CN112291194A - 一种基于车载网络中ecu的状态管理方法、装置及智能汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于车载网络中ECU的状态管理方法、装置及智能汽车，包括：系统上电，车载网络中ECU初始化；非域控制器ECU的状态管理模块对自身的内部状态进行侦听，根据侦听获取的信息进行判断并执行相应操作；状态管理模块接收来自外部自适应应用程序的状态变更请求并评估后下发执行信息到执行管理模块进行执行。通过本发明提供的技术方案，能够对ECU的内部状态对进行实时监控和管理，当发现某个功能组状态出现异常行时，通过状态管理模块能够及时进行处理，确保ECU的正常运行。

Description

一种基于车载网络中ECU的状态管理方法、装置及智能汽车
技术领域
本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种基于车载网络中ECU的状态管理方法、装置及智能汽车。
背景技术
随着汽车对舒适化、信息化、智能化的功能需求不断增加，汽车电子电气系统越来越复杂庞大。现如今，每台汽车搭载的电子控制器平均25个，而在一些高端车型中这一数量通常会超过100。然而，这些控制器并非孤岛，它们之间由总线相连，通过设好的通信协议交换信息。电子控制器数量越多，总线数量必将更长。长度超过6km的总线，重量通常会超过70kg，基本成为位列发动机之后的全车第二重部件。为了控制总线长度、降低电子控制器数量(或者保持控制器数量不变)从而降低电子部件重量、降低整车制造成本，通过采用一种高性能的域控制器来处理大量的数据，包括图像分析、视频分析、决策运算等，为了应如此众多的状态，ECU内部需要适配相应的功能模块，由此增加ECU系统内部的复杂性，如何管理ECU内部的功能模块成为目前ECU设计面临的挑战。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术存在问题，本发明提供了一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，包括：
执行步骤S1，系统上电，车载网络中ECU初始化；
执行步骤S2，非域控制器ECU的状态管理模块对自身的内部状态进行侦听，根据侦听获取的信息进行判断并执行相应操作；
步骤S2中具体包括：
状态管理模块接收来自外部自适应应用程序的状态变更请求并根据事件类型、事件优先级、应用程序标识符、关联事例进程判断是否进行状态变更或基于状态管理模块内部自行发起的变更请求，则将需要状态变更请求对应的执行信息下发给执行管理模块；
执行管理模块响应状态管理模块的执行信息并进行相应功能组状态的更改并返回执行后的执行结果给状态管理模块。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，非域控制器中的监控模块实时对状态管理模块进行监控、执行管理模块和应用程序进行监控，在预设的周期内或时间点未收到状态管理模块或执行管理模块的信号或收到的信号经过解析后获取的参数与预设的参数出现一致性差异时或功能组状态发生变化而状态管理模块未更新时，重启、重置或修复状态管理模块或执行管理模块。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，步骤S1中具体包括：非域控制器ECU主动上报当前状态给域控制器ECU，域控制器ECU的中央状态管模块通过调用外部服务接口获取车载网络与其相连接的非域控制器ECU的状态。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，功能组状态包括第一类功能组状态和第二类功能组状态，第一类功能组状态包括机器状态，机器状态包括开始、关闭、重启；
第二类功能组状态至少包括：诊断、错误恢复、重置、更新、网络管理中的一种或多种；
第一类功能状态用于控制机器生命周期和平台级应用程序的进程，第二类功能状态态则分别控制属于功能上一致的用户级应用程序组的进程；
功能组的状态包括正在运行的一系列进程，自适应应用程序在其执行清单中声明其进程必须在对应的功能组状态下运行。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，执行管理模块状态在收到状态更改请求后，执行管理模块将终止正在运行的进程，启动在新状态下处于活动状态的进程，然后再向状态管理模块确认状态更改。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，状态管理模块从配置清单中获取可用功能组的潜在状态，以建立特定功能的状态管理，在其执行清单中处理要执行的状态；
