WO2022148213A1 - 汽车总线拓扑图自动构建方法、装置及计算设备 - Google Patents

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Abstract

一种汽车总线拓扑图自动构建方法及装置，涉及车辆检测技术领域，该方法包括：获取汽车总线数据和电子控制单元数据（S11）；根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架（S12）；根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图（S13）。通过上述方式，能够支持个性化的总线布局，支持复杂的总线关系，在保持拓扑图准确度的同时，支持更多的车型覆盖，降低诊断工具开发难度。

Description

汽车总线拓扑图自动构建方法、装置及计算设备
本申请要求于2021年01月06日提交中国专利局、申请号为202110013942.3、申请名称为“汽车总线拓扑图自动构建方法、装置及计算设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及车辆检测技术领域，具体涉及一种汽车总线拓扑图自动构建方法、装置及计算设备。
背景技术
在汽车电脑故障分析中，50％以上故障是由于通讯原因引起的。通信故障原因包括电源总线故障、电源故障、通信线路故障、单元故障或者传感器故障。汽车总线拓扑图在汽车维修中具有非常重要的作用，由于其具有直观性、全局性、能够动态展现汽车电子部件之间的通信状态，受到很多维修技师的喜爱。在诊断工具上构造精密、准确的拓扑图，通常依赖人工绘图，再把人工绘图转化为计算机算法绘图，其工作难度大，技术要求高。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种汽车总线拓扑图自动构建方法、装置及计算设备，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种汽车总线拓扑图自动构建方法，所述方法包括：获取汽车总线数据和电子控制单元数据；根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图。
在一种可选的方式中，所述获取汽车总线数据和电子控制单元数据，包括：获取汽车的总线信息和电子控制单元的配置信息；根据所述总线信息和所述配置信息对总线和电子控制单元进行编号，并梳理所述电子控制单元与所述总线之间的连接关系，找出诊断接口节点和根节点，得到所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据。
在一种可选的方式中，所述根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架，包括：根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据提取关键总线；根据所述关键总线和与根节点连接的第一环形总线进行总线预布局，构建汽车总线拓扑图初始框架；根据第一非关键总线对所述汽车总线拓扑图初始框架进行调整，得到完整的所述汽车总线拓扑图框架，其中，与所述第一非关键总线连接的电子控制单元组成的集合中至少包括一个电子控制单元不与已布局的其他任一总线连接。
在一种可选的方式中，所述根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数 据提取关键总线，包括：根据所述汽车总线数据进行总线归类，所述总线包括：从根节点连接至普通电子控制单元的第一总线、从诊断接口节点连接至普通电子控制单元的第二总线、环形总线、从诊断接口节点连接至根节点的第三总线以及不连接至诊断接口节点或根节点的第四总线；从所述第一总线和所述第二总线中滤除备用总线和内部总线，得到所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述从所述第一总线和所述第二总线中滤除备用总线和内部总线，得到所述关键总线，包括：比较与第k条总线对应的集合S k与任何其他总线对应的集合S i，其中，集合S k为与第k条总线连接的所有电子控制单元组成的集合；如果集合S k不被任何集合S i包含且不相等，则第k条总线为关键总线；如果集合S k不被任何其他集合S i包含但有相等，则在所有相等的总线中选择其中一条作为关键总线；遍历所述第一总线和所述第二总线，得到所有的所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述根据所述关键总线和与根节点连接的第一环形总线进行总线预布局，构建汽车总线拓扑图初始框架，包括：根据所述关键总线和所述第一环形总线确定所有总线需要占据的列数；对每条所述关键总线进行近邻集合分割，将有桥接关系的所述关键总线组合成一个近邻集合；根据权重布局所有的所述邻近集合；根据近邻数量以及总线重要性依次对所述邻近集合内的所述关键总线进行布局，得到所述汽车总线拓扑图初始框架。
在一种可选的方式中，所述根据所述关键总线和所述第一环形总线确定所有总线需要占据的列数，包括：根据每条所述关键总线连接的电子控制单元的数目，估算每条所述关键总线需要占据的列数；根据所述第一环形总线上的电子控制单元数量以及与其他总线桥接的电子控制单元数量评估所述第一环形总线需要占据的列数；计算所有关键总线以及所述第一环形总线需要占据的总列数，并根据所述总列数调整所述第一环形总线的拓扑结构。
在一种可选的方式中，所述根据权重布局所有的所述邻近集合，包括：如果有所述第一环形总线，则将所述第一环形总线布局在中央区域，否则在中央区域布局权重最高的所述邻近集合；将余下的所述近邻集合按照先布局中央区域左边再布局中央区域右边的顺序循环布局，直至布局完所有所述近邻集合，其中，每布局完一个所述近邻集合，将占据的区域标注为占用状态。
在一种可选的方式中，所述根据近邻数量以及总线重要性依次对所述邻近集合内的所述关键总线进行布局，包括：优先按照近邻数量降序排列所述邻近集合内的所述关键总线，如果近邻数量相同，则根据所述重要性对所述邻近集合内的所述关键总线进行排序；根据所述近邻集合内的总线排序将从所述近邻集合中取出的第一条所述关键总线布局在中间，根据所述近邻集合与中央区域的相对位置按照预设顺序依次布局所述近邻集合中的其他所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述根据第一非关键总线对所述汽车总线拓扑图初始框架进行调整，包括：选择节省空间的拓扑结构布局不与根节点连接的第二环形总线；在所述第一非关键总线的起点搜索空闲区域以布局与所述第一非关 键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元；如果没有足够的空闲区域，则插入列以用于布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元，并更新所述汽车总线拓扑图初始框架中对应的总线布局位置。
