CN111427742A - 一种基于autosar架构的复杂驱动任务实时监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种基于AUTOSAR架构的复杂驱动任务实时监控方法，包括以下步骤：步骤S10，通过系统时钟记录连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的时间间隔，并计算和记录连续相邻两个周期内的节拍偏移；步骤S20，对连续相邻两个周期内的节拍偏移进行统计处理。本发明通过利用系统时钟以及对连续相邻周期任务节拍偏移的观察统计，定量地分析出复杂驱动任务实时性的差异程度和稳定程度，并能实现对其趋势的实时监控，其运算简单，易于实现，占用系统资源少。

Description

一种基于AUTOSAR架构的复杂驱动任务实时监控方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车控制器软件系统技术领域，尤其涉及一种基于AUTOSAR架构的新能源汽车控制器软件系统的复杂驱动任务实时测量和监控方法。
背景技术
当前新能源汽车控制器软件系统中，对复杂驱动任务的实时性要求越来越高，但同时缺少高效可靠的测量和监控方法。所谓的复杂驱动任务是基于AUTOSAR软件架构定义的，其主要任务是整合具有特殊目的且不能用MCAL进行配置的非标准功能模块，将该部分功能嵌入到AUTOSAR基础软件层中，从而实现处理复杂传感器以及执行器的特定功能和时间要求。由于复杂驱动任务的上述特殊性，突破了新能源汽车控制器实时操作系统的性能(毫秒级)，所以无法直接通过操作系统来保证任务的实时性。常见的解决方法是通过硬件的性能，即芯片本身的处理速度和可靠性，以及一定的设计余量来保证复杂驱动任务的实时性。
然而，通过硬件性能和设计余量来保证复杂驱动任务的实时性存在以下问题：1.提高了对硬件的依赖性；2.由于要留有一定的设计余量，无法充分发挥软硬件系统本身的性能；3.缺乏有效的方法来对任务的实时性进行测量和监控。
为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种基于AUTOSAR架构的新能源汽车控制器软件系统的复杂驱动任务实时监控方法。
本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方式来实现：
一种基于AUTOSAR架构的复杂驱动任务实时监控方法，包括以下步骤：
步骤S10，通过系统时钟记录连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的时间间隔，并计算和记录连续相邻两个周期内的节拍偏移；
步骤S20，对连续相邻两个周期内的节拍偏移进行统计处理。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S10中，所述通过系统时钟记录连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的时间间隔，并计算和记录连续相邻两个周期内的节拍偏移，包括以下步骤：
步骤S11，在当前周期内且在复杂驱动任务开始之前，记录系统时钟；
步骤S12，通过与上一周期任务中记录的系统时钟进行差值计算，获得相邻两个周期内的复杂驱动任务的时间间隔；
步骤S13，计算连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的节拍偏移；
步骤S14，将步骤S13中计算得到的所有的节拍偏移进行比较，并选取最大节拍偏移进行记录；
步骤S15，将步骤S13中计算得到的所有的节拍偏移进行求和运算，并记录节拍偏移和。
在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S20中，所述对连续相邻两个周期内的节拍偏移进行统计处理，包括以下步骤：
步骤S21，对步骤S13计算得到的每一节拍偏移进行方差运算，以得到所有的连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的节拍偏移方差；
步骤S22，对步骤S21计算得到的所有的节拍偏移方差进行比较，并选取最大节拍偏移方差进行记录；
步骤S23，记录在最近预设时间段内的所有的连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的节拍偏移方差；
步骤S24，对步骤S23记录下来的所有的节拍偏移方差进行平均运算，以得到在最近预设时间段内的所有的连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的平均节拍偏移方差。
在本发明的一个优选实施例中，所述预设时间为1秒。
由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：本发明通过系统时钟记录相邻周期内的复杂驱动任务的时间间隔并计算节拍偏移，同时对连续相邻周期内的节拍偏移进行统计和采集，通过利用系统时钟以及对连续相邻周期任务节拍偏移的观察统计，定量地分析出复杂驱动任务实时性的差异程度和稳定程度，并能实现对其趋势的实时监控，其运算简单，易于实现，占用系统资源少。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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是本发明的流程示意图。
图2是本发明的时间间隔及节拍偏移的计算流程图。
图3是本发明的对连续相邻两个周期内的节拍偏移进行统计处理的流程图。
图4是本发明的基本实现原理的示意图。
图5是本发明对新能源汽车控制器软件系统复杂驱动任务实时性的测量结果的示意图。
图6是本发明对新能源汽车控制器软件系统复杂驱动任务的实时性监控画面。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，图中给出的是一种基于AUTOSAR架构的复杂驱动任务实时监控方法，包括以下步骤：
步骤S10，通过系统时钟记录连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的时间间隔，并计算和记录连续相邻两个周期内的节拍偏移，即对复杂驱动任务实时性的差异程度进行测量，如图4所示；
