TW202315371A - 電子控制單元（ｅｃｕ）的控制方法及設備 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種電子控制單元(ECU)的控制方法，該控制方法包括：確定所述電子控制單元(ECU)的第一機載網路通道的異常；將所述第一機載網路通道上傳輸的協議數據單元(PDU)轉發到第二機載網路通道；以及經由所述第二機載網路通道與本機運輸工具的其他電子控制單元進行通信。本發明還涉及一種電子控制單元(ECU)的控制設備、電腦儲存媒體、電腦程式產品、電子控制單元以及運輸工具。

Description

電子控制單元(ECU)的控制方法及設備
本發明涉及電子控制單元(ECU)的控制領域，更具體地，涉及一種電子控制單元(ECU)的控制方法及設備、電腦儲存媒體、電腦程式產品、電子控制單元和運輸工具。
在發生故障或異常的情況下，電子控制單元(ECU)可能會丟失控制器區域網路(CAN)或乙太網路等機載網路上的通信。當通信丟失並且機載網路上沒有協議數據單元(PDU)發送時，很難檢查是通信錯誤還是整個軟體在運輸工具上崩潰。
因而，在現有技術中，為了分析和診斷該故障的原因，通常需要從運輸工具上獲取該電子控制單元(ECU)並嘗試重現該問題。這將導致不能在運輸工具的運行過程中及時處理該電子控制單元(ECU)發生的通信故障，並將花費更多的精力和時間。
根據本發明的一方面，提供了一種電子控制單元(ECU)的控制方法，所述方法包括：確定所述電子控制單元(ECU)的第一機載網路通道的異常；將所述第一機載網路通道上傳輸的協議數據單元(PDU)轉發到第二機載網路通道；以及經由所述第二機載網路通道與本機運輸工具的其他電子控制單元進行通信。
作為上述方案的補充或替換，在上述方法中，所述第一機載網路通道為CAN通道，而所述第二機載網路通道為乙太網路通道。
作為上述方案的補充或替換，上述方法還包括：經由所述第二機載網路通道接收診斷命令；以及通過所述第二機載網路通道向診斷裝置返回錯誤資訊，所述錯誤資訊包括與第一機載網路相關的通信模組的狀態或者整個軟體狀態。
作為上述方案的補充或替換，上述方法還包括：在確定與所述第一機載網路相關的通信模組發生故障時，通過軟體重置來重啟所述通信模組。
根據本發明的另一方面，提供了一種電子控制單元(ECU)的控制設備，所述設備包括：確定裝置，用於確定所述電子控制單元(ECU)的第一機載網路通道的異常；轉發裝置，用於將所述第一機載網路通道上傳輸的協議數據單元(PDU)轉發到第二機載網路通道；以及通信裝置，用於經由所述第二機載網路通道與本機運輸工具的其他電子控制單元進行通信。
作為上述方案的補充或替換，在上述設備中，所述第一機載網路通道為CAN通道，而所述第二機載網路通道為乙太網路通道。
作為上述方案的補充或替換，上述設備還包括：接收裝置，用於經由所述第二機載網路通道接收診斷命令；以及反饋裝置，用於通過所述第二機載網路通道向診斷裝置返回錯誤資訊，所述錯誤資訊包括與第一機載網路相關的通信模組的狀態或者整個軟體狀態。
作為上述方案的補充或替換，上述設備還包括：重啟裝置，用於在確定與所述第一機載網路相關的通信模組發生故障時，通過軟體重置來重啟所述通信模組。
根據本發明的又一個方面，提供了一種電腦儲存媒體，所述媒體包括指令，所述指令在運行時執行如前所述的方法。
根據本發明的又一個方面，提供了一種電腦程式產品，包括電腦程式，該電腦程式被處理器執行時實現如前所述的方法。
根據本發明的又一個方面，提供了一種電子控制單元，所述電子控制單元包括如前所述的設備。