或当功能组状态为关闭状态请求时，状态管理模块需要根据功能组状态中的进程执行顺序以及进程依赖关系进行评估是否通知执行模块执行关闭状态。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，基于状态管理内部状态或具有功能组所有权的更高优先级自适应应用程序不释放请求时，状态管理模块拒绝低优先级权限的自适应应用程序更改功能组状态。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，步骤S2还包括：被授权的自适应应用程序的状态变更请求并不需要经过执行管理模块进行执行；授权方式根据自适应应用程序的标识符、权限等级来对订阅通知范围进行授权；
被授权的自适应应用程序通过状态管理模块提供的第一服务接口订阅内部状态改变的通知消息，当状态管理模块内部状态改变时会自动产生内部状态改变的通知消息并通过第一服务接口发送到自适应应用程序，自适应应用程序调整自身状态进行适配。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，状态管理模块提供用于接收自适应应用程序的状态改变的触发消息第二服务接口，被授权的自适应应用程序通过第二服务接口向状态管理模块写入状态改变的触发消息后，状态管理模块对触发消息进行解析后更改内部状态进行适配。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，状态管理模块提供用于状态改变的触发消息和用于内部状态改变的通知消息的第三服务接口，当状态管理模块通过第三服务接口执行来自触发消息更改发出的操作之后，通知消息也会发生相应的更改。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，执行步骤S3，中央状态管理模块保持网络侦听并根据侦听结果进行判断并执行相应操作；
步骤S3中具体包括：中央状态管理模块保持网络侦听的消息类型进行判断，若为状态变更消息类型，则将该状态变更消息进行解析后提出变更参数记录于第二表单，并在第一表单记录变更后的非域控制器ECU的状态显示；
若为监控信号类型，则对监控信号类型进行解析并在预设的周期内或时间点统计接收到车载网络节点中非域控制器的上报状态的频率，控制非域控制器ECU的开始、关闭、重启或重置。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，包括：
执行步骤S1，系统上电，车载网络ECU初始化；
执行步骤S3，域控制器ECU的中央状态管理模块保持车载网络侦听并根据侦听结果进行判断并执行相应操作；
步骤S3中具体包括：中央状态管理模块对侦听的消息类型进行判断，若为状态变更消息类型，则对状态变更消息进行解析后提取变更参数记录于第二表单，并在第一表单记录变更后的非域控制器ECU的状态显示；
若为监控信号类型，则对监控信号类型进行解析并在预设的周期内或时间点统计接收到车载网络节点中非域控制器的上报状态的频率根据需求，根据分析结构，控制非域控制器ECU的开始、关闭、重启或重置。
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，进一步地，中央状态管理模块通过对上报状态的频率进行统计分析，对于超过预设周期内或时间点未获取到上报状态的域控制器ECU，则中央管理模块发起重启的状态变更通知并通过第二接口服务模块发送到对应的非域控制器ECU中；
对于超过预设周期内或时间点获取到上报状态或对于在预设周期内或时间点获取到上报状态但获取的参数不在预设范围内，则中央管理模块发起状态重置的状态变更通知通过第二接口服务模块发送到对应的非域控制器ECU中。
一种基于车载网络中ECU的状态管理装置，包括：包括非域控制器ECU，非域控制器ECU包括：
状态管理模块，被配置为用于对ECU内的功能组状态进行监控与管理，接收来自功能组状态的变更请求并根据事件类型、事件优先级、应用程序标识符、关联事例进程评估是否进行状态变更；
执行管理模块，被配置为用于响应状态管理模块的执行信息并进行相应功能组状态的更改并返回执行后的执行结果给状态管理模块，但并不自行执行功能组状态的更改；
监控模块，被配置于用于对状态管理模块进行监控、执行管理模块和应用程序进行监控，在预设的周期内未收到状态管理模块的信号或功能组状态发生变化而状态管理模块未更新时，重置或修复状态管理模块。
一种基于车载网络中ECU的状态管理装置，进一步地，基于状态管理模块的内部自行发起的请求或来自外部应用程序在状态管理模块中的请求，执行模块响应状态管理模块的执行信息；
执行管理模块状态在收到状态更改请求后，执行管理模块将终止正在运行的进程，启动在新状态下处于活动状态的进程，然后再向状态管理模块确认状态更改；
基于状态管理内部状态或具有功能组所有权的更高优先级自适应应用程序不释放请求时，状态管理模块拒绝更改功能组状态。
一种基于车载网络中ECU的状态管理装置，进一步地，还包括域控制器ECU，域控制器ECU与非域控制器ECU相比，增加中央状态管理模块，中央状态管理模块被配置为用于对车载网络中的非域控制器ECU进行监控与管理；
