

检测和分析车辆电力线通信网络中的异常的方法和系统

技术领域

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

电力线通信（PLC）一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。

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。

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。

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

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。

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（reflectometryprocessing），以确定电力线通信网络的属性。

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。

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。

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。

2. 根据方案1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。

3. 根据方案1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。

4. 根据方案1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。

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。

6. 根据方案1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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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

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。

概述

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（VCIM）、电子制动控制模块（EBCM）、汽化器控制模块（VCM）等。

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。

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）。

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。

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。

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，即：其能够在任何车辆模块处实施，以允许电力线被用于通信信息（例如，控制信息、数据、通信信号等）。PLC模块240之间的通信是双向的（例如，对PLC网络310的输入也是输出）。PLC模块包括电力线收发器（PLT），其包括用于促进电力线上的数字通信的发射器子模块和接收器子模块（未示出）。尽管未示出，但每个PLC模块240能够包括常规的收发器部件，包括调制解调器、发射器和接收器电路、放大器、过滤器、振荡器、电压基准、接口等。PLC模块能够与任何车辆模块的端口接口，以允许常规的电力线被用于运送功率和通信信息二者，从而消除了对用于运送通信信息的专用线材的需要。在一些实施例中，PLC模块能够使用多路数字信号技术来改进在噪声环境中的性能。PLC模块能够采用OFDM技术并且通过电力线发送已知的导频信号。

根据所公开的实施例，电力线220、220-1...220-N也被用作运送通信信息和信号（例如，调制到高频载波信号上的数字数据比特）往返各种车辆模块230-1...230-N的电导体。在一个实施例中，CAN协议被用在PLC模块的物理层上。与传统的车辆通信网络相比，这能够减少网络所需的线材的数量。在一些实施例中，未采用总线225，并且电力线220能够是用于通过网络运送通信信息的“骨干”。

相比之下，特定的通信架构可以通过总线225和电力线220-1...220-N二者来传送通信信息。因此，在一些实施例中，网络200还可以包括总线225，并且车辆模块230-1...230-N中的每一个能够经由相对应的总线线路225-1...225-N电耦接到总线225。车辆模块230能够在总线225上传送信息，使得它能够被耦接到总线225的其他车辆模块230中的任何一个接收。例如，车辆模块230中的每一个能够接收总线225上的控制和命令消息。

图3A和图3B是简化的示意性框图，其图示了在根据各种实施例的车辆（例如，图1）内实施的车辆健康监测系统300的实施例。如图3A和图3B中所示，车辆健康监测系统300包括全部被耦接到电力线通信网络310的电源210、电力线220-1...220-N、总线线路225-1、车辆模块230以及车辆健康监测模块（VHMM）320。因为上文中已参考图1和图2描述了电源210、电力线220-1...220-N、总线线路225-1和车辆模块230-1...230-N，所以将不再重复那些元件的描述，但下文中将参考图2来描述。

PLC网络310能够被视为具有许多输入和输出的通信系统。电力线通信（PLC）网络310包括电力线（未示出）、地面网络以及为简单起见未个别示出的车辆内的各种负载。电力线220-1...220-N也是电力线通信网络310的一部分，即使为了图示它们如何被耦接到车辆模块230-1...230-N，它们被图示为在电力线通信网络310之外。

电力线通信网络310的物理层限定了在PLC模块之间运送信号的电力线通信（PLC）信道。PLC信道的特性根据车辆的电气状态而变化。对车辆的特定电气状态而言，PLC网络310能够被视为能够完全以其频率响应（或等同的脉冲响应）为特征的线性时不变（LTI）系统。PLC网络310的频率响应是作为频率的函数的相位和振幅的连续函数。PLC信道的频率响应为其脉冲响应的傅里叶变换。所述频率响应包括在有限的RF频率范围或“带宽”上离散的一组频率值处测量的幅度和/或相位信息（例如，针对一组副载波中的每个频带或副载波测量的一组幅度和相位）。当RF信号传播通过PLC网络310时，PLC网络310的频率响应捕捉物理现象，例如衰减、反射、在电阻性负载上的辐射/热损失等。

“信道状态”中的“通信信道状态”能够通过观测在有限RF频率范围内PLC网络310的频率响应的特性来估计。PLC信道能够通过在PLC网络310的输入上发送信号（例如，一次一个）并且在其输出处测量它们（例如，同时全部）来观测。

