CN113467413A - 一种检测汽车故障的方法、检测设备及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及汽车检测技术领域，公开了一种检测汽车故障的方法、检测设备及检测系统，汽车控制系统包括多个总线和多个汽车控制单元，一所述总线上连接有至少一个汽车控制单元，分别获取各总线的监控参数，根据各总线的监控参数，分别采集各总线的信号状态，一信号状态包括连续时间段内一总线上的信号，其中，监控参数用于指导采集总线的信号状态，使得采集到的总线的信号状态与总线的类型相适应，从而使不同类型的总线，采集到的各信号状态更加准确。当汽车控制系统中的部分汽车控制单元、总线或总线之间的连接出现故障或存在发生故障的风险时，会反映在各信号状态中，从而可以根据各信号状态确定汽车控制系统的故障范围。

Description

一种检测汽车故障的方法、检测设备及检测系统

技术领域

本发明实施例涉及汽车检测技术领域，尤其涉及一种检测汽车故障的方法、检测设备及检测系统。

背景技术

现代汽车中，各重要部件由汽车控制系统进行精准控制，汽车控制系统包括多个总线和多个汽车控制单元，一总线上连接有至少一个汽车控制单元，形成一个复杂的控制网络。当汽车出现故障时，需要检测出故障范围，即确定上述汽车控制系统的哪些组成元件发生故障或存在故障风险，以便于进行维修。

现有的检测方法，一般通过汽车控制元件反映出故障码，然后通过解码仪读取显示故障码，从而，可以通过故障码确定汽车控制系统中哪里出现了故障。然而，故障码仅能初步反映一些由传感器引起的故障，无法全面检测故障，准确性也较低。

发明内容

本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种检测汽车故障的方法、检测设备和检测系统，能够准确定位出故障范围。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例中提供给了一种检测汽车故障的方法，用于检测汽车控制系统，所述汽车控制系统包括多个总线和多个汽车控制单元，一所述总线上连接有至少一个所述汽车控制单元，包括：

分别获取各所述总线的监控参数；

根据所述各所述总线的监控参数，分别采集各所述总线的信号状态，一所述信号状态包括在连续时间段内一所述总线上的信号；

根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围。

在一些实施例中，所述监控参数包括总线的协议类型，所述连续时间段为预设监控时长；

所述根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，包括：

根据目标主线的信号状态，采用与所述目标主线对应的空闲时间判断规则，确定所述目标主线的空闲时长，其中，所述空闲时间判断规则是根据所述主线的协议类型确定的，所述目标主线为所述汽车控制系统中的任一主线；

根据所述目标主线的空闲时长和所述预设监控时长确定所述目标主线的通信占有率；

根据所述目标主线的通信占有率，确定所述目标主线上各汽车控制单元的通信占有率；

确定所述目标主线上通信占有率满足预设条件的汽车控制单元存在故障风险。

在一些实施例中，所述根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，还包括：

对所述目标主线上的信号进行解码，获取各通信帧；

获取所述各通信帧中出现错误帧的数量；

若所述错误帧的数量大于或等于预设阈值，则确定所述目标主线发生故障。

在一些实施例中，所述连续时间段为当汽车的点火开关关闭后的第一预设时长，所述方法还包括：

根据各所述总线的信号状态，确定各所述总线是否休眠；

若存在未休眠的总线，所述根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，包括：

获取未休眠的总线中各信号的发送身份；

确定与各所述发送身份对应的汽车控制单元发生故障。

在一些实施例中，所述连续时间段为当汽车的点火开关关闭后的第一预设时长，所述方法还包括：

根据各所述总线的信号状态，确定各所述总线是否休眠；

若存在未休眠的总线，所述根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，包括：

若目标汽车控制单元在预设汽车控制单元清单内，则确所述目标汽车单元正常，其中，所述目标汽车控制单元为任一所述与各所述发送身份对应的汽车控制单元，所述预设汽车控制单元清单内的汽车控制单元允许在总线休眠的情况下正常运行；

若所述目标汽车控制单元未在所述预设汽车控制单元清单内，则确定所述目标汽车控制单元发生故障。

在一些实施例中，所述连续时间段为当总线休眠后的第二预设时长，所述根据各所述信号状态和各所述总线的监控参数，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，包括：