中央状态管理模块设有表单模块，表单模块包括：第一表单、第二表单、第三表单，第一表单用于记录非域控制器ECU运行状态，第二表单用于记录非域控制器状态更改后发送的状态变更通知消息，第三表单用于记录中央状态管理模块需要控制相应域控制器进行开始、关闭、重启或重置状态的触发消息；
一种基于车载网络中ECU的状态管理装置，进一步地，中央状态管理模块接收来与其相连接的外部设备的状态变更消息并在第一表单中及时调整外部设备的显示状态；根据需求，控制外部设备的开始、关闭、重启或重置状态；
非域控制器ECU根据第三表单的状态变更通知自适应调整自身的状态变更。
一种智能汽车，其特征在于，包括上述一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，上述一种基于车载网络中ECU的状态管理装置。
有益效果：
1.本发明提供的技术方案中，对于车载网络中的ECU，在ECU内设置状态管理模块和执行管理模块，通过状态管理模块来对ECU内部状态的管理，执行管理模块负责执行状态管理的执行指令。通过这种设计方式，通过状态管理模块就可以获知当前ECU所处状态，方面查询和管理。ECU内自适应应用程序的状态变更充分考了事件类型、事件优先级、应用程序标识符、关联事例进程等因素，使得当前功能组状态变更不会引起其他功能组正在执行的进程从而导致ECU内部出现故障等现象发生。另外，执行管理模块进行对功能组状态更改时需要返回执行结果给状态管理模块，避免基础系统运行时执行管理模块发生损坏从而产生执行错误或终止从而导致实际功能组状态并没有变更但是状态管理模块显示变更的不匹配问题。
2.本发明提供的技术方案中，尽管存在状态管理模块对ECU内部状态进行管理，但是如此庞大的ECU基础系统内状态管理模块仍然可能会出现问题，当发现问题时需要及时处理，否则可能会引发严重的安全事故。因此，在ECU内部设计了监控模块，其不同于安全模块，监控模块会时刻进行监督状装管理模块和执行模块，当出现问题时，则进行重启、重置或修复等操作，确保状态管理模块或执行模块出问题时能够及时处理并修复，保持ECU的正常运转。
3.本发明提供的技术方案中，状态管理模块需要从配置清单中获取功能组的潜在状态，以建立特定功能的状态管理。避免在配置清单存在功能但系统不允许执行的功能被执行。另外，当功能组状态为关闭状态请求时，状态管理模块需要根据功能组状态中的进程执行顺序以及进程依赖关系进行评估，避免因为功能组状态的关闭对其它正在运行的进程造成影响从而导致数据丢失或系统故障等现象发生。
4.本发明提供的技术方案中，对一些频繁运行的程序，如果每次状态变更请求每次都需要状态管理下发执行指令给执行管理模块进行执行后才能变更，每次执行都需要使CPU中断或陷入，造成系统资源的极大浪费。为了解决该问题，通过设计标识符、权限等级来对自适应应用程序进行授权，被授权的自适应应用程序通过状态管理提供的服务接口，能够不经过执行管理模块自适应的调整状态变更与状态管理模块的显示状态进行适配。标识符、权限等级进行授权相比于仅采用标识符的授权方法，能够设置状态变更限制订阅通知的范围。避免仅采用标识符进行授权，则会导致某些自适应应用程序的变更权限过大从而导致基础系统无法正常运作或强行终止其它功能组进程的运行，从而导致数据丢失或基础系统崩溃。
5.本发明提供的技术方案中，对于域控制器的ECU，由于其需要对与其相连接并被其控制的非域控制ECU进行监督与管理，在域控制域ECU设计了中央状态管理模块，并且中央状态管理模块设计了第一表单、第二表单、第三表单，通过三张表单完整个车载网络中与其相连接并被其控制的非域控制ECU进行监督与管理。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为本发明一实施例中车载网络中包括有域控制器ECU和非与控制器ECU结构示意图。
图2为本发明一实施例中非域控制器ECU包含各功能模块结构示意图。
图3为本发明一实施例中域控制器ECU包含各功能模块结构示意图。
图4为本发明一实施例中非域控制器ECU中状态管理模块经过执行模块进行状态变更流程图。
图5为本发明一实施例中非域控制器ECU中状态管理模块的状态变更不经过执行模块的流程图。
具体实施方式
为了对本文的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。为使图面简洁，各图中的示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
关于控制系统，功能模块、应用程序(APP)本领域技术人员熟知的是，其可以采用任何适当的形式，既可以是硬件也可以是软件，既可以是离散设置的多个功能模块，也可以是集成到一个硬件上的多个功能单元。作为最简单的形式，所述控制系统可以是控制器，例如组合逻辑控制器、微程序控制器等，只要能够实现本申请描述的操作即可。当然，控制系统也可以作为不同的模块集成到一个物理设备上，这些都不偏离本发明的基本原理和保护范围。
