CN110661847A - 车辆诊断方法以及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种车辆诊断方法以及装置，该方法包括：接收诊断请求报文，其中，诊断请求报文包括诊断请求报文的协议类型，诊断请求报文的协议类型包括CANFD和CAN；根据诊断请求报文的协议类型确定诊断请求报文的路由方式和节点的诊断响应报文的路由方式；以诊断请求报文的路由方式向节点发送与节点的协议类型一致的诊断请求报文；以诊断响应报文的路由方式返回与诊断请求报文的协议类型一致的诊断响应报文。通过本申请的上述技术方案，能够支持使用CANFD和CAN通信协议的诊断仪设备，提升系统的可扩展性和兼容性，提高CANFD节点的更新速度。

Description

车辆诊断方法以及装置
技术领域
本申请涉及车辆诊断技术领域，具体来说，涉及一种车辆诊断方法以及装置。
背景技术
随着汽车通信技术的发展，在整车网络中出现了新的通信技术CANFD(ControllerArea Network with Flexible Data rate，可变速率控制器局域网)。并且，参考图1所示，出现了CAN(Controller Area Network，控制器局域网)和CANFD两种总线通信协议技术并行的整车网络架构。通常整车厂出于安全考虑，车辆的OBD(On Board Diagnostic，车载诊断系统)诊断接口，仅开放一路诊断CAN的接口连接外部诊断仪。外部诊断仪通过OBD诊断CAN接口，访问车辆CAN网络120和车辆CANFD网络130中的节点。
目前的诊断方案中，OBD诊断CAN接口遵循传统的CAN协议而不支持CANFD协议，所以不能够支持使用CANFD通信协议的诊断仪设备，可扩展性差。另外，当诊断仪访问CANFD节点时，需要通过网关来执行CAN和CANFD协议转换，这种协议转换需要一定的时间。因此，受CAN总线带宽的限制(最大1Mbps，一般实际使用500Kbps)，当诊断仪访问CANFD网络中的节点时，特别是当更新CANFD节点程序时，CANFD的带宽(最大支持5Mbps)没有得到充分利用，更新速度慢。
发明内容
针对相关技术中的上述问题，本申请提出一种车辆诊断方法以及装置，以能够支持使用CANFD和CAN通信协议的诊断仪设备，提升系统的可扩展性和兼容性，提高CANFD节点的更新速度。
本申请的技术方案是这样实现的：
根据本申请的一个方面，提供了一种辆诊断方法，包括：
接收诊断请求报文，其中，诊断请求报文包括诊断请求报文的协议类型，诊断请求报文的协议类型包括CANFD和CAN；
根据诊断请求报文的协议类型确定诊断请求报文的路由方式和节点的诊断响应报文的路由方式；
以诊断请求报文的路由方式向节点发送与节点的协议类型一致的诊断请求报文；
以诊断响应报文的路由方式返回与诊断请求报文的协议类型一致的诊断响应报文。
根据本申请的实施例，当所述诊断请求报文为CANFD诊断请求报文并且所述节点为CANFD节点时，发送诊断请求报文包括：将CANFD诊断请求报文直接发送至CANFD节点，发送诊断响应报文包括：直接发送CANFD节点的CANFD诊断响应报文。
根据本申请的实施例，当所述诊断请求报文为CAN诊断请求报文并且所述节点为CANFD节点时，发送诊断请求报文包括：将CAN诊断请求报文转换为CANFD诊断请求报文并将CANFD诊断请求报文发送至CANFD节点，发送诊断响应报文包括：将CANFD节点的CANFD诊断响应报文转换为CAN诊断响应报文并发送CAN诊断响应报文。
根据本申请的实施例，在接收诊断请求报文之前，还包括：将网关诊断接口配置为CANFD工作方式，其中，CANFD工作方式的波特率与整车CANFD的波特率相同。
根据本申请的实施例，在接收诊断请求报文之前，还包括：根据N个节点的协议类型生成诊断路由表，N为大于1的整数，其中，诊断路由表用于确定诊断请求报文的路由方式和诊断响应报文的路由方式。