根据各所述主线的信号状态，确定各所述主线是否被唤醒；

根据已唤醒的主线的信号状态，确定所述已唤醒的主线对应的唤醒源类型，所述唤醒源类型包括入侵唤醒、干扰唤醒或汽车控制单元异常唤醒；

若所述已唤醒的主线对应的唤醒源类型为汽车控制单元异常唤醒，则获取所述已唤醒的主线上的信号的发送身份，确定与所述已唤醒的主线上的信号的发送身份对应的汽车控制单元发生故障。

在一些实施例中，所述根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，还包括：

获取目标信号的传输状态，所述目标信号为各所述信号状态中跨总线传输的信号；

根据所述目标信号的传输状态，确定所述汽车控制系统的故障范围。

解决上述技术问题，第二方面，本发明实施例中提供给了一种检测设备，用于检测汽车控制系统的故障，所述汽车控制系统包括多个总线和多个汽车控制单元，一总线上连接有至少一个所述汽车控制单元，所述检测设备包括：

信号采集接口，所述信号采集接口用于与各所述总线连接以采集各所述总线的信号状态；

至少一个处理器，所述处理器与所述信号采集接口通信连接；

存储器，所述存储器与所述至少一个处理器通信连接，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上第一方面所述的方法。

解决上述技术问题，第三方面，本发明实施例中提供给了一种检测系统，包括移动终端和如上第二方面所述的检测设备，所述检测设备和所述移动终端通信连接。

解决上述技术问题，第四方面，本发明实施例中提供给了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器执行如上第一方面所述的方法。

本发明实施例的有益效果：区别于现有技术的情况，本发明实施例提供的检测汽车故障的方法、检测设备及检测系统，应用于汽车控制系统，汽车控制系统包括多个总线和多个汽车控制单元，一所述总线上连接有至少一个汽车控制单元，方法包括：分别获取各总线的监控参数，例如监控参数可以包括协议类型、通信波特率、采样速率或空闲电压范围等，根据各总线的监控参数，分别采集各总线的信号状态，一信号状态包括连续时间段内一总线上的信号，其中，监控参数用于指导采集总线的信号状态，使得采集到的总线的信号状态与总线的类型相适应，从而，面对不同类型的总线，采集到的各信号状态更加准确。基于若汽车控制系统中的部分汽车控制单元、总线或总线之间的连接出现故障或存在发生故障的风险时，会反映在各信号状态中，从而，可以根据各信号状态，确定汽车控制系统的故障范围。也即，面对各种偶发性的故障，通过直接监测各总线上的信号状态，根据各信号状态，都能够准确定位出故障范围。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请一实施例提供的检测系统的应用场景示意图；

图2为本申请一实施例提供的汽车控制系统的连接示意图；

图3为本申请一实施例提供的检测设备的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的检测汽车故障的方法的流程示意图；

图5为本申请一实施例提供的CAN总线的信号波示意图；

图6为本申请一实施例提供的总线的连接示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。此外，本文所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1，本申请第一实施例提供了一种检测系统100，该检测系统100包括检测设备10和移动终端20，检测设备10和移动终端20通信连接。其中，检测设备10用于检测汽车30的汽车控制系统的故障范围，检测设备10与汽车30的汽车控制系统通信连接，从而，可以获取汽车控制系统上的通信数据。通过检测系统内置的算法程序和数据库对通信数据进行分析确定汽车控制系统的故障范围。

如图2所示，汽车控制系统31包括多个总线和多个汽车控制单元，一总线上连接有至少一个汽车控制单元，有连接需求的总线之间通过网关连接，使得汽车控制系统为一个复杂的控制网络。

其中，总线可以设置不同的协议类型，协议类型包括CAN、K-Line、PWM/VPWM、FlexRay、SAE J1708、LIN等协议。

汽车控制单元用于控制汽车的行驶状态，常见的汽车控制单元有发动机管理系统(EMS)、自动变速箱控制单元(TCU)或车身控制模块(BCM)等。

网关为连接两个总线的设备，可以为路由器或交换机等。

在实际运行过程中，各汽车控制单元发送信号至相应的总线上，信号在总线上传输或跨总线传输，即通过总线实现各汽车控制单元之间的通信。

检测设备与各总线通信连接，从而，可以采集到总线上的信号。可以理解的是，检测设备与各总线之间的通信连接可以通过通信接口连接，该通信接口可以为集成于检测设备中的数据接口，例如ADC接口，也可以是其他通信接口，例如DLC接口。在此不对通信接口在任何限制。

