CN110071846B - 电子控制单元、监视方法及非暂态计算机可读介质 - Google Patents

电子控制单元、监视方法及非暂态计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

公开了一种电子控制单元、监视方法及非暂态计算机可读介质。电子控制单元监视与电子控制单元不同并且连接至网络的对象电子控制单元并且包括：发送单元，其向对象电子控制单元发送监视分组；估计单元，其基于响应于监视分组而从对象电子控制单元发送的应答分组来估计对象电子控制单元的状态；以及监视单元，其基于根据由估计单元估计的对象电子控制单元的状态和电子控制单元的状态的组合而选择的监视策略来监视对象电子控制单元。

Description

电子控制单元、监视方法及非暂态计算机可读介质
技术领域
本发明涉及电子控制单元、监视方法和存储程序的非暂态计算机可读介质。
背景技术
已知定期访问连接至网络的信息处理单元并监视信息处理单元的状态例如故障的监视装置。
例如，在定期访问网络资源并监视其状态例如故障的网络管理系统中，已知用于根据网络的负载自动优化管理业务的发生频率以提高处理效率的技术(参见例如日本专利申请公布第9-270794号(JP 9-270794 A))。
发明内容
在监视连接至车载网络的其他电子控制单元的监视系统中，可能存在对监视其他电子控制单元的电子控制单元的诸如处理速度和存储容量的资源以及其他电子控制单元和网络的负载的一些限制。
在这种情况下，在如JP 9-270794A中所描述的网络管理系统中，未考虑监视其他电子控制单元的电子控制单元的状态。因此，可能未利用适合其他电子控制单元和监视它们的电子控制单元的状态的设置来监视其他电子控制单元。
不仅在车载网络中可能出现上述情况，而且在安装在飞机、船舶等上的网络以及用于工厂中的装置控制的网络等中也可能遭遇上述情况。
本发明提供一种电子控制单元，该电子控制单元能够利用适合对象电子控制单元和电子控制单元本身的状态的设置来监视连接至网络的其他对象电子控制单元。
根据本发明的第一方面的电子控制单元，其监视与电子控制单元不同并且连接至网络的对象电子控制单元，该电子控制单元包括：发送单元，其向对象电子控制单元发送监视分组；估计单元，其基于响应于监视分组而从对象电子控制单元发送的应答分组来估计对象电子控制单元的状态；以及监视单元，其基于根据由估计单元估计的对象电子控制单元的状态和电子控制单元的状态的组合而选择的监视策略来监视对象电子控制单元。
因此，电子控制单元可以利用适合对象电子控制单元和电子控制单元的状态的设置来监视连接至网络的对象电子控制单元。
在根据本发明的上述方面的电子控制单元中，监视单元可以基于根据由估计单元估计的对象电子控制单元的状态和电子控制单元的状态的组合而选择的监视策略来确定发送单元发送监视分组的发送频率。
因此，电子控制单元可以基于根据对象电子控制单元和电子控制单元的状态选择的监视策略来以适当的发送频率发送监视分组。
在根据本发明的上述方面的电子控制单元中，在对象电子控制单元的状态是对象电子控制单元不需要被监视的第一状态时，监视策略可以指定不存储对象电子控制单元的监视数据。
因此，在对象电子控制单元处于对象电子控制单元不需要被监视的第一状态时，不存储监视数据，因此不太可能或不可能存储不必要的监视数据。
在如上所述的电子控制单元中，第一状态可以包括对象电子控制单元启动之前的状态或者对象电子控制单元停止的状态。
因此，在对象电子控制单元处于启动之前的状态或者处于停止的状态的情况下，电子控制单元不太可能或不可能存储不必要的监视数据。
根据本发明的上述方面的电子控制单元可以是中继网络中的对象电子控制单元与其他电子控制单元之间的通信的中继装置。
因此，由于来自连接至网络的外部工具的控制，电子控制单元可以容易地掌握对象电子控制单元和电子控制单元的状态的变化。
在如上所述的电子控制单元中，在电子控制单元的状态是对象电子控制单元不需要被监视的第二状态时，监视策略可以指定停止向对象电子控制单元发送监视分组。
因此，在电子控制单元处于对象电子控制单元不需要被监视的第二状态时，电子控制单元可以抑制不必要的监视分组的发送。
在如上所述的电子控制单元中，第二状态可以包括电子控制单元中继用于对象电子控制单元的重写的程序的程序数据中继状态或者电子控制单元重写电子控制单元的程序的程序重写状态。
因此，在电子控制单元处于程序数据中继状态或处于程序重写状态时，电子控制单元可以抑制不必要的监视分组的发送。
在根据本发明的上述方面的电子控制单元中，在对象电子控制单元的负载等于或大于第一阈值的情况下，监视策略可以指定降低监视分组的发送频率。
因此，在对象电子控制单元的负载高时，电子控制单元可以降低由于对象电子控制单元发送应答分组而引起的负载。
在根据本发明的上述方面的电子控制单元中，估计单元可以基于应答分组对监视分组的应答时间或应答分组相对于监视分组的分组丢失率来估计对象电子控制单元的负载。
以这种方式，电子控制单元可以估计经由网络连接的对象电子控制单元的负载。
在根据本发明的上述方面的电子控制单元中，在电子控制单元的负载等于或大于第二阈值时，监视策略可以指定降低监视分组的发送频率。
因此，在电子控制单元的负载高时，可以通过降低监视分组的发送频率来降低电子控制单元的负载。
在根据本发明的上述方面的电子控制单元中，网络可以是安装在车辆上的车载网络，并且电子控制单元可以是中继控制车辆的对象电子控制单元与其他对象电子控制单元之间的通信的中继装置。
因此，电子控制单元可以降低向对象电子控制单元发送监视分组以及从对象电子控制单元接收应答分组的操作变成不可忽略的处理负载并且对由对象电子控制单元执行的车辆的控制具有影响的可能性。
本发明的第二方面是一种由电子控制单元执行的监视方法，该电子控制单元监视连接至网络的对象电子控制单元。监视方法包括：从电子控制单元向对象电子控制单元发送监视分组；基于响应于监视分组而从对象电子控制单元发送的应答分组来估计对象电子控制单元的状态；以及基于根据所估计的对象电子控制单元的状态和电子控制单元的状态的组合而选择的监视策略来监视对象电子控制单元。