根据本申请的另一方面，提供了一种车辆诊断装置，包括：
接收模块，用于接收诊断请求报文，其中，诊断请求报文包括诊断请求报文的协议类型，诊断请求报文的协议类型包括CANFD和CAN；
确定模块，用于根据诊断请求报文的协议类型确定诊断请求报文的路由方式和节点的诊断响应报文的路由方式；
请求发送模块，用于以诊断请求报文的路由方式向节点发送与节点的协议类型一致的诊断请求报文；
响应发送模块，用于以诊断响应报文的路由方式返回与诊断请求报文的协议类型一致的诊断响应报文。
根据本申请的实施例，请求发送模块包括：第一请求发送单元，用于当所述诊断请求报文为CANFD诊断请求报文并且所述节点为CANFD节点时，将CANFD诊断请求报文直接发送至CANFD节点；第二请求发送单元，用于当诊断请求报文为CAN诊断请求报文时，将CAN诊断请求报文转换为CANFD诊断请求报文并将CANFD诊断请求报文发送至CANFD节点。
根据本申请的实施例，响应发送模块包括：第一响应发送单元，用于当所述诊断请求报文为CANFD诊断请求报文并且所述节点为CANFD节点时，直接发送CANFD节点的CANFD诊断响应报文；第二响应发送单元，用于当诊断请求报文为CAN诊断请求报文时，将CANFD节点的CANFD诊断响应报文转换为CAN诊断响应报文并发送CAN诊断响应报文。
根据本申请的实施例，车辆诊断装置还包括：配置模块，用于将网关诊断接口配置为CANFD工作方式，其中，CANFD工作方式的波特率与整车CANFD的波特率相同。
根据本申请的实施例，车辆诊断装置还包括：表生成模块，用于根据N个节点的协议类型生成诊断路由表，其中，诊断路由表用于确定诊断请求报文的路由方式和诊断响应报文的路由方式。
本申请的有益效果在于：
通过诊断请求报文的协议类型确定诊断请求报文的路由方式和诊断响应报文的路由方式，因此，当CANFD诊断仪和CAN诊断仪访问节点时均可以确定相应的路由方式接收诊断请求报文并返回诊断响应报文，从而能够支持CANFD诊断仪和CAN诊断仪访问节点；扩展性好，能够适应新的整车通信技术CANFD，还能够兼容传统的整车通信技术CAN；提高了更新CANFD节点程序的速率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是车辆整车网络架构的示意图；
图2是根据本申请实施例的一种车辆诊断方法的流程图；
图3是根据本申请实施例的另一种车辆诊断方法的流程图；
图4是根据本申请实施例的又一种车辆诊断方法的流程图；
图5是根据本申请实施例的一种车辆诊断装置的框图；
图6是根据本申请实施例的另一种车辆诊断装置的框图；
图7是根据本申请实施例的又一种车辆诊断装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图2是根据本申请实施例的一种车辆诊断方法的流程图。如图2所示，本申请的车辆诊断方法可以包括以下步骤：
S102，接收诊断请求报文，其中，诊断请求报文包括诊断请求报文的协议类型。
应当理解，诊断请求报文可以是例如由诊断仪发送的请求报文，诊断请求报文的协议类型可以表示诊断仪支持的协议类型。在一个实施例中，诊断请求报文的协议类型包括CANFD和CAN，可以表示诊断仪是支持CANFD协议的诊断仪，以下称为CANFD诊断仪；支持CAN协议的诊断仪以下称为CAN诊断仪。类似的，以下将协议类型CANFD的诊断请求报文称为CANFD诊断请求报文，将协议类型CAN的诊断请求报文称为CAN诊断请求报文。
S104，根据诊断请求报文的协议类型确定诊断请求报文的路由方式和节点的诊断响应报文的路由方式。
S106，以诊断请求报文的路由方式向节点发送与节点的协议类型一致的诊断请求报文。