检测设备与移动终端之间的通信连接可以为有线连接或无线连接，其中，有线连接包括USB接口连接或Uart串口连接，无线连接包括蓝牙连接、WIFI连接或以太网连接等。在此不对检测设备和移动终端之间的通信连接做任何限制。

其中，移动终端可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)等，本申请实施例不作具体限定。可以理解的是，移动终端上可装载有运行系统，可以为Windows操作系统、IOS操作系统、安卓(Android)操作系统或Linux操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。

检测系统的算法程序和数据库可内置于检测设备中，或内置于移动终端中，或部分内置于检测设备中、部分内置于移动终端中，具体可以根据实际情况而设定。

例如，在一些可选的场景中，算法程序和数据库内置于检测设备中，在检测过程中放置于汽车上的检测设备在对各总线上的信号进行分析获取故障范围后，将故障范围发送给移动终端，从而，用户远离汽车即可通过移动终端查看故障范围，更加安全。

例如，在一些可选的场景中，算法程序和数据库内置于移动终端中，在检测过程中放置于汽车上的检测设备采集各总线上的信号，并将各总线上的信号发送给移动终端，由移动终端对信号进行分析获取故障范围，由于检测设备在检测过程中不对信号进行分析，可以有效减少检测设备的功耗，延长检测设备的监测时间，适合长时间的监测，例如对处于休眠状态的汽车控制系统的监测。

例如，在一些可选的场景中，部分算法程序或数据库内置于检测设备中、另一部分算法程序或数据库内置于移动终端中，在检测过程中，用户可以通过终端向检测设备下发指令，检测设备根据指令进行采集和/或计算，将采集到的信号和/或计算得到的故障范围发送给终端，从而，实现检测过程中的交互，方便用户设计检测方案，使得检测系统更加灵活。

以下，在上述图1的基础上，以检测设备对汽车控制系统进行检测获取故障范围为例，本申请另一实施例提供了一种检测设备，请参阅图3，检测设备包括信号采集接口11、至少一个处理器12和存储器13(图3中以一个处理器为例)，处理器12分别与信号采集接口11和存储器13通信连接。

基于信号采集接口11用于与汽车控制系统的各总线连接以采集各总线的信号状态。在一些实施例中，信号采集接口11可以为ADC接口，将总线中的模拟信号转化为数字信号。

处理器12用于提供计算和控制能力，以控制检测设备执行相应任务，例如，控制检测设备执行下述实施例提供的任意一种检测汽车故障的方法。

可以理解的是，所述处理器12可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

所述存储器13作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的检测汽车故障的方法对应的程序指令/模块。所述处理器12通过运行存储在存储器13中的非暂态软件程序、指令以及模块，可以实现下述任一方法实施例中的检测汽车故障的方法。具体地，所述存储器13可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。

以下，对本申请实施例中检测汽车故障的方法进行详细说明，请参阅图4，该方法S20包括但不限制于以下步骤：

S21：分别获取各所述总线的监控参数。

S22：根据所述各所述总线的监控参数，分别采集各所述总线的信号状态，一所述信号状态包括在连续时间段内一所述总线上的信号。

S23：根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围。

监控参数可以用于指导检测设备对各总线上信号的采集方式。例如，监控参数可以包括协议类别、通信波特率、采样速率或空闲电压范围等。其中，总线协议可以为CAN、K-Line、PWM/VPWM、FlexRay、SAE J1708、LIN，代表总线的类型。不同的总线协议，通信状态不同，例如空闲电压不同。通信波特率是对传输速率的一种度量。空闲电压范围是指总线在空闲状态下(未传输信号状态下)总线上的电压范围。在采集信号时，若总线为CNA协议总线，则以CNA协议类型对应的采样速率和通信波特率进行采样。从而，使得采集得到的总线的信号状态与总线的类型相适应，面对不同类型的总线，采集到的各信号状态更加准确。