许多不同的已知PLC信道估计方法能够被用于计算所述信道估计。这些PLC信道估计方法取决于所用的通信调制技术。例如，在一个实施例中，在基于OFDM的系统中，带宽被划分成频带，并且已知的导频信号被嵌入（embedded）这些频带的子集中。PLC信道能够通过测量已知的导频信号的相位和振幅并且计算信道估计来观测。为了进一步解释，接收器能够通过观测不同频带中的这些已知的导频信号来估计信道状态。处理每个导频信号，以针对该特定频带（以及该特定的时间和电气状态）产生单一的一对相位和振幅。如此，针对每个特定的频带存在离散的相位/振幅对。每个离散的相位/振幅对用作离散的信道估计。

车辆的电气状态中的任何改变都能够影响PLC信道，这是因为当所述电气状态改变时，不同的负载被耦接到或连接到车辆的电力线。为了进一步解释，当电气状态中发生改变时，不同的系统被连接到或不被连接到电力线通信网络，并且耦接到电力线的负载和各种车辆模块的输入阻抗能够改变。结果，电力线通信网络310的特性能够根据车辆的电气状态而改变。

车辆的电气状态能够响应于任何数量的条件或事件而改变。作为一个示例，例如，当车辆的任何操作模式改变（例如，车辆的点火装置被接通或断开，灯被打开或关闭，信息娱乐系统被接通或断开等）时，在电气状态中能够发生改变。

响应于这些条件或事件中的任何条件或事件，指示电气状态中的改变的电气状态信息能够被任何车辆模块确定或检测到，并且随后，传送到在总线线路225-1上包括反射计模块或者包括到所述车辆模块的其他有线或无线的通信连接的每个PLC模块。例如，电气状态的改变能够通过另一车辆模块（例如，ECU、BCM等）发信号到所述车辆模块。

PLC模块的数量根据实施方式而变化。为了说明的目的，图3A和图3B的电力线通信网络310示出了三个PLC模块，但应当理解的是，此实施方式是非限制性的，并且电力线通信网络310能够包括大于两个的任何数量的PLC模块240-1...240-N。现在将描述几个用例。

在一个实施例中，电力线通信网络能够包括单一的一对PLC模块（即，一个发射器-接收器PLC模块对）。既然电力线被全部连接到单一的网络中，则任何异常可能将以对任何链路的频率响应（并且因此，信道估计）的改变而表现出来。因此，单一的一对PLC模块（即，一个发射器-接收器PLC模块对）具有检测电力线通信网络上的任何异常的可能。

然而，在仅有单一的一对PLC模块（即，一个发射器-接收器PLC模块对）的情况下，在不同的异常和正常的信道估计之间的距离可能是非常小的，从而导致不可靠的检测（例如，高误检率或低检出率）。此外，如果存在多于单个异常，则单一的一对PLC模块（即，一个发射器-接收器PLC模块对）无法区分两个或更多个异常。

在其他实施例中，电力线通信网络能够包括多对PLC模块（即，多个发射器-接收器PLC模块对）。具有多对PLC模块在检测性能和区分性方面能够是有利的，例如，在能够存在多个异常的情况下。

VHMM 320是包括反射计模块245-2的诊断模块。VHMM 320所执行的处理根据实施方式而变化。图3A图示了车辆健康监测系统300的“分布式”架构的实施例，而图3B图示了车辆健康监测系统300的“集中式”架构的实施例。

图3A的车辆健康监测系统300是“分布式”架构的实施例的示例，其中，车辆健康监测模块320具有PLC模块240-2和反射计模块245-2，并且每个PLC模块240-1、240-N还具有反射计模块245-1、245-N。在分布式架构中，每个PLC模块能够监测在其上它能够接收、处理从网络中的特定PLC模块（或一组PLC模块）接收的导频信号的所有通信链路。以这种方式，接收器PLC模块能够为它与之通信的每个特定PLC模块计算信道估计。在一种实施方式中，每个反射计模块245监测接收的导频信号，并且处理它们以产生信道估计。在一些实施例中，每个反射计模块245还能处理所述信道估计以产生指示所述网络的健康状况的度量（metric）（或属性），并且基于所述度量（例如，通过将它与一个参考相比较）能够确定是否在PLC网络310中检测到任何异常。如果任何PLC模块240检测到异常，则该PLC模块240将相关信息发送到VHMM 320。这种通信能够在PLC网络310或任何其他互连总线（CAN等）上进行。VHMM 320组合或整合从其他PLC模块240-1、240-N接收的信息（以及来自其PLC模块240-2的信息），以获得所述网络的健康状况的更精确的情况。然后，VHMM 320能够离线地与诊断工具或在线地与一些中央ECU共享其观测数据，以结合所有的观测数据。以这种方式，独立观测数据的数量大致呈平方增大（squared）。