S108，以诊断响应报文的路由方式返回与诊断请求报文的协议类型一致的诊断响应报文。因此，可以根据诊断请求报文的协议类型以相应的路由方式将与节点的协议类型一致的诊断请求报文发送至节点、并返回与诊断请求报文的协议类型一致的诊断响应报文，这样，对于CANFD诊断请求报文和CAN诊断请求报文，均可以通过确定相应的路由方式向节点发送节点可接收的诊断请求报文、并返回诊断仪可接收的诊断响应报文。
需要说明是的，传统CAN协议的波特率最大支持1Mbps，一帧数据链路层的CAN报文最大携带8个字节的数据。CANFD协议的波特率最大支持5Mbps，一帧数据链路层的CANFD报文最大携带64个字节的数据。在诊断过程中，传统CAN协议使用的诊断传输协议和CANFD协议使用的诊断传输协议也存在不同，传统CAN的传输协议，单帧、第一帧和连续帧的最大长度是8个字节；CANFD的传输协议，单帧、第一帧和连续帧的最大长度是64个字节。由于目前的诊断方案不能支持CANFD诊断仪，而当诊断仪通过OBD的CAN接口访问CANFD网络的节点时，网关需要执行CAN和CANFD的协议转换(包括波特率转换和数据格式的转换)。这种协议转换需要一定的时间，因此在执行CANFD网络的节点软件更新时，尽管CANFD的速率高于CAN，但是反而更新速度慢于CAN节点。
本申请提供的车辆诊断方法，通过诊断请求报文的协议类型确定诊断请求报文的路由方式和诊断响应报文的路由方式，因此，当CANFD诊断仪和CAN诊断仪访问节点时均可以确定相应的路由方式接收诊断请求报文并返回诊断响应报文，从而能够支持CANFD诊断仪和CAN诊断仪访问节点；扩展性好，能够适应新的整车通信技术CANFD，还能够兼容传统的整车通信技术CAN；提高了更新CANFD节点程序的速率。
在一个实施例中，可以如下设计整车网络：所有CAN网络的通信速率相同，例如均为500Kbps；所有CANFD网络的通信速率相同；CANFD协议区分数据域的通信速率(例如2Mbps)和非数据域的通信速率(例如500Kbps)；非数据域的通信速率和传统CAN的通信速率相同。网关连接至OBD诊断CAN接口，支持CANFD协议。在其他实施例中，也可以对整车网络进行其他适用的设计，本申请对此不进行限定。
在一个实施例中，在步骤S106处可以通过网关将诊断请求报文发送至节点，并且在步骤S108处可以通过网关将节点的诊断响应报文发送至OBD诊断接口。
在一个实施例中，诊断请求报文的协议类型还可以包括CAN，即诊断请求报文是CAN诊断请求报文。在一个实施例中，节点的协议类型可以包括CANFD和/或CAN。以下将协议类型为CAN的节点称为CAN节点，将协议类型为CANFD的节点称为CANFD节点。对于本申请的车辆诊断方法，存在以下四种诊断场景：
场景1，CANFD诊断仪访问CANFD节点；
场景2，CANFD诊断仪访问CAN节点；
场景3，CAN诊断仪访问CAN节点；
场景4，CAN诊断仪访问CANFD节点。
对于这四种场景：
当CANFD诊断仪访问CANFD节点时(即上述场景1)，可以通过网关执行数据链路层的报文路由，将诊断仪的CANFD诊断请求报文直接转发至CANFD网络；并且将CANFD网络中CANFD节点的CANFD诊断响应报文直接转发至OBD诊断接口。
当CANFD诊断仪访问CAN节点时(即上述场景2)，由于CANFD接口能够兼容传统CAN接口，所以CANFD接口可以接收和发送传统CAN报文，诊断仪可以发送传统CAN诊断诊断请求报文。在诊断仪发送CAN诊断诊断请求报文之后，通过网关执行数据链路层的报文路由，将诊断仪的CAN诊断请求报文直接转发至CAN网络，并且将CAN网络中的CAN节点的CAN诊断响应报文直接转发至OBD诊断接口。
当CAN诊断仪访问CAN节点时(即上述场景3)，诊断仪发送传统CAN诊断请求报文，可以通过网关执行数据链路层的报文路由，将诊断仪的CAN诊断请求报文直接转发至CAN网络，并且将CAN网络中的CAN节点的CAN诊断响应报文直接转发至OBD诊断接口。