对各总线采集连续时间段内的信号，获得各总线的信号状态。可以理解的是，信号状态包括连续时间段内出现在总线上的所有信号。在一些实施例中，连续时间段为汽车控制系统运行时间段内的一段时间，即在汽车控制系统运行状态下进行故障检测，可以检测出总线的通信效率和各汽车控制单元的活跃度等。在一些实施例中，连续时间段也可以是刚关闭汽车控制系统后的一段时间，即在汽车控制系统停止运行状态下进行故障检测，可以检测出各汽车控制单元的休眠异常等。在一些实施例中，连续时间段也可以是汽车控制系统在休眠状态下的一段时间，即在汽车控制系统休眠状态下进行故障检测，可以检测出各汽车控制单元的唤醒异常等。

基于若汽车控制系统中的部分汽车控制单元、总线或总线连接出现故障或存在发生故障的风险时，会反映在各信号状态中，从而，在采集到各总线的信号状态后，可以根据各信号状态，确定汽车控制系统的故障范围。面对各种偶发性的故障，通过直接监测各总线上的信号状态，根据各信号状态，都能够准确定位出故障范围。

在本实施例中，通过分别获取各总线的监控参数，根据各总线的监控参数，分别采集各总线的信号状态，一信号状态包括连续时间段内一总线上的信号，其中，监控参数用于指导采集总线的信号状态，使得采集到的总线的信号状态与总线的类型相适应，从而，面对不同类型的总线，采集到的各信号状态更加准确。基于若汽车控制系统中的部分汽车控制单元、总线或总线之间的连接出现故障或存在发生故障的风险时，会反映在各信号状态中，从而，可以根据各信号状态，确定汽车控制系统的故障范围。也即，面对各种偶发性的故障，通过直接监测各总线上的信号状态，根据各信号状态，都能够准确定位出故障范围。

在一些实施例中，监控参数包括总线的协议类型，所述连续时间段为预设监控时长。其中，预设监控时长即为汽车控制系统运行时间段内的一段时间。

在此实施例中，步骤S23具体包括：

根据目标主线的信号状态，采用与所述目标主线对应的空闲时间判断规则，确定所述目标主线的空闲时长，其中，所述空闲时间判断规则是根据所述主线的协议类型确定的，所述目标主线为所述汽车控制系统中的任一主线

根据所述目标主线的空闲时长和所述预设监控时长确定所述目标主线的通信占有率。

根据所述目标主线的通信占有率，确定所述目标主线上各汽车控制单元的通信占有率。

确定所述目标主线上通信占有率满足预设条件的汽车控制单元存在故障风险。目标主线为为汽车控制系统中的任一主线，即对汽车控制系统中的每一主线，均采取以下方式确定故障范围。以下以目标主线为例进行说明：

目标主线的信号状态是在汽车控制系统运行时间段内预设监控时长内采集到的，首先，确定在此预设监控时长内目标主线的空闲时长。

其中，空闲时长即为目标主线在预设监控时长内处于空闲状态的总时长。空闲状态为未传输信号的状态，区别于通信状态，通信状态为传输信号的状态。可以理解的是，在预设监控时长内，目标总线空闲状态下和通信状态下的电压特征有明显区别，在通信状态下，目标总线在高低电平之间的变化由通信协议决定，在空闲状态下，目标总线所处的空闲电平也由通信协议决定。从而，可以根据目标主线的协议类型确定目标主线的空闲时间判断规则，以通过该空闲时间判断规则确定目标主线的空闲时长。可以理解的是，一总线的协议类型与一空闲时间判断规则对应。

例如，如图5所示，高速CAN协议类型的总线在通信状态下电压在2.5V-3.5V之间变化，高速CAN协议类型的总线在空闲状态下电压保持在2.5V附近，低速CAN协议类型的总线在通信状态下电压在1.5V-2.5V之间变化，低速CAN协议类型的总线在空闲状态下电压保持在2.5V附近。由此，高速CAN协议类型对应的空闲时间判断规则为：通信状态2.5V-3.5V，空闲状态2.5V附近；低速协议类型对应的空闲时间判断规则为：通信状态1.5V-2.5V，空闲状态2.5V附近。