本发明中“连接”，即可包括直接连接、也可以包括间接连接、通信连接、电连接，特别说明除外。
本文中所使用的术语仅为了描述特定实施方案的目的并且不旨在限制本公开。如本文中所使用地，单数形式“一个”、“一种”、以及“该”旨在也包括复数形式，除非上下文明确地另作规定。还将理解的是，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”是指存在有所陈述的特征、数值、步骤、操作、元件和/或组分，但是并不排除存在有或额外增加一个或多个其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组分和/或其组成的群组。作为在本文中所使用的，术语“和/或”包括列举的相关项的一个或多个的任何和全部的组合
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
具体，本实施提供了一种车载网络节点中ECU的内部状态管理装置，参见图1至图5，具体包括：如图1所示，非域控制器ECU和域控制器ECU，非域控制器ECU通过车载以太网总线、CAN总线、MOST总线、Flexray总线中的一种连接到网关，域控制器ECU通过车载以太网与网关相连接，域控制器ECU与非域控制器ECU通过网关进行通信；
网关包括协议转化模块，用于将不同的通信协议进行相互转化，如将CAN协议转化为车载以太网协议。
域控制器ECU是高性能ECU，在硬件平台上面，配置有高性能的CPU、GPU、大容量DDR等，非域控制器ECU，在硬件平台上，其配置普通性能的ECU，如基于ARM架构的CPU、GPU等，其不负责大规模的数据处理和运算。
具体地，参见图2，非域控制器ECU包括：
状态管理模块，被配置为用于对ECU内的功能组状态进行监控与管理，接收来自功能组状态的变更请求并根据事件类型、事件优先级、应用程序标识符、关联事例进程评估是否进行状态变更；
具体地，状态管理模块是接收任何可能影响状态管理内部状态的操作事件的中心点，状态管理部门负责评估这些事件并根据事件类型、事件优先级、应用程序标识符、关联事例进程表等内容做出决定：
关联事例进程包括一系列逻辑上顺序执行的功能组进程，由于ECU的内部功能组单元较多，每个功能单元严格意义来讲都是独立进行了，但是他们在逻辑上存在关联，在某些情况，后面进程的执行需要前面进程的执行完才可以，如果此时，后面进程请求执行，但是前面进程尚未执行时，状态管理模块中涉及相关进程的变更需要拒绝该请求。
状态管理模块从配置清单中获取可用功能组及潜在状态，以建立特定功能的状态管理，在其执行清单中处理要执行的状态。
执行管理模块，被配置为用于响应状态管理模块的执行信息并进行相应功能组状态的更改并返回执行后的执行结果给状态管理模块，并不自行执行任何功能状态的更改；
执行管理模块能够自行发起执行对操作系统的初始化状态；
具体地，考虑到执行管理模块可能由于进程中断、终止、阻塞或者代码缺失、损坏导致无法正常执行原本该执行的任务，通过要求执行管理模块反馈执行后的结果，防止这种情况发生。
监控模块，被配置于用于对状态管理模块、执行管理模块和应用程序进行监控，在预设的周期内未收到状态状态管理模块的信号或功能组状态发生变化而状态管理模块未更新时，重置或修复状态管理模块。
具体地，由于状态管理模块负责整个ECU内部的状态，其较为关键，当ECU内部出现问题时，只需要查看状态管理模块中的功能组状态显示即可。例如:状态管理模块负责ECU内部的状态管理，但是在状态转化过程中，功能组可能由于多种原因而失败。当这种情况发生时，若状态管理仍然有效，能够及时报告错误并等待进一步的指示。但是，当在某个时候状态管理将不再可用，并且将不再能够报告错误，会导致ECU出现故障不能够正常运转，导致不能够及时报警提醒驾驶员从而引发事故。因此为了解决该问题，本实施设计了监控模块对状态管理模块进行监控，若发现出现问题，则重置、重启或修复状态管理模块。
监控模块设有创建预设的一系列功能组进程，分别在预设的时间点或时间段内创建检查节点获取状态管理模块的状态参数，将获取的参数与预设的参数进行比较判断是状态管理模块是否处于正常的工作状态。
状态管理模块也能够获取监控模块中的状态，当状态模块发现监控模块出现故障时，如预设的周期内未收到心跳信号上报状态，则通过执行模块重启、重置监控模块。
监控模块实时对状态管理模块进行监控、执行管理模块和应用程序进行监控，在预设的周期内或时间点未收到状态管理模块的信号或收到的信号经过解析后获取的参数与预设的参数出现一致性差异时或功能组状态发生变化而状态管理模块未更新时，重启、重置或修复状态管理模块；
一致性包括获取的参数在预设的范围之类或经过增量计算后获得的结果在预设的范围。