根據本發明的又一個方面，提供了一種運輸工具，所述運輸工具包括如前所述的電子控制單元。
本發明的實施例的電子控制單元(ECU)的控制方案充分利用電子控制單元進行通信的兩個機載網路通道（例如CAN通道以及乙太網路通道），在兩個通道其中之一發生問題時，（在整機電子電氣架構支持的基礎上）將協議數據單元(PDU)轉移到另一通道上進行發送，從而確保ECU功能的正確執行。另外，本發明的實施例的電子控制單元(ECU)的控制方案還可通過該另一通道來執行檢查以及恢復操作，以便及時處理該電子控制單元(ECU)發生的通信故障。
在下文中，將參考附圖詳細地描述根據本發明的各示例性實施例的電子控制單元(ECU)的控制方案。
圖1示出根據本發明的一個實施例的電子控制單元(ECU)的控制方法1000的流程示意圖。如圖1所示，電子控制單元(ECU)的控制方法1000包括如下步驟： 在步驟S110中，確定所述電子控制單元(ECU)的第一機載網路通道的異常； 在步驟S120中，將所述第一機載網路通道上傳輸的協議數據單元(PDU)轉發到第二機載網路通道；以及 在步驟S130中，經由所述第二機載網路通道與本機運輸工具的其他電子控制單元進行通信。
在本發明的上下文中，“機載網路”也稱為“運輸工具內網路”是指運輸工具內部的感測器、控制器和執行器之間的通訊用點對點的連線方式連成複雜的網狀結構。機載網路可包括CAN（控制器區域網路）、LIN（區域互聯網路）、FlexRay、MOST（多媒體定向系統傳輸）、Ethernet（乙太網路）等。
在一個實施例中，在步驟S110中，確定所述電子控制單元(ECU)的第一機載網路通道的異常可包括：確定通信丟失並且機載網路上沒有協議數據單元(PDU)發送。該異常可以是由於通信錯誤或者運輸工具上的軟體發生崩潰所導致。
在第一機載網路通道發生異常的情況下，在步驟S120中，將所述第一機載網路通道上傳輸的協議數據單元(PDU)轉發到第二機載網路通道。在一個實施例中，將第一機載網路通道上傳輸的協議數據單元(PDU)轉發到第二機載網路通道包括：將第一通信協議的PDU/訊息轉換為第二通信協議的PDU/訊息以便於在第二機載網路通道上進行傳輸，其中第一機載網路通道支持第一通信協議，而第二機載網路通道支持第二通信協議。
接著，在步驟S130中，若電子控制單元(ECU)的電子電氣架構支持在第二機載網路通道上傳輸原本第一機載網路通道上傳送的PDU，則改由該第二機載網路通道與本機運輸工具的其他電子控制單元進行通信。這樣，可確保（本機運輸工具的其他電子控制單元，例如更上層的電子控制單元）功能層要求的資訊從當前電子控制單元(ECU)及時發送，保證功能的正確執行。
在一個實施例中，所述第一機載網路通道為CAN通道，而所述第二機載網路通道為乙太網路通道。
CAN是控制器區域網路（Controller Area Network）的簡稱，是一種串行數據通信協議，通信速率最高可達1Mbps。CAN的數據通信沒有主從之分，任意一個節點可以向任何其他（一個或多個）節點發起數據通信，靠各個節點資訊進行優先級先後順序來決定通信次序。多個節點同時發起通信時，優先級低的讓給優先級高的，不會對通信線路造成擁塞。由於CAN這種高可靠性的控制方式，從運輸工具導航系統到引擎控制系統的一系列用途中都能得到廣泛使用。
隨著機載相機應用的普及，有更大量的資訊需要被高速傳輸，機載Ethernet（乙太網路）也應運而生。機載Ethernet以傳統的工業用Ethernet技術為基礎，同樣使用100Base-TX的實體層協議，是能夠對應100Mbps速率進行差分傳輸的介面。機載乙太網路可以達到100Mbps的雙向傳輸。