本发明的第三方面是一种存储程序的非暂态计算机可读介质，该程序使电子控制单元执行处理，该电子控制单元监视与电子控制单元不同并且连接至网络的对象电子控制单元。该处理包括：向对象电子控制单元发送监视分组；基于响应于监视分组而从对象电子控制单元发送的应答分组来估计对象电子控制单元的状态；以及基于根据所估计的对象电子控制单元的状态和电子控制单元的状态的组合而选择的监视策略来监视对象电子控制单元。
根据本发明的上述方面，电子控制单元可以利用适合对象电子控制单元和电子控制单元的状态的设置来监视连接至网络的对象电子控制单元。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中：
图1是示出根据一个实施方式的车载网络的配置的示例的视图；
图2是示出根据实施方式的自身电子控制单元(ECU)和其他电子控制单元(ECU)的硬件配置的示例的视图；
图3A是示出根据实施方式的自身ECU的功能配置的示例的视图；
图3B是示出根据实施方式的自身ECU的功能配置的示例的视图；
图4A是用于说明根据实施方式的其他ECU的状态和自身ECU的状态的视图；
图4B是用于说明根据实施方式的其他ECU的状态和自身ECU的状态的视图；
图4C是用于说明根据实施方式的其他ECU的状态和自身ECU的状态的视图；
图4D是用于说明根据实施方式的其他ECU的状态和自身ECU的状态的视图；
图5是示出根据实施方式的监视策略的示例的视图；
图6是示出根据实施方式的自身ECU的处理流程的流程图；
图7是用于说明根据实施方式的监视处理的一个示例的视图；
图8是用于说明根据实施方式的监视处理的一个示例的视图；
图9A是用于说明根据实施方式的监视处理的一个示例的视图；
图9B是用于说明根据实施方式的监视处理的一个示例的视图；
图10是用于说明根据实施方式的监视处理的另一示例的视图；
图11是用于说明根据实施方式的监视处理的另一示例的视图；
图12A是用于说明根据实施方式的监视处理的另一示例的视图；以及
图12B是用于说明根据实施方式的监视处理的另一示例的视图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的一个实施方式。
系统配置
图1示出了根据一个实施方式的车载网络的配置的示例。安装在诸如机动车的车辆上的车载网络1是通信网络例如根据以太网协议进行通信的车载以太网(注册商标)。在图1的示例中，作为中继装置的自身电子控制单元(ECU)100和其他ECU 110以及两个或更多个其他ECU 120a至120j连接至车载网络1。在下面的描述中，“其他ECU”将用于指示作为其他ECU 110和其他ECU 120a至120j中的一个的任何给定ECU。此外，“其他ECU 120”将用于指示作为其他ECU 120a至120j中的一个的任何给定ECU。就此而言，其他ECU 110对应于本发明的“对象电子控制单元”。
此处，“自身ECU”表示定期向其他ECU中的每一个发送监视分组并监视其应答分组以监视其他ECU的电子控制单元(ECU)，并且“其他ECU”表示作为要被自身ECU监视的对象的其他电子控制单元(ECU)。
自身ECU(中继装置)100是监视连接至车载网络1的其他ECU的电子控制单元。自身ECU 100以给定的发送频率向其他ECU发送监视分组，监视响应于监视分组而从其他ECU发送的应答分组，并且将监视数据(日志)存储在存储单元中。例如，存储在存储单元中的监视数据通过连接至车载网络1的外部工具130等读出，并且用于检测其他ECU中的故障的故障诊断。
在图1的示例中，车载网络1中包括的中继装置中的一个具有自身ECU 100的功能。然而，本发明不限于这种布置，而是连接至车辆网络1的其他ECU或者其他车载装置例如多协议网关可以具有自身ECU 100的功能。
其他ECU(中继装置)110是中继装置例如交换集线器或路由器，并且中继其他ECU120之间的通信。在以下描述中，假设中继装置是交换集线器。
在以太网中，在其他ECU之间进行一对一通信；因此，当在多个其他ECU 120之间进行通信时，提供中继装置例如交换集线器。可以连接至交换集线器的其他ECU 120的数量取决于交换集线器的类型来确定，并且例如可以是四个、六个或八个。因此，在要连接较多数量的其他ECU 120时，提供另外的交换集线器(例如，其他ECU 110)。交换集线器是中继装置(自身ECU 100、其他ECU 110)的一个示例。中继装置可以是另一种类型的中继装置例如路由器或转发器(repeater)。
在上述配置中，自身ECU 100以给定的发送频率(发送间隔)向其他ECU中的每一个发送监视分组，监视从其他ECU发送的应答分组，并且将监视数据存储在存储单元中等。
然而，在车载网络1中，可能存在对诸如其他ECU和自身ECU 100的处理速度以及自身ECU 100在其中存储监视数据的存储单元的容量的资源的一些限制。
例如，安装在其他ECU或自身ECU 100中的中央处理单元(CPU)可以具有比安装在信息终端例如通用个人计算机(PC)中的CPU低的处理能力。在这种情况下，例如，监视分组和应答分组的发送和接收可能变成不可忽略的处理负载，并且可能对由其他ECU 120执行的车辆的控制具有影响。
此外，存储有监视数据的自身ECU 100的存储区域可能小。在这种情况下，例如，自身ECU 100不能存储大量监视数据，并且其他ECU中的出现故障的一个ECU的监视数据可能覆盖其他ECU的监视数据，并且可能妨碍故障诊断。
因此，例如，期望自身ECU 100抑制不必要的监视分组的发送，并且还抑制不必要的监视数据的存储。
因此，根据该实施方式的自身ECU 100向其他ECU发送监视分组，并且基于其他ECU响应于监视分组而发送的应答分组来估计其他ECU的状态(操作状态、负载等)。此外，自身ECU 100基于根据所估计的其他ECU的状态和自身ECU 100的状态(操作状态、负载等)的组合而选择的监视策略来监视其他ECU。根据其他ECU的状态和自身ECU 100的状态的组合，监视策略指定监视分组的发送频率以及是否要存储监视数据。