从而，根据目标主线对应的空闲时间判断规则，确定预设监控时长内的空闲时长，进而，确定预设监控时长内的通信时长，通信时长＝预设监控时长-空闲时长。从而，目标主线的通信占有率＝(预设监控时长-空闲时长)/预设监控时长。可以理解的是，通信占有率越高，目标主线越繁忙，部分优先级低的信号可能会被延迟响应甚至被丢弃，由于信号延迟或丢失，可能会带来一些偶发性的功能故障。

进而，根据目标主线的通信占有率确定目标主线上各汽车控制单元的通信占有率，例如，汽车控制单元A的通信占有率为汽车控制单元A的信号发送量占比与目标主线的通信占有率的乘积。其中，汽车控制的单元A的信号发送量占比为汽车控制单元A在预设监控时间内的信号发送量除以在预设监控时间内目标总线上所有汽车控制单元的信号发送量之和。

可以理解的是，汽车控制单元的通信占有率越高，则该汽车控制单元越活跃。一般越活跃的汽车控制单元发生故障的概率比较大，即通信占有率高的汽车控制单元发生故障的概率比较大。从而，可以根据上述特点设置预设条件，例如预设条件为通信占有率在前预设百分比的汽车控制单元，其中，预设百分比可以为30％或40％。即目标主线上通信占有率在前30％或40％内的汽车控制单元存在故障风险。后续对存在故障风险的各汽车控制单元进行检测，即可确定各汽车控制单元是否发生故障。

可以理解的是，对于汽车控制系统中的每一主线均采用上述方式确定各主线上存在故障风险的汽车控制单元，即可确定该汽车控制系统中所有的存在故障风险的汽车控制单元。

在此实施例中，通过对预设监控时长内的信号状态进行分析，获取各总线的通信占有率，可以初步了解各总线的通信负荷，对负荷大的总线进行重点关注，然后将各总线的通信占有率分解到各个汽车控制单元上，获取各个汽车控制单元的通信占有率，基于通信占有率高的汽车控制单元发生故障的概率比较大的特点设置预设条件，确定目标主线上通信占有率满足预设条件的汽车控制单元存在故障风险，后续对存在故障风险的各汽车控制单元进行检测，即可确定各汽车控制单元是否发生故障。

在一些实施中，步骤S23还具体包括：

对所述目标主线上的信号进行封装，获取各通信帧。

获取所述各通信帧中出现错误帧的数量。

若所述错误帧的数量大于或等于预设阈值，则确定所述目标主线发生故障。

目标主线上的信号为电压信号，经过第二实施例中检测设备的信号采集接口(例如ADC接口)后转化为数字信号，然后，检测设备的处理器对数字信号进行封装成报文，即获得通信帧。值得说明的是，报文的封装可根据总线的协议类型进行，属于现有技术，在此不详细描述。

可以理解的是，通信帧中可能包括数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔。基于错误帧具有的5种错误类型：CRC错误、格式错误、应答错误、位发送错误和位填充错误，可以识别通信帧中的错误帧，并累计错误帧的数量。

错误帧在目标总线上传输，会恶化目标总线的通信效率，从而，可以通过监测错误帧的数量，以评价目标主线是否发生故障。若错误帧的数量大于或等于预设阈值，则确定该目标主线发生故障，以圈定故障范围为该目标主线。当检修人员面对汽车控制系统复杂的主线网络时，该方法能帮助检修人员快速确定发生故障的主线，提高检修效率。

值得说明的是，该预设阈值可以根据实际情况而设定，也可以是本领域技术人员的经验值，用于反映主线发生故障时错误帧数量的界限值即可。

在此实施例中，通过对错误帧进行监控，若错误帧的数量大于或等于预设阈值，则确定目标主线发生故障，以初步圈定故障范围为该目标主线，能帮助检修人员快速确定发生故障的主线，提高检修效率。