儘管圖1中未示出，在一個實施例中，上述方法1000還包括：經由所述第二機載網路通道接收診斷命令；以及通過所述第二機載網路通道向診斷裝置返回錯誤資訊，所述錯誤資訊包括與第一機載網路相關的通信模組的狀態或者整個軟體狀態。也就是說，在該實施例中，在第一機載網路出現故障時（例如沒有CAN通信時），可嘗試通過乙太網路通道來向診斷裝置報告錯誤代碼。同時，診斷裝置的診斷命令可經由遠程或附近的伺服器發送給電子控制單元(ECU)，從而獲取與第一機載網路相關的通信模組的狀態或者整個軟體狀態。
出現機載網路通道異常可能有很多原因，例如電子控制單元(ECU)中發生軟體故障，如傳輸協議或軟體程式有缺陷或衝突，從而使機載網路通信出現混亂或無法工作。
在一個實施例中，上述方法1000還包括：在確定與所述第一機載網路相關的通信模組發生故障時，通過軟體重置來重啟所述通信模組。即，如果故障或問題只出現在CAN模組上，可考慮通過軟體重置來恢復該CAN模組。在此期間，如果電子電氣架構能夠支持在乙太網路上發送接收CAN PDU，則在ECU（如雷達/駕駛輔助系統/視頻ECU等）中，基於PDU路由模組進行PDU轉發，以保證功能層請求的資訊傳遞。
在另一個實施例中，在沒有乙太網路通信（即乙太網路通道出現異常）的情況下，可以在CAN通道上執行類似的操作來獲取錯誤資訊或重啟乙太網路模組。但由於CAN的傳輸能力與乙太網路相比相當低，因而在此期間將暫時禁用依賴乙太網路協議數據單元(PDU)的相關功能。
另外，本領域技術人員容易理解，本發明的上述一個或多個實施例提供電子控制單元(ECU)的控制方法可通過電腦程式來實現。例如，該電腦程式包含在一種電腦程式產品中，該電腦程式被處理器執行時實現本發明的一個或多個實施例的電子控制單元(ECU)的控制方法。又例如，當存有該電腦程式的電腦儲存媒體（例如USB隨身碟）與電腦相連時，運行該電腦程式即可執行本發明的一個或多個實施例的電子控制單元(ECU)的控制方法。
參考圖2，圖2示出根據本發明的一個實施例的用於電子控制單元(ECU)的控制設備2000的結構示意圖。如圖2所示，用於電子控制單元(ECU)的控制設備2000包括：確定裝置210、轉發裝置220以及通信裝置230，其中確定裝置210用於確定所述電子控制單元(ECU)的第一機載網路通道的異常；轉發裝置220用於將所述第一機載網路通道上傳輸的協議數據單元(PDU)轉發到第二機載網路通道；以及通信裝置230用於經由所述第二機載網路通道與本機運輸工具的其他電子控制單元進行通信。
在本發明的上下文中，“機載網路”也稱為“運輸工具內網路”是指運輸工具內部的感測器、控制器和執行器之間的通訊用點對點的連線方式連成複雜的網狀結構。機載網路可包括CAN（控制器區域網路）、LIN（區域互聯網路）、FlexRay、MOST（多媒體定向系統傳輸）、Ethernet（乙太網路）等。
在一個實施例中，確定裝置210配置成確定通信丟失並且機載網路上沒有協議數據單元(PDU)發送。也就是說，第一機載網路通道異常可以是由於通信錯誤或者運輸工具上的軟體發生崩潰所導致。
在第一機載網路通道發生異常的情況下，轉發裝置220配置成將所述第一機載網路通道上傳輸的協議數據單元(PDU)轉發到第二機載網路通道。在一個實施例中，轉發裝置220包括：協議轉換單元，用於將第一通信協議的PDU/訊息轉換為第二通信協議的PDU/訊息以便於在第二機載網路通道上進行傳輸，其中第一機載網路通道支持第一通信協議，而第二機載網路通道支持第二通信協議。
