CN110488799A - 一种汽车网络休眠诊断系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明保护一种汽车网络休眠诊断系统及方法，包括网关控制器、各网段上实现既定功能的控制器、HU控制器、后台服务器以及诊断接口。其在现有网络拓扑基础上，通过新增网关控制器的网络诊断记录功能，对整车闭锁后的网络控制器报文进行监测和诊断，对有故障的一个或者多个不满足休眠条件控制器进行诊断记录，同时将记录信息存储到其诊断ID中。同时新增加HU控制器的网络模块功能，将网关控制器诊断信息上传到后台服务器。还新增加网关控制器网段接口，同时在该网段上新增加诊断接口，提供诊断设备读取和清除网关控制器的相关诊断信息。通过这些优化设计，使得系统具有快速定位故障原因、提供远程查询、快速再次定位的作用。

Description

一种汽车网络休眠诊断系统及方法
技术领域
本发明属于汽车控制系统，具体涉及整车网络拓扑及网关控制器。
背景技术
目前，大部分汽车均配置有用于报文及信号转发的网关控制器（1），带有网关控制器（1）的整车网络拓扑如图1所示：其中网关控制器（1）用于网络地址分配、信号及报文转发，其余控制器根据功能不同，被分配到网关各网段上，如空调控制器、车身控制器等分配到网段1上；无线充电控制器、HU控制器分配到网段2上。
基于上述架构的整车各控制器在车辆处于闭锁状态下的休眠工作流程如图2所示：
首先各控制器根据自身休眠判定条件，在该网段上发送是否满足休眠的指令；
其次网关控制器结合各网段控制器休眠指令报文，判定整车网络是否满足休眠条件，若满足休眠条件，则整车网络进入休眠状态；
否则网络处于未休眠状态，各网段控制器及网关控制器重新根据自身条件判定网络是否再次满足休眠。
采用以上休眠工作流程，若整车闭锁后网络上某一个或多个控制器长时间因网络不满足休眠条件而引起亏电，维修人员往往不能及时复现问题从而进行针对性排查。现有方法是必须通过对事故再次进行还原，才能锁定具体原因，若某一故障还原难度大或者触发条件比较苛刻，维修人员的排查时间将会大大的延长，如此反复多次不能给出解决方案，将给用户造成极不好的用车体验。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种汽车网络休眠诊断系统及方法，对车辆闭锁后的网络监控逻辑进行优化，使其能够快速定位故障原因，快速再次定位，进一步还可以提供远程查询。
本发明的技术方案如下：
本发明第一方面是提出一种汽车网络休眠诊断系统，系统包括网关控制器、各网段上实现既定功能的控制器、HU控制器、后台服务器以及诊断接口。
所述网关控制器用于网络报文及信号转发、报文监控、故障诊断、故障信息存储。其内部具有诊断判定计时时钟，当车辆处于闭锁状态时计时时钟开启，当计时结束时，若还存在未休眠控制器，则在其诊断ID相应字节中记录控制器未休眠次数，同时将记录信息转发给HU控制器。
所述HU控制器带联网模块，其接收网关控制器转发的相关故障诊断信息，通过网络信号，将相关信息上传到后台服务器中。
进一步，本发明所述系统还包括后台服务器和诊断接口。
所述后台服务器，其主要功能是接收和解析HU控制器上传的相关信息，并提供信息存储及查询。
所述诊断接口提供外接诊断设备的接口，用于查询及清除相关信息。
本发明另一方面还提供一种汽车网络休眠诊断方法，包括如下步骤：
1、在整车电源处于OFF档,车辆处于闭锁状态下，网关控制器启动网络诊断倒计时时钟；
2、各控制器n、N根据自身休眠判定条件，向本网段上其他控制器发送网络休眠报文；
3、网关控制器根据各网络报文判定整车网络是否满足休眠条件；若均满足则整车网络休眠，若不满足则网关控制器继续倒计时,各控制器继续发送网络休眠报文；若过程中所有控制器均满足休眠条件，则整车休眠；
4、若计时结束还有控制器不满足条件，则网关开始记录不满足休眠条件的控制器，同时分别将相应记录数据写入诊断ID对应位置和转发到带联网功能模块的HU控制器；
5、HU控制器将接收到的报文通过网络上传到后台服务器上。
进一步，还包括如下步骤：
6、后台服务器将相应报文进行解析，同时将解析后信息保存到相关文件中。
本发明中，所述联网模块采用3G、4G或5G网络信号。
通过以上技术方案可以见，本发明是在现有网络拓扑基础上，通过新增网关控制器的网络诊断记录功能，对整车闭锁后的网络控制器报文进行监测和诊断，对有故障的一个或者多个不满足休眠条件控制器进行诊断记录，同时将记录信息存储到其诊断ID中。同时新增加HU控制器的网络模块功能，将网关控制器诊断信息上传到后台服务器。还新增加网关控制器网段接口，同时在该网段上新增加诊断接口，提供诊断设备读取和清除网关控制器的相关诊断信息。
通过以上优化设计，使得本发明具有快速定位故障原因、快速再次定位的优点，并进一步还能提供远程查询。使用本发明的方案，可以快速解决用户抱怨，提高用户用车的体验感。
附图说明
图1是原整车网络拓扑结构。
图2是原整车闭锁后网络休眠逻辑。
图3是本发明整车网络拓扑结构。
图4是本发明整车闭锁后网络休眠逻辑。
图中，1-网关控制器、2-网段1上某一控制器；3-带4G功能模块HU控制器、4-后台服务器、5-诊断接口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明：
参见图3，本发明所述的汽车网络休眠诊断系统包括：用于网络报文及信号转发、报文监控、故障诊断、故障信息存储的网关控制器1；各网段上实现既定功能的控制器2；带4G功能模块的HU控制器3；提供信息存储及查询的后台服务器4；以及提供用于外部设备诊断的诊断接口5。