优选地，例如，在其他ECU处于其他ECU不需要被监视的第一状态(例如，启动之前、当前停止、当前处于故障等)时，监视策略指定不存储监视数据。因此，自身ECU 100可以抑制不必要的监视数据的存储。
优选地，例如，在自身ECU 100处于自身ECU 100不需要监视其他ECU的第二状态(例如，处于程序数据中继模式、处于程序重写模式等)时，监视策略指定停止监视分组的发送。因此，自身ECU 100可以抑制不必要的监视分组的发送。
优选地，例如，在自身ECU 100或其他ECU的负载高时，监视策略指定降低监视分组的发送频率。因此，例如，自身ECU 100可以降低由于自身ECU 100和其他ECU的监视分组和应答分组的发送和接收产生的处理负载而引起的对由其他ECU执行的车辆控制的影响。
因此，根据该实施方式，监视连接至车载网络1的其他ECU的自身ECU 100可以利用适合其他ECU和自身ECU 100的状态的设置来监视其他ECU。
如图1中所示的车载网络1是根据该实施方式的网络的一个示例。根据该实施方式的网络不限于车载网络1，而是可以是安装在飞机、船舶等上的网络或者用于工厂中的设备控制的网络等。自身ECU 100的功能也可以由其他车载装置例如其他ECU 110和其他ECU120来实现。
硬件配置
接下来，将描述根据该实施方式的自身ECU 100和其他ECU 110、120的硬件配置。
图2示出了根据该实施方式的自身ECU和其他ECU的硬件配置的示例。自身ECU 100和其他ECU 110、120中的每一个均具有通用计算机的配置。此处，将描述自身ECU 100作为示例。
自身ECU 100具有CPU 201、随机存取存储器(RAM)202、存储装置203、外部连接接口(I/F)204、通信I/F 205a、205b……、系统总线206等。在下面的描述中，“通信I/F 205”将用于指示作为通信I/F 205a、205b……中的一个的任何给定的通信I/F。此外，分别针对自身ECU 100中设置的两个或更多个网络端口提供通信I/F 205。
CPU 201是将存储在存储装置203等中的程序、数据等读取到RAM202上并执行程序等以实现自身ECU 100的每个功能的计算装置。RAM202是用作CPU 201的工作区域的易失性存储器。存储装置203是存储操作系统(OS)、程序、监视数据等的非易失性存储器。
外部连接I/F 204是用于将外部装置连接至自身ECU 100的接口。外部装置的示例可以包括各种类型的存储介质、外部工具130等。在该连接中，外部工具130可以连接至通信I/F 205。
通信I/F 205是将自身ECU 100与其他ECU或网络装置例如外部工具130连接的网络端口。系统总线206共同连接至上面描述的各个构成元件，并且发送地址信号、数据信号、各种控制信号等。
其他ECU 120和其他ECU 110的硬件配置可以类似于自身ECU 100的硬件配置。其他ECU120可以包括一个通信I/F 205。此外，其他ECU 120还可以包括例如显示单元、输入单元或语音输出单元。
功能配置
接下来，将描述自身ECU 100的功能配置。图3A和图3B示出了根据该实施方式的自身ECU 100的功能配置的示例。首先，将参照图3A描述功能配置的每个单元。
自身ECU 100具有监视分组发送单元301、应答分组接收单元302、其他ECU状态估计单元303、自身ECU状态估计单元304、监视策略确定单元305、其他ECU监视单元306、监视数据管理单元307、中继单元308、外部工具连接单元309、存储单元310等。
例如，自身ECU 100的CPU 201执行存储在图2的存储装置203中的给定程序，以实现上面指示的功能配置的每个单元。自身ECU 100的功能单元的至少一部分可以由硬件实现。
监视分组发送单元(发送单元)301向要被监视的其他ECU(其也将被称为“对象ECU”)发送监视分组。例如，监视分组发送单元301以给定的发送频率(发送间隔)向要被监视的其他ECU发送监视分组。
优选地，监视分组发送单元301以根据由稍后将描述的监视策略确定单元305选择的监视策略的发送频率来发送监视分组。
应答分组接收单元302接收响应于由监视分组发送单元301发送的监视分组而从其他ECU发送的应答分组。
作为一个示例，通用“ping”可以用于监视分组和应答分组的发送和接收。根据“ping”，将因特网控制消息协议(ICMP)的“回送请求”分组(监视分组的一个示例)发送到要被监视的目标。此外，可以通过确定是否已经接收到从要被监视的目标发送的“回送应答”分组(应答分组的一个示例)来检查要被监视的目标的连接的存在。还可以基于从发送“回送请求”分组的时间至接收到“回送应答”分组的时间的时间长度来检查要被监视的目标的应答时间等。
其他ECU状态估计单元(估计单元)303基于由其他ECU响应于由监视分组发送单元301发送的监视分组而发送的应答分组来估计其他ECU的状态(操作状态、负载等)。其他ECU状态估计单元303包括例如操作状态估计单元313和负载估计单元323。
操作状态估计单元313基于由其他ECU响应于由监视分组发送单元301发送的监视分组而发送的应答分组来估计其他ECU的操作状态。其他ECU的操作状态的示例包括如图4A中所示的“当前停止”、“启动之前”、“处于正常操作”、“当前处于故障”等。
“当前停止”是指车辆电源(例如点火电源)关断的状态。在其他ECU“当前停止”时，自身ECU 100不需要监视其他ECU。
“启动之前”是指从车辆电源被接通的时间至自身ECU 100在禁用监视数据的存储的情况下发送监视分组并且首次从其他ECU接收到应答分组的时间的状态。在其他ECU“启动之前”，自身ECU 100不需要监视其他ECU。
“当前停止”和“启动之前”的操作状态是自身ECU 100不需要监视其他ECU的第一状态的示例。
“处于正常操作”是指车辆电源被接通之后并且自身ECU 100首次从其他ECU接收到应答分组的状态，并且也是其他ECU不处于故障的状态。“处于正常操作”的其他ECU成为要被自身ECU 100监视的目标，并且监视分组被发送到其他ECU。