接著，若電子控制單元(ECU)的電子電氣架構支持在第二機載網路通道上傳輸原本第一機載網路通道上傳送的PDU，通信裝置230配置成經由第二機載網路通道與本機運輸工具的其他電子控制單元進行通信。這樣，可確保（本機運輸工具的其他電子控制單元，例如更上層的電子控制單元）功能層要求的資訊從當前電子控制單元(ECU)及時發送，保證功能的正確執行。
在一個實施例中，所述第一機載網路通道為CAN通道，而所述第二機載網路通道為乙太網路通道。
CAN是控制器區域網路（Controller Area Network）的簡稱，是一種串行數據通信協議，通信速率最高可達1Mbps。CAN的數據通信沒有主從之分，任意一個節點可以向任何其他（一個或多個）節點發起數據通信，靠各個節點資訊進行優先級先後順序來決定通信次序。多個節點同時發起通信時，優先級低的讓給優先級高的，不會對通信線路造成擁塞。由於CAN這種高可靠性的控制方式，從運輸工具導航系統到引擎控制系統的一系列用途中都能得到廣泛使用。
隨著機載相機應用的普及，有更大量的資訊需要被高速傳輸，機載Ethernet（乙太網路）也應運而生了。機載Ethernet以傳統的工業用Ethernet技術為基礎，同樣使用100Base-TX的實體層協議，是能夠對應100Mbps速率進行差分傳輸的介面。機載乙太網路可以達到100Mbps的雙向傳輸。
儘管圖2中未示出，在一個實施例中，上述設備2000還包括：接收裝置，用於經由所述第二機載網路通道接收診斷命令；以及反饋裝置，用於通過所述第二機載網路通道向診斷裝置返回錯誤資訊，所述錯誤資訊包括與第一機載網路相關的通信模組的狀態或者整個軟體狀態。也就是說，在該實施例中，在第一機載網路出現故障時（例如沒有CAN通信時），用於電子控制單元(ECU)的控制設備2000可嘗試通過乙太網路通道來向診斷裝置報告錯誤代碼。同時，診斷裝置的診斷命令可經由遠程或附近的伺服器發送給電子控制單元（用於電子控制單元(ECU)的控制設備2000），從而經由反饋裝置來獲取與第一機載網路相關的通信模組的狀態或者整個軟體狀態。
出現機載網路通道異常可能有很多原因，例如電子控制單元(ECU)中發生軟體故障，如傳輸協議或軟體程式有缺陷或衝突，從而使機載網路通信出現混亂或無法工作。
在一個實施例中，上述設備2000還包括：重啟裝置，用於在確定與所述第一機載網路相關的通信模組發生故障時，通過軟體重置來重啟所述通信模組。即，如果故障或問題只出現在CAN模組上，可考慮通過軟體重置來恢復該CAN模組，這樣可及時處理該電子控制單元(ECU)發生的通信故障。
在一個或多個實施例中，上述用於電子控制單元(ECU)的控制設備2000可整合在運輸工具的各種類型的電子控制單元(ECU)（包括但不限於，雷達感測器/DASy控制器/視頻等）內。
綜上，本發明的實施例的電子控制單元(ECU)的控制方案充分利用電子控制單元進行通信的兩個機載網路通道（例如CAN通道以及乙太網路通道），在兩個通道其中之一發生問題時，（在整機電子電氣架構支持的基礎上）將協議數據單元(PDU)轉移到另一通道上進行發送，從而確保ECU功能的正確執行。另外，本發明的實施例的電子控制單元(ECU)的控制方案還可通過該另一通道來執行檢查以及恢復操作，以便及時處理該電子控制單元(ECU)發生的通信故障。