本实施例中，对于各网段上实现既定功能的控制器2有很多，例如网段1上可以有车身控制器、空调控制等，网段2上可以有无线充电器、HU控制器等。
本实施例中，带4G功能模块，在不同的应用场景中，或者根据技术的发展，也可以3G、5G功能模块，或者其它网络模块。
所述网关控制器1为了实现上述诊断功能，其内部增加了诊断判定计时时钟，同时在诊断ID中新增加相应诊断存储及清除字节。当车辆处于闭锁状态时其计时时钟开启，当计时结束时，若还存在未休眠控制器，则在其诊断ID相应字节中记录控制器未休眠次数，同时将记录信息转发给HU控制器3。
所述带4G模块功能的HU控制器3，其主要功能是接收网关控制器1转发的相关故障诊断信息，通过4G网络信号，将相关信息上传到后台服务器4中。
所述后台服务器4，其主要功能是接收和解析HU控制器3上传的相关信息，以便维修人员查询。
所述诊断接口5，其主要功能是提供一种外接诊断设备的接口，维修人员可以通过诊断仪等相关设备与网关1相连，用于查询及清除相关信息。
以上系统，通过新增加网关控制器1的诊断功能、HU控制器3新增加4G网络模块联网功能、后台服务器4存储功能，诊断接口5提供诊断功能，对比现有技术图2的休眠逻辑，在此基础上对车辆闭锁后的网络监控逻辑进行优化，优化后逻辑参见图4，具体实施流程如下：
1、整车电源处于OFF档,车辆处于闭锁状态下，网关控制器1启动网络诊断倒计时时钟。
2、各控制器根据自身休眠判定条件,向本网段上发送网络休眠报文。例如，组合仪表、AC控制器休眠判定条件为“车辆处于OFF档后1分钟”，其它控制器的休眠判定条件都是汽车设计时根据汽车的性能要求进行设定的。
3、网关控制器1根据自身逻辑判定整车网络是否满足休眠条件，若均满足整车网络休眠，若不满足则网关控制器1继续倒计时,各控制器继续发送网络休眠报文，若过程中所有控制器均满足休眠条件，则整车休眠。
上述的网关控制器1的自身逻辑可以根据要求设计，例如可以是：整车处于“OFF档”&&网络管理节点网段所有控制器发送允许休眠标志位&&无网络管理网段无报文。
4、若计时结束还有控制器不满足条件，则网关开始记录不满足休眠条件的控制器，同时将信息写入诊断ID对应标识位，并转发带4G功能模块的HU控制器3。
5、HU控制器3将接收到的报文通过4G网络将上传到后台服务器5上。
6、后台服务器5将相应报文进行解析，同时将解析后信息保存到相关文件中，并提供给维修人员查询。
维修人员查询是借助诊断接口5进行，诊断接口5提供一种外接诊断设备的接口，如在网段3上，维修人员可以通过诊断仪等相关设备与网关1相连，用于查询及清除相关信息。
本领域的技术人员应该理解，结合本文中所公开的实施例描述的方法步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合等方式来实施。以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车网络休眠诊断系统，包括网关控制器（1）、各网段上实现既定功能的控制器（2）、HU控制器（3）、后台服务器（4）以及诊断接口（5）；其特征在于:
所述网关控制器（1）用于网络报文及信号转发、报文监控、故障诊断、故障信息存储；其内部具有诊断判定计时时钟，当车辆处于闭锁状态时计时时钟开启，当计时结束时，若还存在未休眠控制器，则在其诊断ID相应字节中记录控制器未休眠次数，同时将记录信息转发给HU控制器（3）；
所述HU控制器（3）带联网模块功能，其接收网关控制器（1）转发的信息，通过内置SIM卡连接外部网络，并将相关信息上传到后台服务器（4）中；
所述后台服务器（4），用于接收和解析HU控制器（3）上传的相关信息，并提供信息存储及查询；
所述诊断接口（5）提供外接诊断设备的接口，用于查询及清除相关信息。
2.根据权利要求1所述的汽车网络休眠诊断系统，其特征在于，还包括后台服务器（4）以及诊断接口（5）；其特征在于：所述后台服务器（4）用于接收和解析HU控制器（3）上传的相关信息，并提供信息存储及查询；所述诊断接口（5）提供外接诊断设备的接口，用于查询及清除相关信息。
3.根据权利要求1或2所述的汽车网络休眠诊断系统，其特征在于，所述联网模块采用内置SIM卡连接3G、4G或5G网络信号。
4.利用权利要求1-3所述系统进行汽车网络休眠诊断的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在整车电源处于OFF档,车辆处于闭锁状态下，网关控制器（1）启动网络诊断倒计时时钟；
各控制器（2）根据自身休眠判定条件，向本网段上其他控制器发送网络休眠报文；
网关控制器（1）根据各网络报文判定整车网络是否满足休眠条件；若均满足则整车网络休眠，若不满足则网关控制器（1）继续倒计时,各控制器继续发送网络休眠报文；若过程中所有控制器均满足休眠条件，则整车休眠；
若计时结束还有控制器不满足条件，则网关开始记录不满足休眠条件的控制器，同时分别将相应记录数据写入诊断ID对应位置和转发到带联网模块的HU控制器（3）；
HU控制器（3）将接收到的报文通过网络上传到后台服务器（5）上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括，所述后台服务器（5）将相应报文进行解析，同时将解析后信息保存到相关文件中。
6.根据权利要求5所述的汽车网络休眠诊断方法，其特征在于，所述联网模块采用3G、4G或5G网络信号。
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