相比之下，图3B的车辆健康监测系统300是“集中式”架构的实施例，其中，仅车辆健康监测模块320具有反射计模块245-2。在集中式架构中，能够实施单一、集中式的PLC模块，其从所有可能的发射器和接收器的PLC模块对接收处理的信息，并且将因此具有关于构成PLC网络的PLC信道中的每一个的信息。在“集中式”架构的实施例中，反射计模块245-2从所有其他PLC模块240-1、240-N接收导频信号，处理它们以产生信道估计，并且随后，处理所述信道估计来产生针对网络的健康状况的度量，并且基于所述度量来确定是否在PLC网络310中检测到任何异常。

在另一种“混合式”架构的实施例（未示出）中，每个PLC模块240-1、240-N具有反射计模块，所述反射计模块进行有限的处理，并且将其余的处理负担转移给VHMM 320。在此实施例中，VHMM 320必须处理更大量的数据。为了进一步解释，在每个PLC模块240-1、240-N处，反射计模块245-1、245-N监测接收的导频信号，并且处理所述接收的导频信号以产生信道估计。然而，每个反射计模块245-1、245-N随后将它们的信道估计传送到VHMM 320，所述VHMM 320处理各种信道估计以产生针对网络的健康状况的度量，并且随后，基于所述度量来确定是否检测到任何异常。

如本文所用的，“反射计模块”或“反射处理器（reflectometry processor）”指的是能够在PLC模块处实施以执行反射处理来确定车辆的电力线的属性（例如，测试车辆中电力线的完整性）的软件和/或硬件模块。图4A和图4B是图示了根据所公开的实施例的反射计模块的两种替代性实施方式的框图。在图4A中图示的一些实施方式中，为了降低成本，反射计模块245-1能够在软件中完全地实施为通过PLC模块240-1的处理器（未示出）来执行的附加模块。在这样的实施方式中，能够实施所述反射计模块，而不需要附加的硬件。相比之下，在其他实施方式中，反射计模块245-1能够是具有其自己的硬件和软件的单独的模块，并且其被实施在车辆模块230-1处，且与PLC模块通信。

根据所公开的实施例，所述反射计模块能够测量与通过PLC信道传送的导频信号相关联的信息，例如与这些导频信号中的每一个相关联的幅度和/或相位信息。然后，反射计模块能够使用此测量的信息来计算信道估计。反射计模块随后能够将此计算的信道估计与针对特定电气状态的基线参考信息比较，以便确定在车辆的电力线通信网络中是否存在异常。如本文所用的，“异常”能够表示车辆的电力线中的缺陷、故障、失效（例如，连接不良、降级的连接、短路状态、开路状态或其他有问题的状态等）。此外，异常还能包括通过车辆模块的输入阻抗的改变而表现出来的车辆模块中的异常（例如，机能失常（malfunction））。

例如，在一个实施例中，反射计模块能够使用离散的信道估计，连同电气状态的知识一起，来确定是否检测到任何异常。例如，反射计模块能够使用电气状态来存取（例如，查找或检索）针对该电气状态的预记录的基线参考信息和针对该电气状态的异常PLC信道估计的预记录的库（library）。然后，所述离散的信道估计能够与预记录的基线参考信息相比较，以确定是否已检测到异常。

如下文中将更详细地描述的，当检测到异常时，反射技术能够被用于将计算的信道估计与针对该特定电气状态的已知的异常信道估计的预记录的库比较，以进一步表征该异常（例如，识别异常的具体类型、其位置等）。例如，离散的信道估计能够与预记录的库中的异常PLC信道估计中的每一个比较，直至找到识别所述异常的特性（例如，所述异常的类型和位置等）的匹配的异常PLC信道估计。

一般而言，反射技术（reflectometry）指的是允许分析介质（例如，电力线或电力线通信网络）的属性的非侵入性诊断技术。反射方法一般能够被分类为“主动的”或“被动的”。在主动的反射方法中，反射计主动地将信号发送/发射到网络中并且监测反射。在被动的反射方法中，反射计检查通过网络从其他装置接收的信号。在PLC网络的背景下，能够采用被动的反射方法，其中，“源”或发射器PLC模块通过PLC网络的电力线将具有已知的导频信号的通信信号发送到目标或接收器PLC模块。然后，所述接收器PLC模块能够基于所述已知的导频信号来估计PLC信道。根据实施例，反射处理能够包括任何数量的已知技术。