当CAN诊断仪访问CANFD节点时(即上述场景4)，诊断仪发送传统CAN的诊断请求报文，通过网关接收完整CAN的诊断请求报文后，执行CAN到CANFD诊断传输协议转换，然后将转换后的诊断仪的诊断请求报文转发至CANFD网络；并且在完整接收CANFD网络中CANFD节点的CANFD诊断响应报文之后，执行CANFD到CAN诊断传输协议转换，然后将转换后的诊断响应报文转发至OBD诊断接口。
需要说明的是，整车厂使用的诊断仪会随着其整车设计的发展即时更新，因此整车厂对应的服务单位(例如4S店)，会使用CANFD诊断仪，即场景1。政府使用的诊断仪(检测设备)，目前仅支持传统CAN协议，因此场景4的CAN诊断仪访问CANFD节点的路由方式也不可避免地存在。对于使用CANFD诊断仪的场景2，如果执行本申请CANFD诊断仪访问CAN节点的路由方式，相比于场景3中执行CAN诊断仪访问CAN节点的路由方式效率更低，因此本申请可以不考虑CANFD诊断仪访问CAN节点的场景2。
在一个实施例中，当接收的诊断请求报文为CANFD诊断请求报文时，步骤S106包括将CANFD诊断请求报文直接发送至CANFD节点；步骤S108包括直接发送CANFD诊断响应报文。在一个实施例中，当接收的诊断请求报文为CAN诊断请求报文时，步骤S106包括将CAN的诊断请求报文转换为CANFD诊断请求报文并将CANFD诊断请求报文发送至CANFD节点；步骤S108包括将CANFD诊断响应报文转换为CAN诊断响应报文并发送CAN诊断响应报文。应当理解，此处的直接发送是指报文不需要进行协议转换即可进行发送。
图3是根据本申请实施例的另一种车辆诊断方法的流程图。如图3所示，在接收诊断请求报文之前，本申请的车辆诊断方法还可以包括步骤S101，在步骤S101处，根据N个节点的协议类型生成诊断路由表，其中N为大于1的整数。具体来说，可以根据整车网络设计，确定各个网络是工作在传统的CAN方式还是CANFD方式，以及各个节点(对应的诊断请求报文、响应报文)是工作在CAN方式还是CANFD方式，即确定各个节点是CAN节点还是CANFD节点，进而确认诊断路由表。这样，由于诊断路由表中存储了各个节点是CAN节点还是CANFD节点，因此诊断路由表可以用于确定诊断请求报文的路由方式和诊断响应报文的路由方式。
在一个实施例中，诊断路由表包括OBD诊断接口和CANFD网络的路由表以及OBD诊断接口和CAN网络之间的诊断路由表。其中，OBD诊断接口和CANFD网络的路由表包括诊断仪和CANFD节点之间的两种路由关系：一种是CANFD诊断仪访问CANFD节点，另一种是CAN诊断仪访问CANFD节点。OBD诊断接口和CAN网络之间的诊断路由表包括CAN诊断仪访问CAN节点的路由关系。
在一个实施例中，可以通过以下方式设计诊断路由表：
NodeA(PhyReq,FunReq,Resp),NodeB
其中，PhyReq表示物理请求，FunReq表示功能请求，Resp表示响应，Node表示节点。
在一个实施例中，第一节点的诊断路由表1可以是：
CAN-PhyReq->CANFD-PhyReq
CAN-FunReq->CANFD-FunReq
CANFD-Resp->CAN-Resp
在一个实施例中，第二节点的诊断路由表2可以是：
CANFD-PhyReq->CANFD-PhyReq
CANFD-FunReq->CANFD-FunReq
CANFD-Resp->CANFD-Resp
其中，诊断路由表1用于路由CAN诊断请求报文和CANFD诊断响应报文，以实现CAN诊断仪访问CANFD节点。诊断路由表2用于路由CANFD诊断请求报文和CANFD诊断响应报文，以实现CANFD诊断仪访问CANFD节点。诊断路由表1和诊断路由表2仅是示例，可以采用其他使用的方式对诊断路由表进行设计，本申请对此并不进行限定。
