CN110320895A - 一种故障检测方法及装置、车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提出一种故障检测方法及装置、车辆，其中方法包括：对通信链路中传输的控制器局域网CAN报文进行计数；其中，所述CAN报文为车辆的控制系统与所述车辆的底盘系统之间传输的报文；基于第一时长内CAN报文的计数值，确定CAN报文的传输频率；基于所述CAN报文的传输频率，确定所述通信链路是否发生故障。从而实现对通信链路进行检测，避免由于控制指令无法实时发送所带来的安全风险。

Description

一种故障检测方法及装置、车辆
技术领域
本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种故障检测方法及装置、车辆。
背景技术
在无人驾驶车辆中，控制模块发送控制指令给车辆底盘系统，底盘系统也会实时的进行数据反馈；当控制指令发送之后，有时车辆并没有按照指令运行，或者发送的指令是错误的，这是由于通信链路故障导致的，这样就会造成控制指令并不是实时的发送的，就会导致碰撞风险。但是，如何对通信链路进行检测以避免由于控制指令无法实时发送所带来的安全风险是需要解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种故障检测方法及装置、车辆，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了故障检测方法，包括：
对通信链路中传输的控制器局域网CAN报文进行计数；其中，所述CAN报文为车辆的控制系统与所述车辆的底盘系统之间传输的报文；
基于第一时长内CAN报文的计数值，确定CAN报文的传输频率；
基于所述CAN报文的传输频率，确定所述通信链路是否发生故障。
在一个可能的设计中，所述基于所述CAN报文的传输频率，确定所述通信链路是否发生故障，包括：
计算所述第一时长内CAN报文的传输频率与预设的传输频率值之间的差值；
当所述差值大于预设门限值时，确定通信链路发生故障。
在一个可能的设计中，所述基于第一时长内CAN报文的计数值，确定CAN报文的传输频率，包括：
将第一时长中开始时刻的CAN报文的计数值、第一时长中结束时刻的CAN报文的计数值之间差值作为计数差值；
将所述计数差值除以所述第一时长，得到CAN报文的传输频率。
在一个可能的设计中，所述方法还包括：
当确定通信链路发生故障时，生成控制指令；其中，所述控制指令用于对车辆进行安全性控制。
在一个可能的设计中，所述方法还包括：
在所述通信链路中检测到接收或发送的CAN报文时，开始对通信链路中传输的CAN报文进行计数。
第二方面，本发明实施例一种故障检测装置，所述装置包括：
统计单元，用于对通信链路中传输的控制器局域网CAN报文进行计数；其中，所述CAN报文为车辆的控制系统与所述车辆的底盘系统之间传输的报文；
计算单元，用于基于第一时长内CAN报文的计数值，确定CAN报文的传输频率；
控制单元，用于基于所述CAN报文的传输频率，确定所述通信链路是否发生故障。
在一个可能的设计中，所述控制单元，用于计算所述第一时长内CAN报文的传输频率与预设的传输频率值之间的差值；当所述差值大于预设门限值时，确定通信链路发生故障。
在一个可能的设计中，所述计算单元，用于将第一时长中开始时刻的CAN报文的计数值、第一时长中结束时刻的CAN报文的计数值之间差值作为计数差值；将所述计数差值除以所述第一时长，得到CAN报文的传输频率。
在一个可能的设计中，所述控制单元，当确定通信链路发生故障时，生成控制指令；其中，所述控制指令用于对车辆进行安全性控制。
在一个可能的设计中，所述统计单元，用于在所述通信链路中检测到接收或发送的CAN报文时，开始对通信链路中传输的CAN报文进行计数。
第三方面，本发明实施例提供了一种车辆，所述车辆的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一个可能的设计中，所述车辆的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持所述信息展示装置执行上述信息展示方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。所述车辆还可以包括通信接口，用于与其他设备或通信网络通信。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储信息展示装置所用的计算机软件指令，其包括用于执行上述信息展示方法所涉及的程序。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
通过对通信链路中的CAN报文进行计数，基于第一时长内的CAN报文的数值确定传输频率，根据CAN报文的传输频率来判断通信链路是否发生故障。如此，就能够及时确定通信链路是否出现故障，从而能够基于判断的是否出现故障的情况对车辆进行控制，以保证车辆行驶的安全性。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。
图1示出本发明实施例的故障检测方法的流程图一；