步骤S20，对连续相邻两个周期内的节拍偏移进行统计处理，即对复杂驱动任务实时性的稳定程度和趋势进行监控。
参见图2，在步骤S10中，通过系统时钟记录连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的时间间隔，并计算和记录连续相邻两个周期内的节拍偏移，包括以下子步骤：
步骤S11，在当前周期内且在复杂驱动任务开始之前，记录系统时钟；
步骤S12，通过与上一周期任务中记录的系统时钟进行差值计算，获得相邻两个周期内的复杂驱动任务的时间间隔；
步骤S13，计算连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的节拍偏移；
步骤S14，将步骤S13中计算得到的所有的节拍偏移进行比较，并选取最大节拍偏移进行记录。
步骤S15，将步骤S13中计算得到的所有的节拍偏移进行求和运算，并记录节拍偏移和。
记录所有相邻100微秒任务的节拍偏移和
Figure BDA0002404695330000051
参见图3，在步骤S20中，对连续相邻两个周期内的节拍偏移进行统计处理，包括以下子步骤：
步骤S21，对步骤S13计算得到的每一节拍偏移进行方差运算，以得到所有的连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的节拍偏移方差；
步骤S22，对步骤S21计算得到的所有的节拍偏移方差进行比较，并选取最大节拍偏移方差进行记录；
步骤S23，记录在最近预设时间段内的所有的连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的节拍偏移方差；
步骤S24，对步骤S23记录下来的所有的节拍偏移方差进行平均运算，以得到在最近预设时间段内的所有的连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的平均节拍偏移方差。
以下示出本发明的基于AUTOSAR架构的复杂驱动任务实时监控方法的一个具体实施例：
(1)对复杂驱动任务实时性的差异程度进行测量。
(1.1)时钟节拍采用系统时钟通道，频率100MHz，即每个节拍为10纳秒，记录当前100微秒任务时的时钟节拍。
(1.2)计算相邻100微秒任务的时间间隔：
Tdelta＝Tcurrent-Tlast
(1.3)计算相邻100微秒任务的节拍偏移：
DEVtick＝Tdelta-10000
(1.4)记录连续相邻100微秒任务的最大节拍偏移：
DEVmax＝max{|DEVtick|}
(1.5)记录所有相邻100微秒任务的节拍偏移和：
Figure BDA0002404695330000061
(2)对复杂驱动任务实时性的稳定程度和趋势进行测量和监控。
(2.1)计算所有相邻100微秒任务的节拍偏移方差
Figure BDA0002404695330000062
(2.2)记录所有相邻100微秒任务的最大节拍偏移方差
VARmax＝max{VARdev}
(2.3)记录最近1秒内所有相邻100微秒任务的节拍偏移方差
(2.4)计算所有相邻100微秒任务的平均节拍偏移方差
Figure BDA0002404695330000063
本发明通过利用系统时钟以及对连续相邻周期任务节拍偏移的观察统计，定量地分析出复杂驱动任务实时性的差异程度和稳定程度，并能实现对其趋势的实时监控，其运算简单，易于实现，占用系统资源少。本发明针对某款新能源汽车控制器软件系统复杂驱动任务实时性的测量结果，如图5所示。本发明针对某款新能源汽车控制器软件系统复杂驱动任务的实时性监控画面，如图6所示。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种基于AUTOSAR架构的复杂驱动任务实时监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，通过系统时钟记录连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的时间间隔，并计算和记录连续相邻两个周期内的节拍偏移；
步骤S20，对连续相邻两个周期内的节拍偏移进行统计处理。
2.如权利要求1所述的基于AUTOSAR架构的复杂驱动任务实时监控方法，其特征在于，在所述步骤S10中，所述通过系统时钟记录连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的时间间隔，并计算和记录连续相邻两个周期内的节拍偏移，包括以下步骤：
步骤S11，在当前周期内且在复杂驱动任务开始之前，记录系统时钟；
步骤S12，通过与上一周期任务中记录的系统时钟进行差值计算，获得相邻两个周期内的复杂驱动任务的时间间隔；
步骤S13，计算连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的节拍偏移；
步骤S14，将步骤S13中计算得到的所有的节拍偏移进行比较，并选取最大节拍偏移进行记录；
步骤S15，将步骤S13中计算得到的所有的节拍偏移进行求和运算，并记录节拍偏移和。
3.如权利要求2所述的基于AUTOSAR架构的复杂驱动任务实时监控方法，其特征在于，在所述步骤S20中，所述对连续相邻两个周期内的节拍偏移进行统计处理，包括以下步骤：
步骤S21，对步骤S13计算得到的每一节拍偏移进行方差运算，以得到所有的连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的节拍偏移方差；
步骤S22，对步骤S21计算得到的所有的节拍偏移方差进行比较，并选取最大节拍偏移方差进行记录；
步骤S23，记录在最近预设时间段内的所有的连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的节拍偏移方差；
步骤S24，对步骤S23记录下来的所有的节拍偏移方差进行平均运算，以得到在最近预设时间段内的所有的连续相邻两个周期内的复杂驱动任务的平均节拍偏移方差。
4.如权利要求3所述的基于AUTOSAR架构的复杂驱动任务实时监控方法，其特征在于，所述预设时间为1秒。
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