网络管理模块用于对车载网络的状态进行管理，升级管理模块用于对ECU进行升级。
内部服务接口模块用于提供给功能组进程、功能模块进行调用的接口，其由一系列的函数封装组成，不同系列的封装函数具备不同的功能。
功能组状态包括第一类功能组状态和第二类功能组状态，第一类功能组状态包括机器状态，机器状态包括开始、关闭、重启；第二类功能组状态至少包括：诊断、错误恢复、重置、更新、验证、网络管理中的一种或多种；第一类功能状态用于控制机器生命周期和平台级应用程序的进程，第二类功能状态则分别控制属于功能上一致的用户级应用程序组的进程。
功能组的状态包括正在运行的一系列进程，应用程序在其执行清单中声明其进程必须在对应的功能组状态下运行。
第一外部服务接口模块用于提供给外部设备访问内部状态的接口服务；
通过第一外部服务接口，可以发送内部状态信息给外部设备，也可以接收来自外部设备的消息。
具体，参见图4，基于状态管理模块的内部自行发起的请求或来自外部应用程序在状态管理模块中的请求，状态管理模块判断是否进行状态变更，若否终止会话，若需要进行状态变更，则通知执行管理模块进行变更执行；
执行管理模块状态在收到状态更改请求后，执行管理模块将终止正在运行的进程，启动在新状态下处于活动状态的进程，然后再向状态管理模块确认状态更改。
自适应应用程序通过状态管理提供的服务接口提供自己的属性或时间，以触发状态管理的内部状态发生改变，基于状态管理内部状态或具有功能组所有权的更高优先级自适应应用程序不释放请求时，状态管理模块拒绝更改功能组状态。例如：更新和配置管理以及出色的功能组管理器。为了确保将“功能组”设置为“更重要”应用程序的专用功能组状态的决定不会被“次要重要性”应用程序“破坏”，具有较高优先级的应用程序将拥有被请求的功能组，只要它不释放请求。因此通过设置优先级，确保优先级高的应用程序的执行不被打断直至其释放请求。
当功能组状态为关闭状态请求时，状态管理模块需要根据功能组状态中的进程执行顺序以及进程依赖关系进行评估是否通知执行模块执行关闭状态。
从执行管理的角度来看，功能组是相互不影响的独立实体。但是，从状态管理模块的角度来看，这可能并不总是正确的。例如计算机关机用例，从执行管理模块的角度来看，状态管理在某个时间点将请求将计算机状态转换为关机状态，配置为在该特定状态下运行的进程之一将启动关闭，并且计算机将关闭电源。但是，从状态管理的角度来看，如果请求将计算机状态转换为关机状态有效，则需要评估。即使评估是肯定的，并且可以关闭机器电源，项目特定要求也可能要求在开始关闭电源顺序之前将所有可用功能组切换到关闭状态。因此，需要考虑功能组之间存在依赖关系通知状态管理模块，状态管理模块根据依赖关系能够判断是否将来自自适应应用程序的单个请求转换为多个功能组状态转换，以及是否可以并行请求这些转换，或者应采用特定顺序。
状态管理模块将状态更改的结果返回给功能组，自适应平台应用程序自动更改与状态管理模块相匹配的功能组状态。
另外，当执行管理应更改流程的内部行为时，需要从内存中卸载流程，包括由于持久性而导致的高延迟，然后将可执行文件从文件系统重新加载到内存中。此行为在内存带宽，CPU负载和执行时间方面消耗资源。为了解决该问题，针对一些被授权的自适应应用程序，其状态变更请求无须通过执行模块进行。
具体实施方案如下：
具体参见图5，状态管理模块与自适应应用程序的交互包括：
状态管理模块提供用于获取内部状态改变的通知消息的第一服务接口，若当前有自适应的应用程序需要订阅通知，则状态管理模块需要判断自适应的应用程序是否为授权允许的范围内，如果是，则授权同意其允许订阅，如果不是，则拒绝其订阅，授权方式依据自适应应用程序的标识符、权限等级来对订阅通知范围进行授权。
现有技术中，授权方式都是采用标识符，根据标识符来决定是否给目标对象进行授权，但是本实施中，如果采用标识符进行授权，则会导致某些自适应应用程序无法正常运作或者强行终止其它功能组进程的运行，从而导致基础系统崩溃。例如，假设状态管理模块的状态时基础系统重启的状态变更，若此时以标识符为主的授权自适应应用程序接收到变更通知消息时，则立即重启基础系统，这会导致当前基础系统正常运行的一系列进程被强行关闭，从而导致数据丢失等现象产生。而本实施的授权出了采用标识符外，还采用的权限等级、来对自适应的应用程序来进行订阅范围进行限定，基础系统级的应用，如开机、关机、重启、重置等功能，对于低等级权限的自适应应用程序就无法的订阅，仅开放独立自适应应用程序的无依赖关系的状态变更权限。
被授权的自适应应用程序通过第一服务接口订阅内部状态改变的通知消息，当状态管理模块内部状态改变时会自动产生内部状态改变的通知消息并通过第一服务接口发送通知消息给自适应应用程序，然后自适应应用程序接收状态变更信息并进行解析后调整自身状态的适配；
状态管理模块提供接收自适应应用程序的状态改变的触发消息通知的第二服务接口，被授权的自适应应用程序通过第二服务接口向状态管理模块写入状态改变的触发消息后，状态管理模块对接收到触发消息进行解析后更改内部状态进行适配。