汽车控制系统的故障还可能反映在各汽车控制单元无法正常休眠，处于异常活跃状态。在一些实施例中，连续时间段为当汽车的点火开关关闭后的第一预设时长，例如连续时间段为当汽车的点火开关关闭后的30分钟，或当汽车的点火开关关闭10分钟后的30分钟，更能保证第一预设时长位于汽车的点火开关彻底关闭后的时段，从而，保证此时的信号状态为当汽车的点火开关彻底关闭后采集到的。汽车的点火开关为汽车启动的总开关，即控制汽车控制系统是否启动或休眠。正常情况下，当点火开关打开时，汽车控制系统启动，当点火开关关闭时，汽车控制系统进入休眠状态，即关闭。但是，当汽车控制系统中有汽车控制单元存在故障时，会导致汽车控制系统中部分总线无法正常休眠，即总线中存在因汽车控制单元异常活跃而发出的信号。

在此实施例中，所述方法还包括：

根据各所述总线的信号状态，确定各所述总线是否休眠。

在此实施例中，一信号状态包括在连续时间段内一总线上的信号，其中，连续时间段为为当汽车的点火开关关闭后的第一预设时长。而总线的信号为电压信号，信号状态即为第一预设时长内的电压信号，从而，可以根据信号状态中电压信号，确定总线是否休眠，即总线是否关闭。例如，当总线的电压为零时，说明总线休眠。

若存在未休眠的总线，则步骤S23还具体包括：

获取未休眠的总线中各信号的发送身份。

确定与各所述发送身份对应的汽车控制单元发生故障。

未休眠的总线中存在信号，从而，可以通过信号的ID或信号的通信源地址，确定信号的发送身份，其中，发送身份反映发送信号的汽车控制单元的身份，即信号是由哪个汽车控制单元发出的。

确定与各发送身份对应的汽车控制单元发生故障，即这些确定的汽车控制单元在关闭点火开关后异常活跃发送信号。

在此实施例中，通过监测汽车控制系统在点火开关关闭后的信号状态，从信号溯源发送信号的汽车控制单元，从而，可以准确确定异常活跃的汽车控制单元发生故障。

在一些实施例中，部分汽车控制单元在总线休眠期间会正常运行，例如，新能源汽车在总线休眠期间还可能会通过相应的汽车控制单元进行电池均衡操作或者电池充电操作，在休眠期间进行监测时，还需要将这些特殊情况区分开来，以避免误判。

在此实施例中，步骤S23还具体包括：

若目标汽车控制单元在预设汽车控制单元清单内，则确所述目标汽车单元正常，其中，所述目标汽车控制单元为任一所述与各所述发送身份对应的汽车控制单元，所述预设汽车控制单元清单内的汽车控制单元允许在总线休眠的情况下正常运行。

若所述目标汽车控制单元未在所述预设汽车控制单元清单内，则确定所述目标汽车控制单元发生故障。

在此实施例中，设置预设汽车控制单元清单，收录于该预设汽车控制单元清单内的汽车控制单元允许在总线休眠的情况下正常运行，例如管理电池的汽车控制单元(BMS)。

当监测到未休眠的总线中的信号时，先确定与信号的发送身份对应的汽车控制单元，对于任一与各所述发送身份对应的汽车控制单元，即目标汽车控制单元，首先，判断目标汽车控制单元是否在预设控制单元清单内，若在预设汽车控制单元清单内，则说明目标汽车控制单元允许在总线休眠的情况下正常运行，即该目标汽车控制单元正常；若目标汽车控制单元未在该预设控制单元清单内，则说明该目标汽车控制单元发生故障。如表1所示，I-CAN总线中监测到用于管理电池的汽车控制单元(BMS)通信，I-CAN总线处于未休眠状态，而用于管理电池的汽车控制单元(BMS)在预设汽车控制单元清单内，则该I-CAN总线正常，用于管理电池的汽车控制单元(BMS)也正常；MS-CAN总线已关闭，处于休眠状态；HS-CAN总线中监测到用于控制自动变速箱的汽车控制单元(TCM)通信，而用于控制自动变速箱的汽车控制单元(TCM)未在预设汽车控制单元清单内，则该HS-CAN总线中存在故障，用于控制自动变速箱的汽车控制单元(TCM)发生故障。

