CN113341922A - 基于lcm的域控制器故障诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于LCM的域控制器故障诊断系统，包括MCU模块、SOC模块和诊断仪，MCU模块和SOC模块通过以太网或CAN总线走LCM协议通讯，诊断仪与MCU模块通过以太网或CAN总线走UDS协议通讯，MCU模块和SOC模块在进行故障检测前分别对LCM初始化；通过LCM协议将不同信息检测器输出的不同属性的故障信息进行数据格式的统一。将统一格式后的数据划分为识别段和验证段，诊断仪通过识别该识别段快速判断车辆是否存在故障。后期车辆故障分析单元被触发后，诊断仪识别该验证段具体分析车辆故障原因，实现快速发现故障信息和故障信息的具体诊断。
Description
技术领域
本发明涉及汽车故障诊断技术领域，尤其是涉及一种基于LCM的域控制器故障诊断系统。
背景技术
随着汽车不断的发展，目前汽车经典五域划分逐渐清晰，拆分整车为动力域、底盘域、座舱域/智能信息域、自动驾驶域和车身域；域控制单元通常具备强大算力的内置核心处理器(CPU)，借助CPU的强大计算能力，将分布式的ECU统一结合起来，同时解决ECU数量过多，电气复杂度等问题。目前的汽车诊断通信方式是通过外部诊断仪连接整车OBD接口实现与各个ECU通信，以便去实现故障检测和控制交互；但是这只是针对ECU的情况；现在汽车电子架构逐步由分布式向集中式演进，单个的ECU会向集中的域控制器发展，通常域控制器使用的是MCU+SOC的实现方式；SOC会将诊断故障信息同步给MCU，但是目前SOC和MCU的兼容性不能满足多属性的故障信息，数据容易出错。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于LCM的域控制器故障诊断系统，本发明能同时实现快速发现故障信息和故障信息的具体诊断。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：基于LCM的域控制器故障诊断系统，包括MCU模块、SOC模块和诊断仪，所述MCU模块和所述SOC模块通过以太网或CAN总线走LCM协议通讯，所述诊断仪与所述MCU模块通过以太网或CAN总线走UDS协议通讯，所述MCU模块和所述SOC模块在进行故障检测前分别对LCM初始化；
所述SOC模块包括信息采集单元和信息传输单元；
所述信息采集单元，获取若干信息采集装置采集到的车辆环境信息，所述车辆环境信息反映车内外的环境数据；
所述信息传输单元，将所述车辆环境信息转换为LCM格式得到车辆环境LCM信息，所述车辆环境LCM信息包括识别段和验证段，将所述车辆环境LCM信息发送至所述MCU模块；
所述MCU模块包括数据打包单元和数据发送单元；
所述数据打包单元，根据所述车辆环境LCM信息的数据大小将所述车辆环境LCM信息打包成一个或若干个数据段得到车辆环境数据段；
所述数据发送单元，每一所述车辆环境数据段对应一UDP数据报，所述车辆环境LCM信息使用一个或若干个UDP数据报发送至UDP的多播组和端口；
所述诊断仪包括车辆安全判断单元和车辆故障分析单元；
所述车辆安全判断单元，根据所述车辆环境LCM信息的识别段得到车辆安全信息，所述车辆安全信息反映车辆是否存在故障；
所述车辆故障分析单元，根据所述车辆环境LCM信息的验证段得到车辆故障信息，所述车辆故障信息反映车辆故障的原因。
作为优选，每一所述车辆环境信息生成时同时标注一时间戳，所述时间戳随所述车辆环境LCM信息发送至所述诊断仪。
作为优选，所述MCU模块和所述SOC模块以第一频率通讯，所述车辆安全判断单元以所述第一频率运行，所述车辆故障分析单元以第二频率运行或手动触发，所述第一频率至少为第二频率的100倍。
作为优选，所述车辆环境信息包括车内外图像和车内外雷达信号，所述车内外图像由设置在车内外的摄像头获取，所述车内外雷达信号由设置在车内外的激光雷达或毫米波雷达获取。
作为优选，所述信息采集单元包括存储区，所述存储区包括临时存储区，所述信息采集单元内设有第一信号变化阈值，每一车辆环境信息均具有对应的稳定值，若实测的车辆环境信息与对应稳定值的偏离度达到所述第一信号变化阈值，则将对应的车辆环境信息存储于所述临时存储区。
作为优选，所述存储区还包括主存储区，所述诊断仪与所述SOC模块通过以太网通讯，所述诊断仪还包括故障反馈单元；
若所述车辆安全判断单元得到的所述车辆安全信息显示车辆存在故障，则生成反馈信号发送至SOC模块；
只将与所述反馈信号对应的车辆环境信息存储于所述主存储区并清空所述临时存储区内的数据。
作为优选，所述车辆故障分析单元被触发时，实测的车辆环境信息与对应稳定值的偏离度越高越被优先进行分析。
作为优选，所述车辆环境LCM信息生成时同时生成对应的识别码，所述识别段与所述验证段通过所述识别码进行互相识别。
作为优选，所述识别码位于所述车辆环境LCM信息的端部。