状态管理模块提供用于状态改变的触发消息和用于内部状态改变的通知消息的第三服务接口，当状态管理模块执行来自触发消息更改发出的操作通知后，通知消息也会发生相应的更改；
具体地，第三服务接口与第一服务接口和第二服务接口不同，第三服务接口提供用于获取内部状态改变的通知消息字段，同时还提供用于接收自适应应用程序的状态改变的触发消息的双向功能字段，提供该组合字段的目的在于状态管理模块执行了由触发消息更改发出的操作之后，每当触发字段字段更改时，通知字段也会更改，通过这种设计能够提高效率，减少同步时间。
状态管理模块包括反映状态管理内部状态的通知者字段的多个实例，应用程序通过实例获取状态管理的状态，状态管理模块具有影响状态管理的触发字段的多个触发实例，应用程序通过向触发实例写入消息更改状态管理的状态。
具体地，参见图3，域控制器ECU与非域控制器ECU相比，在功能上增加中央状态管理模块，中央状态管理模块被配置为用于对车载网络中的非域控制器ECU进行监控与管理；
中央状态管理模块设有表单模块，表单模块包括：第一表单、第二表单、第三表单，第一表单用于记录非域控制器ECU运行状态，第二表单用于记录非域控制器状态更改后发送的状态变更通知消息，第三表单用于记录中央状态管理模块需要控制相应域控制器进行开始、关闭、重启、重置状态的触发消息。
中央状态管理模块与状态管理模块的功能并不相同，中央状态管理模块是对车载网络中与域控制器ECU相连接的非域控制器ECU进行管理，其目的是获取非域控制器ECU的状态，通过获取中央管理模块非域控制器ECU的状态，使用户快速获知知晓当前车载网络各设备(非域控制器ECU)的运行状态。如当车载网络发生故障时，用户通过表单模块，查询第一表单能够知晓哪个ECU发生故障，接着查看第二表单和第三表单，就能够知晓当时ECU具体故障原因。
中央状态管理模块主要是负责接收来与其相连接的外部设备的状态变更消息并在第一表单中及时调整外部设备的显示状态；根据需求，控制外部设备的开始、关闭和重启三种状态。
非域控制器ECU包括传感器、网关、交换机、移动终端中的一种或多种。
第二外部服务接口模块用于接收非域控制ECU发送状态变更通知和中央状态管理基于车载网络节点评估而发起的域控制器ECU状态变更的通知。
中央状态管理模块对接收的非域控制器ECU的状态变更消息进行解析并分别存储于第二表单；根据需求，中央状态管理模块将需要进行状态变更的需求写入第三表单中，非域控制器ECU根据第三表单的状态变更通知自适应调整自身的状态变更(包括开始、关闭、重启、重置)。
另外，本实施还提供了一种车载网络ECU的状态管理方法：
一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，包括：
执行步骤S1，系统上电，车载网络中ECU初始化；
执行步骤S2，非域控制器ECU的状态管理模块对自身的内部状态进行侦听，根据侦听获取的信息进行判断并执行相应操作；
执行步骤S3，中央状态管理模块保持网络侦听并根据侦听结果进行判断并执行相应操作；
步骤S2中具体包括：
状态管理模块接收来自外部应用程序的状态变更请求并根据事件类型、事件优先级、应用程序标识符、关联事例进程判断是否进行状态变更或基于状态管理模块内部自行发起的变更请求，则将需要状态变更请求对应的执行信息下发给执行管理模块；
执行管理模块响应状态管理模块的执行信息并进行相应功能组状态的更改并返回执行后的执行结果给状态管理模块。
非域控制器中的监控模块实时对状态管理模块进行监控、执行管理模块和应用程序进行监控，在预设的周期内或时间点未收到状态管理模块的信号或收到的信号经过解析后获取的参数与预设的参数出现一致性差异时或功能组状态发生变化而状态管理模块未更新时，重启、重置或修复状态管理模块。
步骤S1中具体包括：非域控制器ECU主动上报当前状态给域控制器ECU，域控制器ECU的中央状态管模块通过调用外部服务接口获取车载网络与其相连接的非域控制器ECU的状态。
步骤S3中具体包括：中央状态管理模块对侦听的消息类型进行判断，若为状态变更消息类型，则对状态变更消息进行解析后提取变更参数记录于第二表单，并在第一表单记录变更后的非域控制器ECU的状态显示；
若为监控信号类型，则对监控信号类型进行解析并在预设的周期内或时间点统计接收到车载网络节点中非域控制器的上报状态的频率根据需求，根据分析结构，控制非域控制器ECU的开始、关闭、重启或重置。
中央状态管理模块通过对上报状态的频率进行统计分析，对于超过预设周期内或时间点未获取到上报状态的域控制器ECU，则中央管理模块发起重启的状态变更通知并通过第二接口服务模块发送到对应的非域控制器ECU中；
对于超过预设周期内或时间点获取到上报状态或对于在预设周期内或时间点获取到上报状态但获取的参数不在预设范围内，则中央管理模块发起状态重置的状态变更通知通过第二接口服务模块发送到对应的非域控制器ECU中。