“当前处于故障”是指在车辆电源被接通之后并且自身ECU 100首次从其他ECU接收到应答分组的状态，并且也是其他ECU的负载等于或大于阈值的状态。作为一个示例，在开始发送监视分组并且不能接收预定次数或更多次数的应答分组或者应答分组的丢失率等于或大于阈值时，操作状态估计单元313将其他ECU的状态估计为“当前处于故障”。
负载估计单元323基于由其他ECU响应于由监视分组发送单元301发送的监视分组而发送的应答分组来估计其他ECU的负载。例如，负载估计单元323基于如图4B中所示的“监视应答时间”或“监视分组丢失率”来估计其他ECU的负载。
“监视应答时间”是监视分组发送单元301向其他ECU发送监视分组的发送时钟时间与应答分组接收单元302接收到由其他ECU响应于监视分组而发送的应答分组的接收时钟时间之间的差。例如，在“监视应答时间”等于或大于阈值时，负载估计单元323推定其他ECU的负载高。
“监视分组丢失率”是在监视分组发送单元301向其他ECU发送监视分组之后在给定时间段内自身ECU 100不能接收到应答分组的比率。例如，在“监视分组丢失率”等于或大于阈值(第一阈值)时，负载估计单元323推定其他ECU的负载高。“监视应答时间”的阈值和“监视分组丢失率”的阈值是用于确定其他ECU的负载高的第一阈值的示例。
以上述方式，其他ECU状态估计单元303基于由其他ECU响应于由监视分组发送单元301发送的监视分组而发送的应答分组来估计其他ECU的操作状态和其他ECU的负载。
自身ECU状态估计单元304管理自身ECU 100的状态(操作状态、负载等)。自身ECU状态估计单元304包括例如操作状态管理单元314和负载计算单元324。
操作状态管理单元314管理自身ECU 100的操作状态。自身ECU 100的操作状态的示例包括如图4C中所示的“当前停止”、“启动之前”和“操作中”。此外，状态“操作中”包括例如“工厂模式”、“程序数据中继模式”、“程序重写模式”和“正常操作模式”。
“当前停止”是指车辆电源关断的状态。“启动之前”是指从车辆电源被接通的时间至自身ECU 100发送监视分组的时间的状态。“操作中”是指车辆电源接通并且自身ECU 100正在发送监视分组的状态。
“工厂模式”是指在制造车辆的工厂等中设置的操作状态以及车载网络1在工厂模式下操作的状态。例如，在存储在存储装置203等中的工厂模式标志被设置为接通时，操作状态管理单元314确定自身ECU 100的操作状态是“工厂模式”。
“程序数据中继模式”是指自身ECU 100正在中继用于重写其他ECU的程序的程序的状态。如图4C中所示，例如，当在工厂模式标志关断的情况下从外部工具130产生中继程序数据的命令并且控制信号的电势为“高”时，操作状态管理单元314确定自身ECU 100的操作状态是“程序数据中继模式”。在这种情况下，由于其他ECU正在重写其程序，因此认为自身ECU 100不必监视其他ECU。
此处，控制信号用于检测外部工具130与自身ECU 100的连接。在外部工具130连接至自身ECU 100时，控制信号的电势处于“高”电平，并且在外部工具130未连接时，控制信号的电势处于“低”电平。
“程序重写模式”是指自身ECU 100正在重写其自身装置的程序或正在准备重写程序的操作状态。如图4C中所示，例如，当在工厂模式标志“关断”的情况下从外部工具130产生重写程序的命令并且控制信号的电势为“高”时，操作状态管理单元314确定自身ECU 100的操作状态是“程序重写模式”。在这种情况下，正在重写程序的自身ECU 100不需要监视其他ECU 120，或者自身ECU 100可能难以监视其他ECU 120。
“程序数据中继模式(程序数据中继状态)”和“程序重写模式(程序重写状态)”是自身ECU 100不需要监视其他ECU的第二状态的示例。
“正常操作模式”是指在车辆电源被接通之后自身ECU 100正在发送监视分组并且不处于任何其他状态的状态(自身ECU 100正常操作的状态)。如图4C中所示，例如，在工厂模式标志被设置为“关断”并且控制信号的电势为“低”时，操作状态管理单元314确定自身ECU 100的操作状态是“正常操作模式”。
负载计算单元324计算自身ECU 100的负载。例如，负载计算单元324计算如图4D中所示的自身ECU 100的“CPU负载”、“存储器使用率”、“网络带宽使用率”等。
“CPU负载”是指示自身ECU 100的CPU 201的负载的信息，并且由CPU的使用率等表示。在“CPU负载”等于或大于阈值(第二阈值)时，自身ECU 100可以确定自身ECU 100的负载高。
“存储器使用率”由正被使用的存储容量相对于自身ECU 100的存储器(例如，RAM202)的存储容量的比率来表示。在“存储器使用率”等于或大于阈值(第二阈值)时，自身ECU100可以确定自身ECU 100的负载高。
“网络带宽使用率”是指示正被自身ECU 100使用的网络带宽的信息。例如，在“网络带宽使用率”等于或大于阈值(第二阈值)时，自身ECU100确定自身ECU 100的负载高。“CPU负载”、“存储器使用率”和“网络带宽使用率”的阈值是用于确定自身ECU 100的负载高的第二阈值的示例。
以上述方式，自身ECU状态估计单元304管理自身ECU 100的操作状态和自身ECU100的负载。
监视策略确定单元305选择与由其他ECU状态估计单元303估计的其他ECU的状态和由自身ECU状态估计单元304管理的自身ECU 100的状态的组合对应的监视策略。
图5示出了根据该实施方式的监视策略的示例。如图5中所示，在监视策略317中，与自身ECU的状态(操作状态、负载)和其他ECU的状态(操作状态、负载)相关联地预先设置监视策略(监视分组的发送频率、监视数据的存储等)。监视策略确定单元305使用监视策略317选择与自身ECU 100的状态和其他ECU的状态的组合对应的监视策略。
例如，假设自身ECU 100的状态是“正常操作模式”并且自身ECU 100的负载“低于阈值”，而其他ECU的状态是“当前停止”。在这种情况下，监视策略确定单元305从图5中所示的监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“发送停止”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