在本实施例中，在步骤S104处，当诊断仪执行车内网络访问时，网关可以接收诊断仪的诊断请求报文，并根据诊断仪的诊断请求报文的协议类型(CAN或者CANFD)，确定诊断请求报文的路由方式(CANFD诊断请求报文到CANFD节点、CAN诊断请求报文到CAN节点、还是CAN诊断请求报文到CANFD节点)、以及确定诊断响应报文的路由方式(CANFD诊断响应报文到CANFD诊断仪、CAN诊断响应报文到CAN诊断仪、还是CANFD诊断响应报文到CAN诊断仪)。如果诊断请求报文的路由方式是CANFD诊断请求报文到CANFD节点，则诊断响应报文的路由方式为CANFD诊断响应报文到CANFD诊断仪；如果诊断请求报文的路由方式是CAN诊断请求报文到CAN节点，则诊断响应报文的路由方式为CAN诊断响应报文到CAN诊断仪；如果诊断请求报文的路由方式是CAN诊断请求报文到CANFD节点，则诊断响应报文的路由方式为CANFD诊断响应报文到CAN诊断仪。
在一个实施例中，可以根据根据接收的诊断请求报文是CAN-PhyReq/CAN-FunReq还是CANFD-PhyReq/CANFD-FunReq来识别诊断仪是CAN诊断仪还是CANFD诊断仪。在识别诊断仪之后，可以根据OBD诊断接口连接的是CAN诊断仪还是CANFD诊断仪来确定诊断响应报文是执行CANFD-Resp->CAN-Resp还是CANFD-Resp->CANFD-Resp。
如图4所示，在接收诊断请求报文之前，本申请的车辆诊断方法还可以包括步骤S1015，在步骤S1015处，将网关诊断接口配置为CANFD工作方式，其中，CANFD工作方式的波特率与整车CANFD的波特率相同。在一个实施例中，可以根据整车网络设计(CAN的波特率和CANFD的波特率)，配置网关诊断接口为CANFD工作方式。
如图5所示，根据本申请的实施例，还提供了一种车辆诊断装置，包括：
接收模块510，用于接收诊断请求报文，其中，诊断请求报文包括诊断请求报文的协议类型，诊断请求报文的协议类型包括CANFD；
确定模块520，用于根据诊断请求报文的协议类型确定诊断请求报文的路由方式和节点的诊断响应报文的路由方式；
请求发送模块530，用于以诊断请求报文的路由方式向节点发送与节点的协议类型一致的诊断请求报文；
响应发送模块540，用于以诊断响应报文的路由方式返回与诊断请求报文的协议类型一致的诊断响应报文。
在一个实施例中，如图6所示，请求发送模块530包括第一请求发送单元531和第二请求发送单元532。第一请求发送单元531用于当诊断请求报文为CANFD诊断请求报文时，将CANFD诊断请求报文直接发送至CANFD节点。第二请求发送单元532用于当诊断请求报文为CAN诊断请求报文时，将CAN诊断请求报文转换为CANFD诊断请求报文并将CANFD诊断请求报文发送至CANFD节点。
在一个实施例中，响应发送模块540包括第一响应发送单元541和第二响应发送单元542。第一响应发送单元541用于当诊断请求报文为CANFD诊断请求报文时，直接发送CANFD节点的CANFD诊断响应报文。第二响应发送单元542用于当诊断请求报文为CAN诊断请求报文时，将CANFD节点的CANFD诊断响应报文转换为CAN诊断响应报文并发送CAN诊断响应报文。
在一个实施例中，如图7所示，车辆诊断装置还包括表生成模块502，表生成模块502用于根据N个节点的协议类型生成诊断路由表，N为大于1的整数，其中，诊断路由表用于确定诊断请求报文的路由方式和诊断响应报文的路由方式。
在一个实施例中，车辆诊断装置还可以包括配置模块504，配置模块504用于将网关诊断接口配置为CANFD工作方式。其中，CANFD工作方式的波特率与整车CANFD的波特率相同。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆诊断方法，其特征在于，包括：
接收诊断请求报文，其中，所述诊断请求报文包括所述诊断请求报文的协议类型，所述诊断请求报文的协议类型包括CANFD和CAN；