例如，在一个实施例中，反射处理器能够采用频域反射（FDR）技术。根据一个特定实施例，频域反射计模块（FDR）能够接收指示车辆的当前电气状态的电气状态信息，并且随后能够将信道估计与针对该特定的当前电气状态的一组参考信道估计比较，以确定在实际的信道估计和针对该特定的当前电气状态的参考信道估计中的一个之间是否存在匹配。针对该特定当前电气状态的参考信道估计能够包括指示缺陷的参考信道估计、指示故障的参考信道估计，指示车辆的电力线中的失效（例如，连接不良、降级连接、短路状态、开路状态或其他有问题的状态等）的参考信道估计、指示通过车辆模块的输入阻抗的改变而表现出来的车辆模块中的异常（例如，机能失常）的参考信道估计等。因此，当确定针对该特定电气状态的参考信道估计中的哪一个匹配实际的信道估计时，FDR模块能够识别是否存在缺陷、故障、PLC网络的电力线中的失效（例如，连接不良、降级连接、短路状态、开路状态或其他有问题的状态等）或者车辆模块中的异常。

图5为图示了根据各种实施例的方法500的流程图。作为初步事项，应当理解的是，方法500的步骤不需要以任何特定的顺序呈现，并且一些或全部所述步骤以替代性的顺序执行是可能的并且是预期的。为了便于描述和说明，这些步骤已按展示的顺序呈现。此外，步骤能够被添加、省略和/或同时执行，而不脱离所附权利要求的范围。还应当理解的是，图示的方法500能够在任何时间结束。在特定实施例中，此过程的一些或全部步骤和/或基本上等同的步骤通过执行例如存储或包括在非暂时性处理器可读介质上的处理器可读指令来进行。例如，对执行本公开的功能的处理器的引用指的是执行在处理器可读介质上提供的例如形式为算法的指令的任何一个或多个交互工作的计算部件，所述处理器可读介质例如与车辆模块、电力线通信模块或反射计模块（当反射计模块使用硬件来实施时）的处理器相关联的存储器。

当方法500在510处开始时，车辆处于已知的电气状态。如本文所用的，参考车辆的术语“电气状态”指的是考虑到车辆在给定时刻相对于其电气系统和子系统的操作模式的状态。在一个实施例中，此已知的电气状态被传送到在车辆模块中实施的处理器或通过所述处理器来确定。所述车辆模块能够将此已知的电气状态传送到PLC模块，所述PLC模块又能将所述已知的电气状态传送到反射计模块。

车辆中（例如，在PLC模块处或任何其他车辆模块处）的处理器不断地监测电气状态中的改变。在520处，处理器定期地确定或检查来确定从已知的电气状态到新的电气状态是否已有改变。当确定在520处没有对新的电气状态的改变时，方法500循环回到520，在那里，处理器继续确定对新的电气状态是否已有改变。

如上所述，当电气状态中的改变发生时，不同的负载被耦接到电力线，并且各种车辆模块的输入阻抗能够改变，这能够使PLC信道的特性改变。为了进一步解释，有在彼此通信的任何发射器PLC模块和任何接收器PLC模块之间存在的物理信道。这在本文中被称为PLC信道。所述接收器PLC模块接收通过此PLC信道传送的导频信号，并且处理这些导频信号以计算信道估计。任何时间车辆的电气状态改变了，则将在接收器PLC模块处被观测到的（此PLC信道的）频率响应也改变。所述PLC信道的频率响应的改变能够在接收器PLC模块处作为它基于接收的导频信号来计算的信道估计的改变被观测到。如此，当电气状态中存在改变时，被观测的信道估计将变化。

根据所公开的实施例，电气状态中的任何改变能够被用于启动导频信号的反射处理。因此，当确定对新的电气状态已有改变时，方法500继续进行到530。在530处，处理器能够检索基线参考信息，并且使用处理器已通过电力线通信网络接收的接收导频信号来计算电力线通信网络的信道估计。针对此新的电气状态的基线参考信息能够包括电力线通信网络的当它已知没有异常时的预期的信道估计。对特定的电气状态而言，如果没有异常，则计算的信道估计应当匹配基线参考信息所指定的预期的信道估计。所述基线参考信息能够根据实施方式而变化。在一个实施例中，基线参考信息能够包括特定的PLC模块对（即，特定的发射器PLC模块和特定的接收器PLC模块）之间的预期的信道估计。例如，在分布式反射系统中，每个特定的接收器PLC模块将具有与它和网络中的每个特定发射器PLC模块相关联的基线参考信息。相比之下，在集中式反射系统中，集中式PLC模块将具有与发射器PLC模块和接收器PLC模块的所有可能的配对相关联的基线参考信息。