此外，假设自身ECU 100的状态是“正常操作模式”并且自身ECU 100的负载“等于或高于阈值”，而其他ECU的状态是“处于正常操作”。在这种情况下，监视策略确定单元305从图5中所示的监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“指定频率或更低”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
此外，假设自身ECU 100的操作状态是“程序数据中继模式”或“程序重写模式”。在这种情况下，监视策略确定单元305从图5中所示的监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“发送停止”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
其他ECU监视单元306使用由其他ECU状态估计单元303的负载估计单元323估计的其他ECU的负载来对其他ECU进行异常确定。作为一个示例，其他ECU监视单元306确定不能从其接收到预定次数或更多次数的应答分组的其他ECU是异常ECU。此外，其他ECU监视单元306向监视数据管理单元307通知监视结果，该监视结果包括例如指定被确定为异常ECU的其他ECU 120、其他ECU 120被确定为异常的时钟时间(异常确定时间)以及不能接收到应答分组的状况的持续时间(应答分组非接收时段)的信息。
监视数据管理单元307管理存储在存储单元310中的监视数据327。例如，监视数据管理单元307基于监视策略将从其他ECU监视单元306获得的监视结果存储在监视数据327中。此外，例如，监视数据管理单元307响应于来自外部工具130的请求将存储在存储单元310中的监视数据327输出到外部工具130。
例如，存储单元310通过由图2的CPU 201执行的程序和存储装置203来实现，并且存储监视策略317、监视数据327等。
中继单元308用作中继其他ECU之间的通信的中继装置。在自身ECU100是除了中继装置之外的ECU的情况下，自身ECU 100可以不具有中继单元308。
外部工具连接单元309例如对连接至自身ECU 100的外部工具130进行认证，并且允许已经成功认证的外部工具130连接至车载网络1。
接下来，将使用图3B描述功能配置的单元之间的信息流。
自身ECU状态估计单元304基于车辆电源的接通/关断、从外部工具连接单元309获得的控制信号以及工厂模式标志来估计自身ECU 100的操作状态，并且估计自身ECU 100的负载。自身ECU状态估计单元304还向监视策略确定单元305通知所估计的自身ECU的状态(操作状态、负载)。
其他ECU状态估计单元303基于由应答分组接收单元302接收的应答分组和车辆电源的接通/关断来估计其他ECU的负载和其他ECU的操作状态。其他ECU状态估计单元303还向监视策略确定单元305通知所估计的其他ECU的负载和其他ECU的操作状态，并且向其他ECU监视单元306通知所估计的其他ECU的负载。
监视策略确定单元305根据从自身ECU状态估计单元304获得的自身ECU 100的状态(操作状态、负载)和从其他ECU状态估计单元303获得的其他ECU的状态(操作状态、负载)的组合来选择监视策略。此外，监视策略确定单元305根据所选择的监视策略向监视分组发送单元301通知监视分组的发送频率，并且向监视数据管理单元307通知监视数据的存储是被启用还是被禁用。
与上述监视策略确定单元305的处理并行地，其他ECU监视单元306基于从其他ECU状态估计单元303获得的其他ECU的负载来对其他ECU进行异常确定。例如，其他ECU监视单元306将不能从其接收到预定次数或更多次数的应答分组的其他ECU确定为异常ECU，并且向监视数据管理单元307通知指定被确定为异常ECU的其他ECU 120、异常确定时间和应答分组非接收时段的信息。
根据由监视策略确定单元305选择的监视策略，在监视数据的存储被启用时，监视数据管理单元307将从其他ECU监视单元306获得的信息存储在存储单元310中。
接下来，将描述根据该实施方式的由自身ECU 100执行的监视方法的处理流程。
图6是示出根据实施方式的自身ECU的处理流程的流程图。例如，自身ECU 100对连接至车辆网络1的其他ECU中的每一个重复执行图6中所示的监视处理。
在步骤S601中，自身ECU 100的监视分组发送单元301以给定的发送频率(发送间隔)向其他ECU发送监视分组。
在步骤S602中，自身ECU 100的应答分组接收单元302接收由其他ECU响应于由监视分组发送单元301发送的监视分组而发送的应答分组。
在步骤S603中，自身ECU 100的自身ECU状态估计单元304估计自身ECU 100的状态(操作状态和负载)。例如，自身ECU状态估计单元304使用操作状态管理单元314获得自身ECU 100的操作状态，并且使用负载计算单元324计算自身ECU 100的负载(“CPU负载”、“存储器使用率”、“网络带宽使用率”等)。
在步骤S604中，与步骤S603的操作并行地，自身ECU 100的其他ECU状态估计单元303基于从应答分组接收单元302接收的应答分组来估计其他ECU 120的状态(操作状态和负载)。例如，其他ECU状态估计单元303使用操作状态估计单元313估计其他ECU 120的操作状态，并且使用负载估计单元323估计其他ECU的负载。
在步骤S605中，自身ECU 100的监视策略确定单元305选择与由其他ECU状态估计单元303估计的其他ECU的状态和由自身ECU状态估计单元304估计的自身ECU 100的状态的组合对应的监视策略。例如，监视策略确定单元305从如图5中所示的监视策略317中获得与其他ECU的状态(操作状态、负载等)和自身ECU 100的状态(操作状态、负载等)对应的监视策略。