根据所述诊断请求报文的协议类型确定所述诊断请求报文的路由方式和节点的诊断响应报文的路由方式；
以所述诊断请求报文的路由方式向所述节点发送与所述节点的协议类型一致的所述诊断请求报文；
以所述诊断响应报文的路由方式返回与所述诊断请求报文的协议类型一致的所述诊断响应报文。
2.根据权利要求1所述的车辆诊断方法，其特征在于，当所述诊断请求报文为CANFD诊断请求报文并且所述节点为CANFD节点时，
发送所述诊断请求报文包括：将所述CANFD诊断请求报文直接发送至所述CANFD节点，
发送所述诊断响应报文包括：直接发送所述CANFD节点的CANFD诊断响应报文。
3.根据权利要求1所述的车辆诊断方法，其特征在于，当所述诊断请求报文为CAN诊断请求报文并且所述节点为CANFD节点时，
发送所述诊断请求报文包括：将所述CAN诊断请求报文转换为CANFD诊断请求报文并将所述CANFD诊断请求报文发送至所述CANFD节点，
发送所述诊断响应报文包括：将所述CANFD节点的CANFD诊断响应报文转换为CAN诊断响应报文并发送所述CAN诊断响应报文。
4.根据权利要求1所述的车辆诊断方法，其特征在于，在接收所述诊断请求报文之前，还包括：
将网关诊断接口配置为CANFD工作方式，其中，所述CANFD工作方式的波特率与整车CANFD的波特率相同。
5.根据权利要求1所述的车辆诊断方法，其特征在于，在接收所述诊断请求报文之前，还包括：
根据N个所述节点的协议类型生成诊断路由表，N为大于1的整数，其中，所述诊断路由表用于确定所述诊断请求报文的路由方式和所述诊断响应报文的路由方式。
6.一种车辆诊断装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收诊断请求报文，其中，所述诊断请求报文包括所述诊断请求报文的协议类型，所述诊断请求报文的协议类型包括CANFD和CAN；
确定模块，用于根据所述诊断请求报文的协议类型确定所述诊断请求报文的路由方式和节点的诊断响应报文的路由方式；
请求发送模块，用于以所述诊断请求报文的路由方式向所述节点发送与所述节点的协议类型一致的所述诊断请求报文；
响应发送模块，用于以所述诊断响应报文的路由方式返回与所述诊断请求报文的协议类型一致的所述诊断响应报文。
7.根据权利要求6所述的车辆诊断装置，其特征在于，所述请求发送模块包括：
第一请求发送单元，用于当所述诊断请求报文为CANFD诊断请求报文并且所述节点为CANFD节点时，将所述CANFD诊断请求报文直接发送至CANFD节点；
第二请求发送单元，用于当所述诊断请求报文为CAN诊断请求报文并且所述节点为CANFD节点时，将所述CAN诊断请求报文转换为CANFD诊断请求报文并将所述CANFD诊断请求报文发送至所述CANFD节点。
8.根据权利要求6所述的车辆诊断装置，其特征在于，所述响应发送模块包括：
第一响应发送单元，用于当所述诊断请求报文为CANFD诊断请求报文并且所述节点为CANFD节点时，直接发送所述CANFD节点的CANFD诊断响应报文；
第二响应发送单元，用于当所述诊断请求报文为CAN诊断请求报文并且所述节点为CANFD节点时，将所述CANFD节点的CANFD诊断响应报文转换为CAN诊断响应报文并发送所述CAN诊断响应报文。
9.根据权利要求6所述的车辆诊断装置，其特征在于，还包括：
配置模块，用于将网关诊断接口配置为CANFD工作方式，其中，所述CANFD工作方式的波特率与整车CANFD的波特率相同。
10.根据权利要求6所述的车辆诊断装置，其特征在于，还包括：
表生成模块，用于根据N个所述节点的协议类型生成诊断路由表，N为大于1的整数，其中，所述诊断路由表用于确定所述诊断请求报文的路由方式和所述诊断响应报文的路由方式。
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