对于每个电气状态，基线参考信息将是不同的，这是因为不同的系统和子系统将被耦接到PLC网络。换言之，对于每个特定的电气状态，基线参考信息特定于该特定的电气状态。如下文中将描述的，基线参考信息能够被用于检测PLC信道中的异常。在一个实施例中，基线参考信息能够包括已知的信道估计，其表征在该特定电气状态下通信的特定的PLC模块对（即，特定的发射器PLC模块和特定的接收器PLC模块）之间的电力线通信网络的正常的或预期的行为（例如，作为频率的函数）。在一个实施例中，基线参考信息能够是在该特定电气状态下通信的特定的PLC模块对之间的预期频率响应（例如，预期的相位/振幅测量结果）的具体的特性或特征。方法500随后继续进行到540，其中，处理器确定计算的信道估计是否基本上对应于针对此新电气状态的预期信道估计。例如，在一个实施例中，处理器能够将实际的计算信道估计与预期的信道估计比较，以确定计算的信道估计是否为该特定的、新的电气状态所预期的。换句话说，在新的电气状态下电力线通信网络的实际的计算信道估计能够与针对该新的电气状态的电力线通信网络的预期的信道估计相比较。

当处理器确定（在540处）计算的信道估计基本上对应于（或“匹配”）针对此新的电气状态的预期的信道估计时，能够确定在PLC网络中没有检测到异常，并且方法500循环回到530。

当处理器确定（在540处）计算的信道估计没有基本上对应于（或“匹配”）针对此新的电气状态的预期的信道估计时，这指示关于电力线通信信道的某事物已改变，例如该网络的特定电力线、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的改变。换言之，异常与电力线通信网络相关联（例如，PLC模块所耦接到的电力线上的异常）。如此，当计算的信道估计没有基本上匹配预期的信道估计（在540处）时，能够确定已检测到异常，并且所述方法随后继续进行到550。

对于每个特定的电气状态，能够产生（例如，经由测试）已知异常信道估计的组或库。然后，所述已知异常信道估计的组或库能够被用于识别异常的具体类型和/或位置。为了进一步解释，每个异常信道估计与特定的异常（例如，异常的具体类型）相关联。针对特定电气状态的异常信道估计的组或“库”能够是参考的库（例如，特性曲线或轨迹）。每个参考表征电力线通信网络上不同的已知、异常状态（例如，作为在该特定电气状态下操作时的频率的函数）。在一个实施例中，针对此新的电气状态的一组异常信道估计能够是参考的库，其中，每个参考包括特定的PLC模块对（即，特定的发射器PLC模块和特定的接收器PLC模块）之间的异常信道估计。例如，在分布式反射系统中，每个特定的接收器PLC模块将具有针对与它相关联的每个电气状态和网络中的每个特定发射器PLC模块的一组异常信道估计。相比之下，在集中式反射系统中，集中式PLC模块将具有针对与发射器PLC模块和接收器PLC模块的所有可能的配对相关联的每个电气状态的一组异常信道估计。如上所述，针对每个电气状态的一组异常信道估计能够包括参考的库，其中，每个参考包括异常信道估计。如下文中将描述的，这些库能够被用于诊断异常的具体类型和位置。通过将实际的计算PLC估计与所述一组异常信道估计相比较，能够找到匹配，以由此识别电力线通信网络上的异常的具体类型。

在550处，处理器将计算的信道估计与针对此新的电气状态的异常信道估计的组或库比较，并且基于此比较，能够找到识别异常的具体类型和/或位置的匹配的异常信道估计。

图6为图示了根据各种实施例的另一种方法600的流程图。作为初步事项，应当理解的是，方法600的步骤不需要以任何特定的顺序呈现，并且一些或全部所述步骤以替代性的顺序执行是可能的并且是预期的。为了便于描述和说明，这些步骤已按展示的顺序呈现。此外，步骤能够被添加、省略和/或同时执行，而不脱离所附权利要求的范围。还应当理解的是，图示的方法600能够在任何时间结束。在特定实施例中，此过程的一些或全部步骤和/或基本上等同的步骤通过执行例如存储或包括在非暂时性处理器可读存储介质上的处理器可读指令来进行。例如，对执行本公开的功能的处理器的引用指的是执行在非暂时性处理器可读存储介质上提供的例如形式为算法的指令的任何一个或多个交互工作的计算部件，所述非暂时性处理器可读存储介质例如与车辆模块、电力线通信模块或从作为PLC网络的一部分的至少一个其他模块接收导频信号的反射计模块（当反射计模块使用硬件来实施时）的处理器相关联的存储器。