在步骤S606中，监视策略确定单元305根据所获得的监视策略确定并设置由监视分组发送单元301发送的监视分组的发送频率。例如，在监视分组的发送频率“等于或低于指定频率”时，在所获得的监视策略下，监视策略确定单元305将从监视分组发送单元301发送到其他ECU的监视分组的发送频率设置成比指定发送频率低的值。此外，在监视分组的发送频率是“发送停止”时，在所获得的监视策略下，监视策略确定单元305停止从监视分组发送单元301向其他ECU发送监视分组。
在步骤S607中，与步骤S605、S606的操作并行地，自身ECU 100的其他ECU监视单元306基于从其他ECU状态估计单元303获得的其他ECU的负载对其他ECU进行异常确定。例如，其他ECU监视单元306将不能从其接收到预定次数或更多次数的应答分组的其他ECU确定为异常ECU，并且向监视数据管理单元307通知指定被确定为异常ECU的其他ECU120、异常确定时间和应答分组非接收时段的信息。
在步骤S608中，自身ECU 100的监视数据管理单元307根据由监视策略确定单元305选择的监视策略来确定是否要存储监视数据。例如，在存储监视数据的功能被“启用”时，在由监视策略确定单元305选择的监视策略下，监视数据管理单元307确定存储监视数据，并且自身ECU 100进行至步骤S609。另一方面，在存储监视数据的功能被“禁用”时，在所获得的监视策略下，监视数据管理单元307确定不存储监视数据，并且图6的处理结束。
在自身ECU 100进行到步骤S609时，监视数据管理单元307将监视结果存储在存储单元310的监视数据327中，该监视结果包括指定被确定为异常ECU的其他ECU、异常确定时间、应答分组非接收时段等的信息。
通过上述处理，自身ECU 100能够利用适合其他ECU和自身ECU 100的状态的设置来监视其他ECU。
参照图7至图9B，将描述根据该实施方式的监视处理的一个示例。例如，这些图示出了根据图6中所示的监视处理的具体操作的一个示例。此处，如图8中所示，使用图3B中所示的配置的一部分来执行该处理。例如，在图8的示例中，省略了图3B中所示的外部工具连接单元309。此外，在图9A和图9B的示例中，省略了由自身ECU状态估计单元304计算自身ECU的负载。
在图9A中所示的示例中，自身ECU的操作状态是三个操作状态即“当前停止”、“启动之前”和“正常操作模式”中的一个。此外，其他ECU的操作状态是如图4A中所示的四个操作状态即“当前停止”、“启动之前”、“处于正常操作”和“当前处于故障”中的一个。此外，如图9B中所示的监视策略317被存储在存储单元310中。
在这种状况下，如图7中所示，如果在时间t11处车辆电源被接通，则图8的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“启动之前”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“启动之前”。此时，由于自身ECU 100的状态是“启动之前”，因此图8的监视策略确定单元305从图9B中所示的监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“发送停止”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
然后，在图7的时间t12处，在自身ECU 100进入“正常操作模式”时，图8的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“正常操作模式”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“启动之前”。此时，由于自身ECU 100的状态是“正常操作模式”并且其他ECU的状态是“启动之前”，因此监视策略确定单元305从监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“指定频率”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。结果是，监视分组发送单元301开始以指定的发送频率发送监视分组。
在图7的时间t13处，当图8的应答分组接收单元302从其他ECU接收到应答分组时，图8的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“正常操作模式”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“处于正常操作”。此时，由于自身ECU100的状态是“正常操作模式”并且其他ECU的状态是“处于正常操作”，因此监视策略确定单元305从监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“指定频率”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
在图7的时间t14处，当图8的应答分组接收单元302变得不能从其他ECU接收到应答分组时，图8的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“正常操作模式”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“当前处于故障”。此时，由于自身ECU 100的状态是“正常操作模式”并且其他ECU的状态是“当前处于故障”，因此监视策略确定单元305从监视策略中选择将监视分组的发送频率设置成“指定频率”并且“启用”监视数据的存储的监视策略。结果是，图8的监视数据管理单元307将指定异常ECU、异常确定时间、应答分组非接收时段等的信息存储在存储单元310中。
在图7的时间t15处，当图8的应答分组接收单元302变得能够从其他ECU接收到应答分组时，图8的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“正常操作模式”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“处于正常操作”。此时，由于自身ECU 100的状态是“正常操作模式”并且其他ECU的状态是“处于正常操作”，因此监视策略确定单元305从监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“指定频率”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