步骤S2与步骤S3并没有先后之分，其可以同步执行。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。本领域的技术人员可以清楚，该实施例中的形式不局限于此，同时可调整方式也不局限于此。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，包括：
执行步骤S1，系统上电，车载网络中ECU初始化；
执行步骤S2，非域控制器ECU的状态管理模块对自身的内部状态进行侦听，根据侦听获取的信息进行判断并执行相应操作；
步骤S2中具体包括：
状态管理模块接收来自外部自适应应用程序的状态变更请求并根据事件类型、事件优先级、应用程序标识符、关联事例进程判断是否进行状态变更或基于状态管理模块内部自行发起的变更请求，则将需要状态变更请求对应的执行信息下发给执行管理模块；
执行管理模块响应状态管理模块的执行信息并进行相应功能组状态的更改并返回执行后的执行结果给状态管理模块。
2.如权利要求1所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，非域控制器中的监控模块实时对状态管理模块、执行管理模块和应用程序进行监控，在预设的周期内或时间点未收到状态管理模块或执行管理模块的信号或收到的信号经过解析后获取的参数与预设的参数出现一致性差异时或功能组状态发生变化而状态管理模块未更新时，重启、重置或修复状态管理模块或执行管理模块。
3.如权利要求1所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，步骤S1中具体包括：非域控制器ECU通过第一外部接口服务模块主动上报当前状态给域控制器ECU，域控制器ECU的中央状态管模块通过调用第二外部服务接口模块获取车载网络与其相连接的非域控制器ECU的状态。
4.如权利要求1所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，功能组状态包括第一类功能组状态和第二类功能组状态，第一类功能组状态包括机器状态，机器状态包括开始、关闭、重启；
第二类功能组状态至少包括：诊断、错误恢复、重置、更新、网络管理中的一种或多种；
第一类功能状态用于控制机器生命周期和平台级应用程序的进程，第二类功能状态态则分别控制属于功能上一致的用户级应用程序组的进程；
功能组的状态包括正在运行的一系列进程，自适应应用程序在其执行清单中声明其进程必须在对应的功能组状态下运行。
5.如权利要求1所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，执行管理模块状态在收到状态更改请求后，执行管理模块将终止正在运行的进程，启动在新状态下处于活动状态的进程，然后再向状态管理模块确认状态更改。
6.如权利要求1所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，状态管理模块从配置清单中获取可用功能组的潜在状态，以建立特定功能的状态管理，在其执行清单中处理要执行的状态；
或当功能组状态为关闭状态请求时，状态管理模块需要根据功能组状态中的进程执行顺序以及进程依赖关系进行评估是否通知执行模块执行关闭状态。
7.如权利要求1所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，基于状态管理内部状态或具有功能组所有权的更高优先级自适应应用程序不释放请求时，状态管理模块拒绝低优先级权限的自适应应用程序更改功能组状态。
8.如权利要求1所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，步骤S2还包括：被授权的自适应应用程序的状态变更请求并不需要经过执行管理模块进行执行；授权方式根据自适应应用程序的标识符、权限等级来对订阅通知范围进行授权；
被授权的自适应应用程序通过状态管理模块提供的第一服务接口订阅内部状态改变的通知消息，当状态管理模块内部状态改变时会自动产生内部状态改变的通知消息并通过第一服务接口发送到自适应应用程序，自适应应用程序调整自身状态进行适配。
9.如权利要求8所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，状态管理模块提供用于接收自适应应用程序的状态改变的触发消息第二服务接口，被授权的自适应应用程序通过第二服务接口向状态管理模块写入状态改变的触发消息后，状态管理模块对触发消息进行解析后更改内部状态进行适配。
10.如权利要求8所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，状态管理模块提供用于状态改变的触发消息和用于内部状态改变的通知消息的第三服务接口，当状态管理模块通过第三服务接口执行来自触发消息更改发出的操作之后，通知消息也会发生相应的更改。