图2示出本发明实施例的故障检测方法的流程图二；
图3示出本发明实施例的一种故障检测装置的组成结构框图；
图4示出本发明实施例的一种车辆组成结构框图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在一种实施方式中，图1示出根据本发明实施例的故障检测方法的流程图，所述方法包括：
步骤S11：对通信链路中传输的CAN报文进行计数；其中，所述CAN报文为车辆的控制系统与所述车辆的底盘系统之间传输的报文；
步骤S12：基于第一时长内CAN报文的计数值，确定CAN报文的传输频率；
步骤S13：基于所述CAN报文的传输频率，确定所述通信链路是否发生故障。
本实施例可以应用于车辆，尤其适用于无人驾驶车辆。
前述步骤S11开始执行的触发条件，可以为在所述通信链路中检测到接收或发送的CAN报文时，开始对通信链路中传输的CAN报文进行计数。可以理解为，当无人驾驶车辆处于停止状态时，可能不会向底盘发送CAN报文，或者底盘也不会向控制系统发送CAN报文，那么就不需要对其进行检测；一旦检测到有一个CAN报文在总线中传输，就可以执行前述步骤S11。
本实施例中控制系统可以包括有主控制系统以及安全冗余系统。
步骤S11中所述传输的CAN报文，可以为主控制系统与底盘系统之间发出和/或接收到的报文；或者，可以为底盘系统发出和/或接收的CAN报文；当然，还可以仅对其中一个方向的CAN报文进行检测以及计数，比如，可以仅检测底盘发出的CAN报文，或者仅检测主控制系统发出的CAN报文。
步骤S12中，所述基于第一时长内CAN报文的计数值，确定CAN报文的传输频率，包括：
将第一时长中开始时刻的CAN报文的计数值、第一时长中结束时刻的CAN报文的计数值之间差值作为计数差值；
将所述计数差值除以所述第一时长，得到CAN报文的传输频率。
本实施例中第一时长的时间长度可以为预设的也可以为随机的。另外，第一时长可以为周期性出现的，比如，可以将时间按照周期划分，每一个周期时长相同；在多个周期中的每一个周期中均可以存在一个第一时长，第一时长的长度可以小于等于周期的长度。也就是说，周期性的进行CAN报文的传输频率的计算。
前述步骤S13中，所述基于所述CAN报文的传输频率，确定所述通信链路是否发生故障，包括：
比较所述第一时长内CAN报文的传输频率与预设的传输频率值；当所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值时，确定通信链路发生故障。
这里可以包括的方案可以为：只要所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值，就确定通信链路发生故障；
或者，可以为，所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值，并且所述第一时长内CAN报文的传输频率与所述预设的传输频率值的差值大于一定的预设门限值的时候确定通信链路发生故障。
预设门限值可以设置为大于0，具体可以根据实际情况设置。比如，预设门限值为1.3，那么所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值，所述差值＝2的时候，就可以确定通信链路发生故障。
另外，前述预设的传输频率值可以为一种理论值，可以根据经验设置，或者可以根据实际情况设置，这里不再赘述。
在前述步骤处理的基础之上，如图2所示，所述方法还包括：步骤S14，当确定通信链路发生故障时，生成控制指令；其中，所述控制指令用于对车辆进行安全性控制。
其中，安全性控制，可以包括有横向控制、纵向控制等等。比如，可以为以下之一：
直接控制车辆停止行驶；
将车辆控制切换为人工控制，也就是由驾驶员直接驾驶；此时可以先确定车辆是否有驾驶员，如果有就可以由驾驶员直接驾驶车辆。另外，还可以发出一个警告信息，当驾驶员听到或看到警告信息时，直接对车辆进行控制切换，转换为人工控制，对车辆进行驾驶。
基于当前所处位置，检测距离最近的目标区域(即安全区域)，规划当前所处位置与目标区域之间的行驶路线，基于所述行驶路线生成对横向控制以及纵向控制的指令，向底盘系统以及横向控制系统发生对应的指令，以控制车辆行驶至目标区域内。
其中，底盘系统的控制即为纵向控制，所述横向控制系统为针对方向盘的控制系统。
进一步地，在控制车辆行驶至目标区域内的处理中，还可以结合位于行驶路线中的障碍物的位置对行驶路线进行调整。
需要指出的是，当前述步骤S11-步骤S13由主控制系统执行的时候，可以由主控制系统将确定通信链路发生故障的指示发送给安全冗余系统，进而由安全冗余系统执行步骤S14，这样就可以不受到主控制系统的链路故障的影响。当前述步骤S11-步骤S13由安全冗余系统执行的时候，可以由安全冗余系统将确定通信链路发生故障的指示发送给主控制系统，进而由主控制系统执行步骤S14。又或者，前述步骤S11-步骤S13由安全冗余系统执行，其检测的为主控制系统与底盘系统之间传输的CAN报文并计数，并且生成控制指令的处理也是由安全冗余系统执行；或者，S11-步骤S13由主控制系统执行，检测安全冗余系统与底盘系统之间传输的CAN报文并进行计数，最终由主控制系统生成控制指令并进行处理。