在图7的时间t16处，当车辆电源被关断时，图8的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“当前停止”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“当前停止”。此时，由于自身ECU 100的状态是“当前停止”，因此图8的监视策略确定单元305从图9B中所示的监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“发送停止”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
因此，当在自身ECU 100在正常操作模式下操作时检测到“当前处于故障”的其他ECU的操作状态时，可以将关于其他ECU的故障信息存储在存储单元中310中。
参照图10至图12B，将描述根据实施方式的监视处理的另一示例。例如，这些图示出了根据图6中所示的监视处理的具体操作的一个示例。此处，如图12A和图12B中所示，使用图3B中所示的配置的一部分来执行该处理。例如，在图12A和图12B的示例中，省略了由自身ECU状态估计单元304计算自身ECU的负载。
如图12A中所示，自身ECU的状态是四种操作状态即“当前停止”、“启动之前”、“处于程序数据中继模式”和“正常操作模式”中的一个。此外，其他ECU的操作状态是如图4A中所示的四个操作状态即“当前停止”、“启动之前”、“处于正常操作”和“当前处于故障”中的一个。此外，如图12B中所示的监视策略317被存储在存储单元310中。
在这种状况下，如图10中所示，如果在时间t21处车辆电源被接通，则图11的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“启动之前”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“启动之前”。此时，由于自身ECU 100的状态是“启动之前”，因此图11的监视策略确定单元305从图12B中所示的监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“发送停止”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
然后，在图10的时间t22处，自身ECU状态估计单元304将自身ECU100的操作状态估计为“处于正常操作模式”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“启动之前”。此时，由于自身ECU100的状态是“正常操作模式”并且其他ECU的状态是“启动之前”，因此监视策略确定单元305从监视策略317中选择监视分组的发送频率为“指定频率”并且“禁用”监视数据的存储。结果是，图11的监视分组发送单元301开始以指定的发送频率发送监视分组。
在图10的时间t23处，当图11的应答分组接收单元302从其他ECU接收到应答分组时，图11的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“处于正常操作模式”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“处于正常操作”。此时，由于自身ECU 100的状态是“处于正常操作模式”并且其他ECU的状态是“处于正常操作”，因此监视策略确定单元305从监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“指定频率”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
此外，在图10的时间t24处，当图11的应答分组接收单元302变得不能从其他ECU接收到应答分组时，图11的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“处于正常操作模式”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“当前处于故障”。此时，由于自身ECU 100的状态是“处于正常操作模式”并且其他ECU的状态是“当前处于故障”，因此监视策略确定单元305从监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“指定频率”并且“启用”监视数据的存储的监视策略。结果是，图11的监视数据管理单元307将指定异常ECU、异常确定时间、应答分组非接收时段等的信息存储在存储单元310中。
在图10的时间t25处，当由图11的外部工具连接单元309接收的程序数据中继标志变成接通时，图11的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“处于程序数据中继模式”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“当前处于故障”。此时，由于自身ECU 100的状态是“处于程序数据中继模式”，因此监视策略确定单元305从监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“发送停止”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