作为优选，所述SOC模块仅将所述识别段发送至所述MCU模块，当所述车辆故障分析单元被触发时，所述SOC模块将所述验证段发送至所述MCU模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过LCM协议将不同信息检测器输出的不同属性的故障信息进行数据格式的统一。将统一格式后的数据划分为识别段和验证段，诊断仪通过识别该识别段快速判断车辆是否存在故障。后期车辆故障分析单元被触发后，诊断仪识别该验证段具体分析车辆故障原因，实现快速发现故障信息和故障信息的具体诊断。
附图说明
图1为基于LCM的域控制器故障诊断系统的原理图。
附图标记说明如下：010、MCU模块；011、数据打包单元；012、数据发送单元；020、SOC模块；021、信息采集单元；022、信息传输单元；030、诊断仪；031、车辆安全判断单元；032、车辆故障分析单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1：
如图1所示，基于LCM的域控制器故障诊断系统，包括MCU模块010、SOC模块020和诊断仪030，所述MCU模块010和所述SOC模块020通过以太网或CAN总线走LCM协议通讯，所述诊断仪030与所述MCU模块010通过以太网或CAN总线走UDS协议通讯，所述MCU模块010和所述SOC模块020在进行故障检测前分别对LCM初始化；
所述SOC模块020包括信息采集单元021和信息传输单元022；
所述信息采集单元021，获取若干信息采集装置采集到的车辆环境信息，所述车辆环境信息反映车内外的环境数据；
所述信息传输单元022，将所述车辆环境信息转换为LCM格式得到车辆环境LCM信息，所述车辆环境LCM信息包括识别段和验证段，将所述车辆环境LCM信息发送至所述MCU模块010；
所述MCU模块010包括数据打包单元011和数据发送单元012；
所述数据打包单元011，根据所述车辆环境LCM信息的数据大小将所述车辆环境LCM信息打包成一个或若干个数据段得到车辆环境数据段；
所述数据发送单元012，每一所述车辆环境数据段对应一UDP数据报，所述车辆环境LCM信息使用一个或若干个UDP数据报发送至UDP的多播组和端口；
所述诊断仪030包括车辆安全判断单元031和车辆故障分析单元032；
所述车辆安全判断单元031，根据所述车辆环境LCM信息的识别段得到车辆安全信息，所述车辆安全信息反映车辆是否存在故障；
所述车辆故障分析单元032，根据所述车辆环境LCM信息的验证段得到车辆故障信息，所述车辆故障信息反映车辆故障的原因。
通过LCM协议将不同信息检测器输出的不同属性的故障信息进行数据格式的统一。将统一格式后的数据划分为识别段和验证段，诊断仪030通过识别该识别段快速判断车辆是否存在故障。后期车辆故障分析单元032被触发后，诊断仪030识别该验证段具体分析车辆故障原因，实现快速发现故障信息和故障信息的具体诊断。
每一所述车辆环境信息生成时同时标注一时间戳，所述时间戳随所述车辆环境LCM信息发送至所述诊断仪030。时间戳可以对车辆环境LCM信息进行时间定位，便于还原故障发生时的工作条件状态。
车辆安全判断单元031以较高频率进行运行，对车辆安全进行实时监控，提高车辆的行驶安全性；因车辆故障原因不需要马上获知，可以在系统运算量较少时进行分析，车辆故障分析单元032以较低频率进行运行，或通过手动触发，可在需要获知故障原因时进行获取。所述MCU模块010和所述SOC模块020以第一频率通讯，所述车辆安全判断单元031以所述第一频率运行，所述车辆故障分析单元032以第二频率运行或手动触发，所述第一频率至少为第二频率的100倍。
所述车辆环境信息包括车内外图像和车内外雷达信号，所述车内外图像由设置在车内外的摄像头获取，所述车内外雷达信号由设置在车内外的激光雷达或毫米波雷达获取。
所述SOC模块020仅将所述识别段发送至所述MCU模块010，当所述车辆故障分析单元032被触发时，所述SOC模块020将所述验证段发送至所述MCU模块010。
为保证车辆的安全性，信息采集单元021需要以较高频率收集车辆环境信息，若将所有的车辆环境信息均进行存储，存储空间明显不足。所述信息采集单元021包括存储区，所述存储区包括临时存储区，所述信息采集单元021内设有第一信号变化阈值，每一车辆环境信息均具有对应的稳定值，若实测的车辆环境信息与对应稳定值的偏离度达到所述第一信号变化阈值，则将对应的车辆环境信息存储于所述临时存储区。
所述存储区还包括主存储区，所述诊断仪030与所述SOC模块020通过以太网通讯，所述诊断仪030还包括故障反馈单元；
若所述车辆安全判断单元031得到的所述车辆安全信息显示车辆存在故障，则生成反馈信号发送至SOC模块020；
只将与所述反馈信号对应的车辆环境信息存储于所述主存储区并清空所述临时存储区内的数据。
本发明先将车辆环境信息存储于临时存储区，然后对已存储的数据进行初步判断，若初步判定为异常信息，则将对应的数据存储于主存储区，并将其他无异常数据进行删除，实现数据的选择性存储，既不会遗漏异常信息，又减少了需要存储的数据量，也大幅减少后期需要进行运算的数据量。