还需要指出的是，前述实施例主要针对控制系统与底盘系统之间的通信链路的故障进行检测。实际上所述通信链路还可以包括有控制系统与车辆的其他部件之间的链路。比如，控制系统与纵向控制系统之间的通信链路，控制系统与音响系统之间的通信链路等等，处理方式与前述相同，不再赘述。
可见，通过采用上述方案，就能够通过对通信链路中的CAN报文进行计数，基于第一时长内的CAN报文的数值确定传输频率，根据CAN报文的传输频率来判断通信链路是否发生故障。如此，就能够及时确定通信链路是否出现故障，从而能够基于判断的是否出现故障的情况对车辆进行控制，以保证车辆行驶的安全性。
在一种实施方式中，图3示出根据本发明实施例的故障检测装置示意图，所述方法包括：
统计单元31，用于对通信链路中传输的控制器局域网CAN报文进行计数；其中，所述CAN报文为车辆的控制系统与所述车辆的底盘系统之间传输的报文：
计算单元32，用于基于第一时长内CAN报文的计数值，确定CAN报文的传输频率；
控制单元33，用于基于所述CAN报文的传输频率，确定所述通信链路是否发生故障。
本实施例可以应用于车辆，尤其适用于无人驾驶车辆。
前述统计单元31，用于开始执行的触发条件，可以为在所述通信链路中检测到接收或发送的CAN报文时，开始对通信链路中传输的CAN报文进行计数。可以理解为，当无人驾驶车辆处于停止状态时，可能不会向底盘发送CAN报文，或者底盘也不会向控制系统发送CAN报文，那么就不需要对其进行检测；一旦检测到有一个CAN报文在总线中传输，就可以执行前述步骤S11。
本实施例中控制单元中还包括有控制系统，所述控制系统可以包括有主控制系统以及安全冗余系统。
所述传输的CAN报文，可以为主控制系统与底盘系统之间发出和/或接收到的报文；或者，可以为底盘系统发出和/或接收的CAN报文；当然，还可以仅对其中一个方向的CAN报文进行检测以及计数，比如，可以仅检测底盘发出的CAN报文，或者仅检测主控制系统发出的CAN报文。
计算单元32，用于将第一时长中开始时刻的CAN报文的计数值、第一时长中结束时刻的CAN报文的计数值之间差值作为计数差值；
将所述计数差值除以所述第一时长，得到CAN报文的传输频率。
本实施例中第一时长的时间长度可以为预设的也可以为随机的。另外，第一时长可以为周期性出现的，比如，可以将时间按照周期划分，每一个周期时长相同；在多个周期中的每一个周期中均可以存在一个第一时长，第一时长的长度可以小于等于周期的长度。也就是说，周期性的进行CAN报文的传输频率的计算。
控制单元33，用于比较所述第一时长内CAN报文的传输频率与预设的传输频率值；当所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值时，确定通信链路发生故障。
比较所述第一时长内CAN报文的传输频率与预设的传输频率值；当所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值时，确定通信链路发生故障。
这里可以包括的方案可以为：只要所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值，就确定通信链路发生故障；
或者，可以为，所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值，并且所述第一时长内CAN报文的传输频率与所述预设的传输频率值的差值大于一定的预设门限值的时候确定通信链路发生故障。
预设门限值可以设置为大于0，具体可以根据实际情况设置。比如，预设门限值为1.3，那么所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值，所述差值＝2的时候，就可以确定通信链路发生故障。
另外，前述预设的传输频率值可以为一种理论值，可以根据经验设置，或者可以根据实际情况设置，这里不再赘述。
在前述步骤处理的基础之上，控制单元33，用于当确定通信链路发生故障时，生成控制指令；其中，所述控制指令用于对车辆进行安全性控制。
其中，安全性控制，可以包括有横向控制、纵向控制等等。比如，可以为以下之一：
直接控制车辆停止行驶；
将车辆控制切换为人工控制，也就是由用户直接驾驶汽车；
基于当前所处位置，检测距离最近的目标区域(即安全区域)，规划当前所处位置与目标区域之间的行驶路线，基于所述行驶路线生成对横向控制以及纵向控制的指令，向底盘系统以及横向控制系统发生对应的指令，以控制车辆行驶至目标区域内。
其中，底盘系统的控制即为纵向控制，所述横向控制系统为针对方向盘的控制系统。
进一步地，在控制车辆行驶至目标区域内的处理中，还可以结合位于行驶路线中的障碍物的位置对行驶路线进行调整。
还需要指出的是，前述实施例主要针对控制单元中控制系统与底盘系统之间的通信链路的故障进行检测。实际上所述通信链路还可以包括有控制系统与车辆的其他部件之间的链路。比如，控制系统与纵向控制系统之间的通信链路，控制系统与音响系统之间的通信链路等等，处理方式与前述相同，不再赘述。
可见，通过采用上述方案，就能够通过对CAN报文进行计数，进而基于第一时长内的CAN报文的数值确定传输频率，根据CAN报文的传输频率来判断通信链路是否发生故障。如此，就能够及时确定通信链路是否出现故障，从而能够基于判断的是否出现故障的情况对车辆进行控制，以保证车辆行驶的安全性。