框610和框620与上述的框510和框520是相同或相似的。为简洁起见，将不重复那些框的描述。

在630处，处理器从数据库检索针对新的电气状态的索引。

所述处理器可以获得和/或包括数据库。每个电气状态具有与它相关联的索引，其能够被用于从所述数据库检索PLC信道信息。对于每个特定电气状态索引，所述数据库包括相对应的PLC信道信息。此PLC信息能够包括：（1）针对此电气状态的基线参考信息；以及（2）针对此电气状态的异常信道估计的组或“库”，其中，每个异常信道估计与特定的异常（例如，异常的具体类型）相关联。所述基线参考信息能够根据实施方式而变化。在一个实施例中，基线参考信息能够包括特定的PLC模块对（即，特定的发射器PLC模块和特定的接收器PLC模块）之间的预期的信道估计。例如，在分布式反射系统中，每个特定的接收器PLC模块将具有与它和网络中的每个特定发射器PLC模块相关联的基线参考信息。相比之下，在集中式反射系统中，集中式PLC模块将具有与发射器PLC模块和接收器PLC模块的所有可能的配对相关联的基线参考信息。

对于每个电气状态，基线参考信息将是不同的，这是因为不同的系统和子系统将被耦接到PLC网络。换言之，对于每个特定的电气状态，基线参考信息特定于该特定的电气状态。如下文中将描述的，基线参考信息能够被用于检测PLC信道中的异常。在一个实施例中，基线参考信息能够包括已知的信道估计，其表征在特定的PLC模块对（即，特定的发射器PLC模块和特定的接收器PLC模块）之间当它们在该特定电气状态下通信时的电力线通信网络的正常的或预期的信道估计（例如，作为频率的函数）。在一个实施例中，基线参考信息能够是在该特定的电气状态下通信的特定的PLC模块对之间的预期的信道估计的具体的特性或特征。针对每个电气状态的基线参考信息能够在生产期间（或在其他时间，例如，在车辆的维修期间）测量，并且存储在数据库中。可替代地，针对每个电气状态的基线参考信息能够在车辆正常操作时动态地收集，并且存储在数据库中。以这种方式，能够将车辆随着时间推移的任何改变考虑在内。

针对此新的电气状态的异常信道估计的组或“库”能够是参考的库（例如，特性曲线或轨迹）。每个参考表征电力线通信网络上不同的已知、异常状态（例如，作为在该特定电气状态下操作时的频率的函数）。在一个实施例中，针对此新的电气状态的一组异常信道估计能够是参考的库，其中，每个参考包括特定的PLC模块对（即，特定的发射器PLC模块和特定的接收器PLC模块）之间的特定异常信道估计。例如，在分布式架构中，每个特定的接收器PLC模块将具有针对与它相关联的每个电气状态和网络中的每个特定发射器PLC模块的一组异常信道估计。相比之下，在集中式架构中，集中式PLC模块将具有针对与发射器PLC模块和接收器PLC模块的所有可能的配对相关联的每个电气状态的一组异常信道估计。如上所述，针对每个电气状态的一组异常信道估计能够包括参考的库，其中，每个参考包括异常信道估计。如下文中将描述的，这些库能够被用于诊断异常的具体类型和位置。通过将实际的计算信道估计与所述一组异常信道估计相比较，能够找到匹配，以由此识别电力线通信网络上的异常的具体类型。

在640处，处理器使用针对所述新的电气状态的索引来从数据库检索和加载与所述新的电气状态相关的PLC信道信息。

在650处，处理器使用计算的信道估计来计算度量。所述计算的信道估计和度量能够根据实施方式而变化。在一个实施例中，处理器能够接收由另一模块计算的信道估计。在另一实施例中，处理器能够基于接收的导频信号来计算信道估计。例如，在一种实施方式中，处理器接收通过电力线通信网络传送的导频信号，测量所述导频信号的特性以获得测量的导频信号特性，并且随后，基于这些测量的导频信号特性，来计算所述计算的信道估计。PLC信道的测量的特性能够是针对每个特定频带的离散的相位/振幅对。在一个实施例中，所述度量能够为矢量。例如，在一种实施方式中，所述矢量能够包括针对每个副载波频率值处的导频信号的相位和振幅信息（例如，在不同频带处采样的离散的信道估计）。