儘管以上說明書只對其中一些本發明的實施方式進行了描述，但是本領域普通技術人員應當瞭解，本發明可以在不偏離其主旨與範圍內以許多其他形式實施。例如，本發明的技術方案所搭載的產品並不局限於電子控制單元(ECU)，本領域技術人員可以理解，該技術方案可在具有雙通信通道的其他單元中實現。因此，所展示例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各請求項所定義的本發明精神及範圍的情況下，本發明可能涵蓋各種的修改與替換。
210:確定裝置 220:轉發裝置 230:通信裝置 1000:控制方法 2000:控制設備 S110:步驟 S120:步驟 S130:步驟
從結合附圖的以下詳細說明中，將會使本發明的上述和其他目的及優點更加完整清楚，其中，相同或相似要素採用相同元件符號表示。 [圖1]示出根據本發明的一個實施例的電子控制單元(ECU)的控制方法的流程示意圖；以及 [圖2]示出根據本發明的一個實施例的電子控制單元(ECU)的控制設備的結構示意圖。
1000:控制方法
S110:步驟
S120:步驟
S130:步驟

Claims (12)

  1. 一種電子控制單元(ECU)的控制方法，其特徵在於，所述控制方法包括：  確定所述電子控制單元的第一機載網路通道的異常； 將所述第一機載網路通道上傳輸的協議數據單元(PDU)轉發到第二機載網路通道；以及 經由所述第二機載網路通道與本機運輸工具的其他電子控制單元進行通信。
  2. 如請求項1所述的控制方法，其中，所述第一機載網路通道為控制器區域網路(CAN)通道，而所述第二機載網路通道為乙太網路通道。
  3. 如請求項1或2所述的控制方法，還包括：  經由所述第二機載網路通道接收診斷命令；以及 通過所述第二機載網路通道向診斷裝置返回錯誤資訊，所述錯誤資訊包括與所述第一機載網路相關的通信模組的狀態或者整個軟體狀態。
  4. 如請求項3所述的控制方法，還包括：  在確定與所述第一機載網路相關的所述通信模組發生故障時，通過軟體重置來重啟所述通信模組。
  5. 一種電子控制單元(ECU)的控制設備，其特徵在於，所述控制設備包括：  確定裝置，用於確定所述電子控制單元的第一機載網路通道的異常； 轉發裝置，用於將所述第一機載網路通道上傳輸的協議數據單元(PDU)轉發到第二機載網路通道；以及 通信裝置，用於經由所述第二機載網路通道與本機運輸工具的其他電子控制單元進行通信。
  6. 如請求項5所述的控制設備，其中，所述第一機載網路通道為控制器區域網路(CAN)通道，而所述第二機載網路通道為乙太網路通道。
  7. 如請求項5或6所述的控制設備，還包括：  接收裝置，用於經由所述第二機載網路通道接收診斷命令；以及 反饋裝置，用於通過所述第二機載網路通道向診斷裝置返回錯誤資訊，所述錯誤資訊包括與所述第一機載網路相關的通信模組的狀態或者整個軟體狀態。
  8. 如請求項7所述的控制設備，還包括：  重啟裝置，用於在確定與所述第一機載網路相關的所述通信模組發生故障時，通過軟體重置來重啟所述通信模組。
  9. 一種電腦儲存媒體，其特徵在於，所述電腦儲存媒體包括指令，所述指令在運行時執行如請求項1至4中任一項所述的控制方法。
  10. 一種電腦程式產品，其包括電腦程式，其特徵在於，所述電腦程式被處理器執行時實現如請求項1至4中任一項所述的控制方法。
  11. 一種電子控制單元，其特徵在於，所述電子控制單元包括如請求項5至8中任一項所述的控制設備。
  12. 一種運輸工具，其特徵在於，所述運輸工具包括如請求項11所述的電子控制單元。
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