图4示出根据本发明实施例的车辆的结构框图。如图4所示，包括：存储器910和处理器920，存储器910内存储有可在处理器920上运行的计算机程序。所述处理器920执行所述计算机程序时实现上述实施例中的方法。所述存储器910和处理器920的数量可以为一个或多个。
该装置还包括：
通信接口930，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。
存储器910可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器910、处理器920和通信接口930独立实现，则存储器910、处理器920和通信接口930可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，PeripheralComponent)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry StandardComponent)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的，在具体实现上，如果存储器910、处理器920及通信接口930集成在一块芯片上，则存储器910、处理器920及通信接口930可以通过内部接口完成相互间的通信。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任一所述的方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置).随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种故障检测方法，其特征在于，包括：
对通信链路中传输的控制器局域网CAN报文进行计数；其中，所述CAN报文为车辆的控制系统与所述车辆的底盘系统之间传输的报文；
基于第一时长内CAN报文的计数值，确定CAN报文的传输频率；
基于所述CAN报文的传输频率，确定所述通信链路是否发生故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述CAN报文的传输频率，确定所述通信链路是否发生故障，包括：
比较所述第一时长内CAN报文的传输频率与预设的传输频率值；
当所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值时，确定通信链路发生故障。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于第一时长内CAN报文的计数值，确定CAN报文的传输频率，包括：
将第一时长中开始时刻的CAN报文的计数值、第一时长中结束时刻的CAN报文的计数值之间差值作为计数差值；
将所述计数差值除以所述第一时长，得到CAN报文的传输频率。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当确定通信链路发生故障时，生成控制指令；其中，所述控制指令用于对车辆进行安全性控制。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述通信链路中检测到接收或发送的CAN报文时，开始对通信链路中传输的CAN报文进行计数。
6.一种故障检测装置，其特征在于，所述装置包括：
统计单元，用于对通信链路中传输的控制器局域网CAN报文进行计数；其中，所述CAN报文为车辆的控制系统与所述车辆的底盘系统之间传输的报文；
计算单元，用于基于第一时长内CAN报文的计数值，确定CAN报文的传输频率；
控制单元，用于基于所述CAN报文的传输频率，确定所述通信链路是否发生故障。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制单元，用于比较所述第一时长内CAN报文的传输频率与预设的传输频率值；当所述第一时长内CAN报文的传输频率小于预设的传输频率值时，确定通信链路发生故障。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元，用于将第一时长中开始时刻的CAN报文的计数值、第一时长中结束时刻的CAN报文的计数值之间差值作为计数差值；将所述计数差值除以所述第一时长，得到CAN报文的传输频率。
9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元，当确定通信链路发生故障时，生成控制指令；其中，所述控制指令用于对车辆进行安全性控制。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述统计单元，用于在所述通信链路中检测到接收或发送的CAN报文时，开始对通信链路中传输的CAN报文进行计数。
11.一种车辆，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。
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