表1总线的休眠状态

总线	状态	原因
			I-CAN	未休眠，正常	监测到BMS通信
MS-CAN	已休眠
			HS-CAN	未休眠，故障	监测到TCM通信

在此实施例中，通过设置预设汽车控制单元清单，对总线休眠情况下还活跃的目标汽车控制单元进行判断是否在该清单中，若不在该预设汽车控制单元清单中，则说明目标汽车控制单元发生故障，能有效防止误判。

当汽车的点火开关关闭后，总线及总线上的汽车控制单元会很快进入关闭状态，但一些事件的触发，会对部分汽车控制单元进行唤醒，在总线上产生信号，例如防盗系统监听到异常入侵时，会发送告警信息；例如当部分汽车控制元件发生故障异常时，会向总线上发送一些不应当发送的信号，造成电池的异常消耗；再例如当总线受到干扰时，总线上会产生一些干扰信号。

为了监测汽车控制单元的异常唤醒以确定故障，在一些实施例中，连续时间段为当总线休眠后的第二预设时长，例如，当总线休眠后的1个小时或2个小时内，采集各总线的信号状态。

在此实施例中，步骤S23具体包括：

根据各所述总线的信号状态，确定各所述主线是否被唤醒。

根据已唤醒的主线的信号状态，确定所述已唤醒的主线对应的唤醒源类型，所述唤醒源类型包括入侵唤醒、干扰唤醒或汽车控制单元异常唤醒。

若所述已唤醒的主线对应的唤醒源类型为汽车控制单元异常唤醒，则获取所述已唤醒的主线上的信号的发送身份，确定与所述已唤醒的主线上的信号的发送身份对应的汽车控制单元发生故障。

在此实施例中，一信号状态包括当总线休眠后第二预设时长内的信号，总线的信号为电压信号，从而，可以根据信号状态中的电压信号，确定总线是否被唤醒，唤醒即为总线中有信号传输。例如，在此第二预设时长内若总线的电压不为零，有信号传输，则总线被唤醒。

唤醒源类型包括入侵唤醒、干扰唤醒或汽车控制单元异常唤醒。可以理解的是，不同的唤醒源类型，体现在信号状态上也有所不同，从而，可以根据已唤醒的主线的信号状态，确定已唤醒的主线对应的唤醒源类型。

若该已唤醒的主线对应的唤醒源类型为汽车控制单元异常唤醒，则获取该已唤醒的主线上的信号的发送身份，确定与所述已唤醒的主线上的信号的发送身份对应的汽车控制单元发生故障。具体的，可以通过已唤醒的主线上信号的ID或通信源地址，确定已唤醒的主线上信号的发送身份，即信号是由哪个汽车控制单元发出的。

确定与已唤醒的主线上的信号的发送身份对应的汽车控制单元发生故障，即这些汽车控制单元在休眠的状态下发生异常，发送一些在休眠状态下不应该发送的信号。

如表2所示，表2为输出的唤醒记录，唤醒记录1#是防盗系统启动，属于入侵唤醒，汽车控制系统未发生故障；唤醒记录2#是总线受到干扰，汽车控制系统未发生故障；唤醒记录3#是氧传感器在系统休眠状态下发送异常消息，氧传感器发生异常。

表2唤醒记录

在此实施例中，通过监测汽车控制系统在休眠后的信号状态，并过根据信号状态确定已唤醒的主线，从已唤醒的主线上的信号溯源发送信号的汽车控制单元，从而，可以准确确定异常唤醒的汽车控制单元发生故障。

在一些实施例中，步骤S23还包括：

获取目标信号的传输状态，所述目标信号为各所述信号状态中跨总线传输的信号。

根据所述目标信号的传输状态，确定所述汽车控制系统的故障范围。

如图6所示，总线1和总线2通过网关连接，汽车控制单元1连接于总线1上，汽车控制单元2连接于总线2上，当汽车控制单元1发送目标信号给汽车控制单元2时，该目标信号跨总线传输。若只在总线1上监测到该目标信号，总线2上监测不到该目标信号，则可以确定网关发生故障。从而，对于信号状态中跨总线传输的信号，即目标信号，通过获取目标信号的传输状态，可以理解的是，该传输状态即为信号在其传输路径上的是否完成传输或在哪个节点终止传输等。从而，根据目标信号的传输状态，确定哪个网关发生故障，即确定汽车控制系统的故障范围。