所述车辆故障分析单元032被触发时，实测的车辆环境信息与对应稳定值的偏离度越高越被优先进行分析。
所述车辆环境LCM信息生成时同时生成对应的识别码，所述识别段与所述验证段通过所述识别码进行互相识别。所述识别码位于所述车辆环境LCM信息的端部。数据在传输时容易发生错乱，且诊断仪030在不同时刻对识别段和验证段进行分析，容易发生识别段的分析结果不与对应的验证段分析结果进行对应。本发明通过设置识别码，将识别段和验证段进行关联，防止出现上述情况。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.基于LCM的域控制器故障诊断系统，包括MCU模块(010)、SOC模块(020)和诊断仪(030)，其特征在于所述MCU模块(010)和所述SOC模块(020)通过以太网或CAN总线走LCM协议通讯，所述诊断仪(030)与所述MCU模块(010)通过以太网或CAN总线走UDS协议通讯，所述MCU模块(010)和所述SOC模块(020)在进行故障检测前分别对LCM初始化；
所述SOC模块(020)包括信息采集单元(021)和信息传输单元(022)；
所述信息采集单元(021)，获取若干信息采集装置采集到的车辆环境信息，所述车辆环境信息反映车内外的环境数据；
所述信息传输单元(022)，将所述车辆环境信息转换为LCM格式得到车辆环境LCM信息，所述车辆环境LCM信息包括识别段和验证段，将所述车辆环境LCM信息发送至所述MCU模块(010)；
所述MCU模块(010)包括数据打包单元(011)和数据发送单元(012)；
所述数据打包单元(011)，根据所述车辆环境LCM信息的数据大小将所述车辆环境LCM信息打包成一个或若干个数据段得到车辆环境数据段；
所述数据发送单元(012)，每一所述车辆环境数据段对应一UDP数据报，所述车辆环境LCM信息使用一个或若干个UDP数据报发送至UDP的多播组和端口；
所述诊断仪(030)包括车辆安全判断单元(031)和车辆故障分析单元(032)；
所述车辆安全判断单元(031)，根据所述车辆环境LCM信息的识别段得到车辆安全信息，所述车辆安全信息反映车辆是否存在故障；
所述车辆故障分析单元(032)，根据所述车辆环境LCM信息的验证段得到车辆故障信息，所述车辆故障信息反映车辆故障的原因。
2.根据权利要求1所述的基于LCM的域控制器故障诊断系统，其特征在于，每一所述车辆环境信息生成时同时标注一时间戳，所述时间戳随所述车辆环境LCM信息发送至所述诊断仪(030)。
3.根据权利要求1所述的基于LCM的域控制器故障诊断系统，其特征在于，所述MCU模块(010)和所述SOC模块(020)以第一频率通讯，所述车辆安全判断单元(031)以所述第一频率运行，所述车辆故障分析单元(032)以第二频率运行或手动触发，所述第一频率至少为第二频率的100倍。
4.根据权利要求1所述的基于LCM的域控制器故障诊断系统，其特征在于，所述车辆环境信息包括车内外图像和车内外雷达信号，所述车内外图像由设置在车内外的摄像头获取，所述车内外雷达信号由设置在车内外的激光雷达或毫米波雷达获取。
5.根据权利要求1所述的基于LCM的域控制器故障诊断系统，其特征在于，所述信息采集单元(021)包括存储区，所述存储区包括临时存储区，所述信息采集单元(021)内设有第一信号变化阈值，每一车辆环境信息均具有对应的稳定值，若实测的车辆环境信息与对应稳定值的偏离度达到所述第一信号变化阈值，则将对应的车辆环境信息存储于所述临时存储区。
6.根据权利要求5所述的基于LCM的域控制器故障诊断系统，其特征在于，所述存储区还包括主存储区，所述诊断仪(030)与所述SOC模块(020)通过以太网通讯，所述诊断仪(030)还包括故障反馈单元；
若所述车辆安全判断单元(031)得到的所述车辆安全信息显示车辆存在故障，则生成反馈信号发送至SOC模块(020)；
只将与所述反馈信号对应的车辆环境信息存储于所述主存储区并清空所述临时存储区内的数据。
7.根据权利要求5所述的基于LCM的域控制器故障诊断系统，其特征在于，所述车辆故障分析单元(032)被触发时，实测的车辆环境信息与对应稳定值的偏离度越高越被优先进行分析。
8.根据权利要求7所述的基于LCM的域控制器故障诊断系统，其特征在于，所述车辆环境LCM信息生成时同时生成对应的识别码，所述识别段与所述验证段通过所述识别码进行互相识别。
9.根据权利要求8所述的基于LCM的域控制器故障诊断系统，其特征在于，所述识别码位于所述车辆环境LCM信息的端部。
10.根据权利要求1所述的基于LCM的域控制器故障诊断系统，其特征在于，所述SOC模块(020)仅将所述识别段发送至所述MCU模块(010)，当所述车辆故障分析单元(032)被触发时，所述SOC模块(020)将所述验证段发送至所述MCU模块(010)。
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