在660处，处理器将所述度量与针对新的电气状态的基线参考信息（上文所述）相比较，以确定所述度量和所述基线参考信息之间的对应程度（例如，所述度量在多大程度上匹配所述基线参考信息）。所述度量和所述基线参考信息之间的对应程度能够根据实施例以及所用的度量和基线参考信息的类型以不同的方式来确定。例如，在其中所述度量和基线参考信息形式为一组信道估计的一个实施例中，两组信道估计之间的重叠区域（overlapping area）的绝对值能够被用于确定所述度量和所述基线参考信息之间的对应程度。在其中所述度量和基线参考信息形式为矢量的其他实施例中，能够确定两个矢量之间的距离测度，以确定所述度量和所述基线参考信息之间的对应程度。例如，在一个实施例中，平均平方误差（average square error）能够被用作所述两个矢量之间的距离测度。在另一实施例中，度量矢量和基线参考信息矢量之间的差的1阶范数（norm of order 1）能够被用作距离测度。在再其他的实施例中，度量矢量和基线参考信息矢量之间的其他距离测度能够被用于确定所述度量和所述基线参考信息之间的对应程度。如果处理器确定在所述度量和所述基线参考信息之间存在显著的不匹配，则这指示在PLC信道上（或在PLC网络中）存在异常。相比之下，如果处理器确定所述度量和所述基线参考信息基本上匹配，则这指示在PLC信道上（或在PLC网络中）没有异常。

在670处，处理器确定度量和基线参考信息之间的对应程度是否在阈值内。在一个实施例中，为了确定计算的电力线通信信道估计是否基本上对应于预期的电力线通信信道估计，处理器确定所述度量和所述基线参考信息之间的差异是否在阈值内。以这种方式，处理器能够确定所述度量和所述基线参考信息之间的不匹配是否大于或等于阈值。例如，在一个实施例中，为了确定所述不匹配是否大于或等于阈值，处理器能够确定所述度量矢量和所述基线参考信息矢量之间的距离测度是否在阈值内（例如，在若干导频会话（pilotsession）或导频分组上）。

当处理器在670处确定度量和基线参考信息之间的对应程度在所述阈值内时（例如，当所述度量和所述基线参考信息之间的不匹配小于所述阈值时），确定在PCL上（或在PLC网络中）没有检测到异常，并且方法600循环回到650。

当处理器在670处确定度量和基线参考信息之间的对应程度不在阈值内时（例如，当所述度量和所述基线参考信息之间的不匹配大于或等于所述阈值时），确定在PCL上（或在PLC网络中）已检测到异常，并且方法600随后可以继续进行到可选的步骤680。

在可选的步骤680处，处理器将计算的信道估计与针对新的电气状态的一组异常信道估计（在640处从库加载的）相比较。例如，在一个实施例中，处理器将计算的信道估计与针对新的电气状态的一组已知的异常信道估计相比较。所述一组已知的异常信道估计能够是表征当在新的电气状态下操作时电力线通信网络上的不同异常状态的参考的库（例如，一组曲线/轨迹）。当找到实际的计算信道估计和所述一组异常信道估计之间的匹配时，处理器识别出异常的具体类型和位置。在这方面，例如，所述异常能够是与此电力线通信网络相关联的缺陷、故障或失效的具体类型、其沿所述电力线通信网络的位置等。异常的示例能够包括车辆的电力线中的连接不良、降级连接、短路状态、开路状态、其他有问题的状态，或车辆模块自身的其他问题。

一旦在680处识别出异常的具体类型和位置，方法600就继续进行到690。在690处，能够存储关于新的电气状态以及所述异常的具体类型和位置的信息，使得它随后能够被用于诊断所述电力线通信网络。

前面的描述为了说明和描述的目的提出，但并不意在是详尽无遗漏的或限制权利要求的范围。上述实施例被描述成最好地解释一个实际的应用，并且使得对于适于预期的特定用途的具有各种修改的各种实施例，其他本领域技术人员能够理解本发明。

在一些情况下，没有详细描述公知的部件、系统或方法，以避免使本公开难以理解。因此，本文公开的具体的操作和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅作为用于教导本领域技术人员的代表性基础。

本领域技术人员还将理解的是，连同本文公开的实施例一起描述的各种说明性的逻辑块和算法步骤可以被实施为电子硬件、计算机软件或二者的结合。实施例和实施方式中的一些在上文中按照功能和/或逻辑块部件（或模块）以及各种处理步骤来描述。但是，应当理解的是，这样的块部件（block component）（或模块）可以通过配置成执行指定的功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件来实现。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，各种说明性的部件、块、模块、电路和步骤在上文中一般按照它们的功能来描述。这样的功能被实施为硬件还是软件取决于特定的应用和施加在整个系统上的设计约束。熟练技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实施所述功能，但这样的实施决定不应被解释为造成脱离本发明的范围。