在本实施例中，通过监测跨总线传输的目标信号，定位出发生故障的网关，从而，确定总线连接之间的故障。

本申请另一实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当该计算机可执行指令被至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器执行如上任一实施例中的检测汽车故障的方法。

需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种检测汽车故障的方法，应用于汽车控制系统，所述汽车控制系统包括多个总线和多个汽车控制单元，一所述总线上连接有至少一个所述汽车控制单元，其特征在于，包括：

分别获取各所述总线的监控参数；

根据所述各所述总线的监控参数，分别采集各所述总线的信号状态，一所述信号状态包括在连续时间段内一所述总线上的信号；

根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监控参数包括总线的协议类型，所述连续时间段为预设监控时长；

所述根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，包括：

根据目标主线的信号状态，采用与所述目标主线对应的空闲时间判断规则，确定所述目标主线的空闲时长，其中，所述空闲时间判断规则是根据所述主线的协议类型确定的，所述目标主线为所述汽车控制系统中的任一主线；

根据所述目标主线的空闲时长和所述预设监控时长确定所述目标主线的通信占有率；

根据所述目标主线的通信占有率，确定所述目标主线上各汽车控制单元的通信占有率；

确定所述目标主线上通信占有率满足预设条件的汽车控制单元存在故障风险。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，还包括：

对所述目标主线上的信号进行解码，获取各通信帧；

获取所述各通信帧中出现错误帧的数量；

若所述错误帧的数量大于或等于预设阈值，则确定所述目标主线发生故障。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续时间段为当汽车的点火开关关闭后的第一预设时长，所述方法还包括：

根据各所述总线的信号状态，确定各所述总线是否休眠；

若存在未休眠的总线，所述根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，包括：

获取未休眠的总线中各信号的发送身份；

确定与各所述发送身份对应的汽车控制单元发生故障。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续时间段为当汽车的点火开关关闭后的第一预设时长，所述方法还包括：

根据各所述总线的信号状态，确定各所述总线是否休眠；

若存在未休眠的总线，所述根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，包括：

若目标汽车控制单元在预设汽车控制单元清单内，则确所述目标汽车单元正常，其中，所述目标汽车控制单元为任一所述与各所述发送身份对应的汽车控制单元，所述预设汽车控制单元清单内的汽车控制单元允许在总线休眠的情况下正常运行；

若所述目标汽车控制单元未在所述预设汽车控制单元清单内，则确定所述目标汽车控制单元发生故障。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连续时间段为当总线休眠后的第二预设时长，所述根据各所述信号状态和各所述总线的监控参数，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，包括：

根据各所述主线的信号状态，确定各所述主线是否被唤醒；

根据已唤醒的主线的信号状态，确定所述已唤醒的主线对应的唤醒源类型，所述唤醒源类型包括入侵唤醒、干扰唤醒或汽车控制单元异常唤醒；

若所述已唤醒的主线对应的唤醒源类型为汽车控制单元异常唤醒，则获取所述已唤醒的主线上的信号的发送身份，确定与所述已唤醒的主线上的信号的发送身份对应的汽车控制单元发生故障。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述信号状态，确定所述汽车控制系统的故障范围的步骤，还包括：

获取目标信号的传输状态，所述目标信号为各所述信号状态中跨总线传输的信号；

根据所述目标信号的传输状态，确定所述汽车控制系统的故障范围。

8.一种检测设备，用于检测汽车控制系统的故障，所述汽车控制系统包括多个总线和多个汽车控制单元，一总线上连接有至少一个所述汽车控制单元，其特征在于，所述检测设备包括：

信号采集接口，所述信号采集接口用于与各所述总线连接以采集各所述总线的信号状态；

至少一个处理器，所述处理器与所述信号采集接口通信连接；

存储器，所述存储器与所述至少一个处理器通信连接，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1-7任一项所述的方法。

9.一种检测系统，其特征在于，包括移动终端和如权利要求8所述的检测设备，所述检测设备和所述移动终端通信连接。

10.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

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