在图10的时间t26处，当由图11的外部工具连接单元309接收的程序数据中继标志变成关断时，图11的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“处于正常操作模式”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“当前处于故障”。此时，由于自身ECU 100的状态是“处于正常操作模式”并且其他ECU的状态是“当前处于故障”，因此监视策略确定单元305从监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“指定频率”并且“启用”监视数据的存储的监视策略。结果是，图11的监视数据管理单元307将指定异常ECU、异常确定时间、应答分组非接收时段等的信息存储在存储单元310中。
当在图10的时间t27处车辆电源被关断时，图11的自身ECU状态估计单元304将自身ECU的操作状态估计为“当前停止”，并且其他ECU状态估计单元303将其他ECU的操作状态估计为“当前停止”。此时，由于自身ECU 100的状态是“当前停止”，因此图11的监视策略确定单元305从图12B中所示的监视策略317中选择将监视分组的发送频率设置成“发送停止”并且“禁用”监视数据的存储的监视策略。
因此，在自身ECU 100在程序数据中继模式下操作时，即使其他ECU的操作状态是“当前处于故障”，自身ECU 100也停止监视分组的发送，并且停止存储监视数据的操作。
因此，根据该实施方式，监视连接至车载网络1的其他ECU的自身ECU 100能够利用适合其他ECU 120和自身ECU 100的状态的设置来监视其他ECU。
虽然上面已经描述了本发明的一个实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，而是可以在所附权利要求限定的本发明的范围内以各种修改或变化来实施。
例如，图4C中所示的自身ECU 100的操作状态是一个示例。例如，自身ECU 100的操作状态可以包括各种操作状态，例如指示外部工具130连接至自身ECU 100的状态的“工具连接模式”以及指示外部工具130正在诊断其他ECU的状态的“诊断模式”。

Claims (12)

1.一种电子控制单元，其监视与所述电子控制单元不同并且连接至网络的对象电子控制单元，所述电子控制单元的特征在于包括：
发送单元，其向所述对象电子控制单元发送监视分组；
估计单元，其基于响应于所述监视分组而从所述对象电子控制单元发送的应答分组来估计所述对象电子控制单元的状态；
确定单元，其根据由所述估计单元估计的所述对象电子控制单元的状态和所述电子控制单元的状态的组合来选择监视策略，所述监视策略指定所述监视分组的发送频率以及是否要存储监视数据；以及
监视单元，其基于所述监视策略来监视所述对象电子控制单元，
其中，在所述对象电子控制单元的负载等于或大于第一阈值时，所述监视策略指定降低所述监视分组的发送频率。
2.根据权利要求1所述的电子控制单元，其特征在于，所述监视单元基于根据由所述估计单元估计的所述对象电子控制单元的状态和所述电子控制单元的状态的组合而选择的监视策略来确定所述发送单元发送所述监视分组的发送频率。
3.根据权利要求1或2所述的电子控制单元，其特征在于，在所述对象电子控制单元的状态是所述对象电子控制单元不需要被监视的第一状态时，所述监视策略指定不存储所述对象电子控制单元的监视数据。
4.根据权利要求3所述的电子控制单元，其特征在于，所述第一状态包括所述对象电子控制单元启动之前的状态或所述对象电子控制单元停止的状态。
5.根据权利要求1或2所述的电子控制单元，其特征在于，所述电子控制单元是中继所述网络中的所述对象电子控制单元与其他电子控制单元之间的通信的中继装置。
6.根据权利要求5所述的电子控制单元，其特征在于，在所述电子控制单元的状态是所述对象电子控制单元不需要被监视的第二状态时，所述监视策略指定停止向所述对象电子控制单元发送所述监视分组。
7.根据权利要求6所述的电子控制单元，其特征在于，所述第二状态包括所述电子控制单元中继用于所述对象电子控制单元的重写的程序的程序数据中继状态，或者所述电子控制单元重写所述电子控制单元的程序的程序重写状态。
8.根据权利要求1或2所述的电子控制单元，其特征在于，所述估计单元基于所述应答分组对所述监视分组的应答时间或者所述应答分组相对于所述监视分组的分组丢失率来估计所述对象电子控制单元的负载。
9.根据权利要求1所述的电子控制单元，其特征在于，在所述电子控制单元的负载等于或大于第二阈值时，所述监视策略指定降低所述监视分组的发送频率。
10.根据权利要求1所述的电子控制单元，其特征在于，所述网络是安装在车辆上的车载网络，并且所述电子控制单元是中继控制所述车辆的所述对象电子控制单元与其他电子控制单元之间的通信的中继装置。
11.一种由电子控制单元执行的监视方法，所述电子控制单元监视连接至网络的对象电子控制单元，所述监视方法的特征在于包括：
从所述电子控制单元向所述对象电子控制单元发送监视分组；
基于响应于所述监视分组而从所述对象电子控制单元发送的应答分组来估计所述对象电子控制单元的状态；
根据所估计的所述对象电子控制单元的状态和所述电子控制单元的状态的组合来选择监视策略，所述监视策略指定所述监视分组的发送频率以及是否要存储监视数据；
基于所述监视策略来监视所述对象电子控制单元；以及
在所述对象电子控制单元的负载等于或大于第一阈值时，利用所述监视策略指定降低所述监视分组的发送频率。
12.一种存储程序的非暂态计算机可读介质，所述程序使电子控制单元执行处理，所述电子控制单元监视与所述电子控制单元不同并且连接至网络的对象电子控制单元，所述处理包括：
向所述对象电子控制单元发送监视分组；
基于响应于所述监视分组而从所述对象电子控制单元发送的应答分组来估计所述对象电子控制单元的状态；
根据所估计的所述对象电子控制单元的状态和所述电子控制单元的状态的组合来选择监视策略，所述监视策略指定所述监视分组的发送频率以及是否要存储监视数据；
基于所述监视策略来监视所述对象电子控制单元；以及
在所述对象电子控制单元的负载等于或大于第一阈值时，利用所述监视策略指定降低所述监视分组的发送频率。
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