连同本文公开的实施例一起描述的方法或算法的步骤可以被直接地实施在硬件中、在通过处理器执行的软件模块中或在二者的结合中。软件模块可以存在于RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质被耦接到所述处理器，使得所述处理器能够从所述存储介质读取信息以及将信息写入到所述存储介质。在替代方案中，所述存储介质可以是与所述处理器一体的。所述处理器和所述存储介质可以存在于ASIC中。

图1-4B中的框图图示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实施方式的架构、功能和操作。在这方面，框图中的每个框可以表示模块、段或代码的一部分，所述代码的一部分包括用于实施指定的逻辑功能（或多个逻辑功能）的一个或多个可执行指令。还应注意的是，在一些替代性实施方式中，在框中注明的功能可以离开附图中注明的顺序发生。还将注意的是，框图和/或流程图图示中的每个框以及框图中的框的组合能够通过执行指定的功能或动作的专用的基于硬件的系统或专用硬件和计算机指令的结合来实施。

在此文档中，例如第一和第二之类的关系术语可以被单独使用，以将一个实体或动作与另一个实体或动作区分，而不一定要求或暗示在这样的实体或动作之间存在任何实际的这种关系或顺序。例如"第一"、"第二"、"第三"等的数字序号仅表示多个中的不同的单个，并不暗示任何顺序或序列，除非通过权利要求语言明确地限定。在权利要求中的任一项中的正文的序列并不暗示处理步骤必须以根据该序列的时间或逻辑顺序来执行，除非通过权利要求的语言明确地限定它。这些处理步骤可以按照任何顺序互换，而不脱离本发明的范围，只要这样的互换不与权利要求的语言抵触并且不是逻辑上无意义的。

本文所用的术语只是为了描述特定实施例的目的，并且不意在是限制性的。如本文所用的，单数形式“一”、“一个”和“一种”意在同样包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。还将理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定声明的特征、整体（integer）、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。

此外，根据上下文，例如"连接"或"耦接到"等在描述不同元件之间的关系中所用的措辞并不暗示在这些元件之间必须形成直接的物理连接。例如，两个元件可以通过一个或多个附加的元件物理地、电子地、逻辑地或以任何其他方式连接到彼此。

详细描述给本领域技术人员提供了用于实施一个或多个示例性实施例的便利路线图。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变型对于本领域技术人员而言将是显而易见的。例如，尽管已参考频域反射（FDR）技术描述了实施例中的一些，但应当理解的是，这些实施例是非限制性的。在其他实施例中，反射处理器或反射计模块能够采用时域反射（TDR）技术。例如，在采用主动TDR的系统中，反射计模块将通过电力线发送短持续时间的脉冲，并且随后，切换到接收状态，以观测通过所述电力线接收的波形并且监测反射。分析反射的波形（即，阶跃或脉冲响应）的幅度、持续时间和形状，以确定电力线通信网络的属性。

虽然已在本发明的前述详细描述中提出了至少一个示例性实施例，但应当理解存在大量的变型。还应理解的是，所述一个或多个示例性实施例仅仅是示例，并不意在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，前述详细描述将给本领域技术人员提供用于实施本发明的示例性实施例的便利路线图。要理解的是，在示例性实施例中描述的元件的功能和布置中可以作出各种改变，而不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的范围。

Claims (15)

1.一种用于车辆的系统，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：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对所述导频信号执行反射处理，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。

2.根据权利要求1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所述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所述当前电气状态的所述一组参考电力线通信信道估计中的一个之间是否存在匹配。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，针对所述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。

4.根据权利要求1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。

5.一种车辆，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：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，以表征所述电力线通信网络的异常，并且确定异常的具体类型。

6.根据权利要求5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所述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所述当前电气状态的所述一组参考电力线通信信道估计中的一个之间是否存在匹配。

7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，针对所述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。

8.根据权利要求5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。

9.根据权利要求8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。

10.根据权利要求9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。

11.根据权利要求9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所述新的电气状态下操作时的频率的函数。

12.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述反射计模块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。

13.一种用于检测车辆中的电力线通信网络中的异常的方法，所述车辆包括各自具有电力线通信模块的多个车辆模块，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。

14.根据权利要求13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。

15.根据权利要求14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。