11.如权利要求1所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，执行步骤S3，中央状态管理模块保持网络侦听并根据侦听结果进行判断并执行相应操作；
步骤S3中具体包括：中央状态管理模块保持网络侦听的消息类型进行判断，若为状态变更消息类型，则将该状态变更消息进行解析后提出变更参数记录于第二表单，并在第一表单记录变更后的非域控制器ECU的状态显示；
若为监控信号类型，则对监控信号类型进行解析并在预设的周期内或时间点统计接收到车载网络节点中非域控制器的上报状态的频率，控制非域控制器ECU的开始、关闭、重启或重置。
12.一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，包括：
执行步骤S1，系统上电，车载网络ECU初始化；
执行步骤S3，域控制器ECU的中央状态管理模块保持车载网络侦听并根据侦听结果进行判断并执行相应操作；
步骤S3中具体包括：中央状态管理模块对侦听的消息类型进行判断，若为状态变更消息类型，则对状态变更消息进行解析后提取变更参数记录于第二表单，并在第一表单记录变更后的非域控制器ECU的状态显示；
若为监控信号类型，则对监控信号类型进行解析并在预设的周期内或时间点统计接收到车载网络节点中非域控制器的上报状态的频率根据需求，根据分析结构，控制非域控制器ECU的开始、关闭、重启或重置。
13.如权利要求12所述一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，其特征在于，中央状态管理模块通过对上报状态的频率进行统计分析，对于超过预设周期内或时间点未获取到上报状态的域控制器ECU，则中央管理模块发起重启的状态变更通知并通过第二接口服务模块发送到对应的非域控制器ECU中；
对于超过预设周期内或时间点获取到上报状态或对于在预设周期内或时间点获取到上报状态但获取的参数不在预设范围内，则中央管理模块发起状态重置的状态变更通知通过第二接口服务模块发送到对应的非域控制器ECU中。
14.一种基于车载网络中ECU的状态管理装置，其特征在于，包括：包括非域控制器ECU，非域控制器ECU包括：
状态管理模块，被配置为用于对ECU内的功能组状态进行监控与管理，接收来自功能组状态的变更请求并根据事件类型、事件优先级、应用程序标识符、关联事例进程评估是否进行状态变更；
执行管理模块，被配置为用于响应状态管理模块的执行信息并进行相应功能组状态的更改并返回执行后的执行结果给状态管理模块，但并不自行执行功能组状态的更改；
监控模块，被配置于用于对状态管理模块进行监控、执行管理模块和应用程序进行监控，在预设的周期内未收到状态管理模块的信号或功能组状态发生变化而状态管理模块未更新时，重置或修复状态管理模块。
15.如权利要求14所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理装置，其特征在于，基于状态管理模块的内部自行发起的请求或来自外部应用程序在状态管理模块中的请求，执行模块响应状态管理模块的执行信息；
执行管理模块状态在收到状态更改请求后，执行管理模块将终止正在运行的进程，启动在新状态下处于活动状态的进程，然后再向状态管理模块确认状态更改；
基于状态管理内部状态或具有功能组所有权的更高优先级自适应应用程序不释放请求时，状态管理模块拒绝更改功能组状态。
16.如权利要求14所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理装置，其特征在于，还包括域控制器ECU，域控制器ECU与非域控制器ECU相比，增加中央状态管理模块，中央状态管理模块被配置为用于对车载网络中的非域控制器ECU进行监控与管理；
中央状态管理模块设有表单模块，表单模块包括：第一表单、第二表单、第三表单，第一表单用于记录非域控制器ECU运行状态，第二表单用于记录非域控制器状态更改后发送的状态变更通知消息，第三表单用于记录中央状态管理模块需要控制相应域控制器进行开始、关闭、重启或重置状态的触发消息。
17.如权利要求14所述的一种基于AUTOSAR架构下ECU的状态管理装置，其特征在于，中央状态管理模块接收来与其相连接的外部设备的状态变更消息并在第一表单中及时调整外部设备的显示状态；根据需求，控制外部设备的开始、关闭、重启或重置状态；
非域控制器ECU根据第三表单的状态变更通知自适应调整自身的状态变更。
18.一种智能汽车，其特征在于，包括如权利要求1至13任一项所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理方法，如权利要求14至17任一项所述的一种基于车载网络中ECU的状态管理装置。
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