在一种可选的方式中，所述根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，包括：优先布局近邻数量多的总线上的电子控制单元；按照与总线连接的电子控制单元数量降序布局每条关键总线上的电子控制单元。
在一种可选的方式中，所述根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，还包括：对未布局但连接的电子控制单元已布局的非关键总线进行布局。
在一种可选的方式中，所述方法还包括：根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据检索先验案例库中的参考模型；如果检索到所述参考模型，则根据所述参考模型提供的数据进行布局，其中，所述参考模型提供的数据包括但不限于占据的列数、总线的布局顺序、电子控制单元的布局位置。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种汽车总线拓扑图自动构建装置，所述装置包括：数据获取单元，用于获取汽车总线数据和电子控制单元数据；总线布局单元，用于根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；拓扑图生成单元，用于根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图。根据本发明实施例的另一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述汽车总线拓扑图自动构建方法的步骤。
根据本发明实施例的又一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述汽车总线拓扑图自动构建方法的步骤。
本发明实施例通过获取汽车总线数据和电子控制单元数据；根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图，能够支持个性化的总线布局，支持复杂的总线关系，在保持拓扑图准确度的同时，支持更多的车型覆盖，降低诊断工具开发难度。
上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的汽车总线拓扑图自动构建方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提供的汽车总线拓扑图的示例图；
图3示出了本发明实施例提供的又一汽车总线拓扑图的示例图；
图4示出了图1中步骤S12的方法流程示意图；
图5示出了本发明实施例提供的汽车总线拓扑图自动构建方法的根节点上的环形结构示意图；
图6示出了本发明实施例提供的汽车总线拓扑图自动构建方法的非根节点上的环形结构示意图；
图7示出了本发明实施例提供的又一汽车总线拓扑图自动构建方法的流程示意图；
图8示出了本发明实施例提供的带先验案例库的汽车总线拓扑图自动构建方法示意图；
图9示出了本发明实施例提供的汽车总线拓扑图自动构建装置的结构示意图；
图10示出了本发明实施例提供的计算设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了本发明实施例提供的汽车总线拓扑图自动构建方法的流程示意图。该方法由电子设备执行。该电子设备可以为手机、平板、笔记本电脑、汽车诊断设备等电子设备。其中，电子设备可以在多种平台上实现，Windows、Linux、Android、iOS等，可与汽车实现直接或间接通信连接，用于获取汽车的相关数据和信息，进而可以生成汽车的总线拓扑图。电子设备可自显示总线拓扑图，或者发送至其他显示端进行显示。
如图1所示，汽车总线拓扑图自动构建方法包括：
步骤S11：获取汽车总线数据和电子控制单元数据。
在本发明实施例中，获取汽车的总线信息和电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)的配置信息。总线信息包括总线特点和总线用途，并根据总线特点和总线用途确定总线的优先级。其中，总线特点包括总线类别、传输速率、拓扑结构，总线类别包括高速CAN总线、低速CAN总线、K-Line总 线、FLEXRAY总线、MOST等；总线用途包括动力总成、底盘、安全、诊断、中控、车身、舒适、娱乐、信息、私有内部总线等，它们之间的优先级从高到低。ECU配置信息包括所有可能的ECU配置、必须的ECU配置、可替换的ECU配置、ECU与总线之间的连接关系等。
然后根据所述总线信息和所述配置信息对总线和电子控制单元进行编号，如图2所示，并梳理所述电子控制单元与所述总线之间的连接关系，找出诊断接口节点(Diagnostic Link Connector，DLC)和根节点(Root)，得到所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据。例如，对于汽车总线拓扑图如图3所示的汽车，得到的计算机算法能够识别和处理的汽车总线数据和电子控制单元数据分别参见表1和表2，其中，DLC为诊断接口节点，ZGM为根节点。
表1汽车总线数据
序号 编号 总线类型 名称 总线用途 颜色 权重 描述
1 A BUS_DLC A-BUS 诊断 C_D_BUS 25  
2 B BUS_Line B-BUS Integrated C_K_CAN4 25  
3 C BUS_Line C-BUS 高级驾驶辅助 C_Ethernet 25  
4 D BUS_Line D-BUS 信息 C_PT_CAN 50  
…… …… …… …… …… …… …… ……
表2电子控制单元数据
Figure PCTCN2021137481-appb-000001
诊断接口节点作为诊断总线的起点，布局在汽车总线拓扑图的最上端，单独占据一行，DLC全网唯一，是电子设备，如诊断工具的入口。根节点作为默认网关，是大部分总线的起点，单独作为一行布置，居中显示，能够清晰表现网络的逻辑结构。有的汽车还需要布置二级根节点才能更好的展现总线之间 的组织结构。根节点通常直接连接到DLC，作为诊断工具访问汽车的总入口。
汽车总线数据包括各总线的名称、总线类型、总线用途、权重等。电子控制单元数据包括名称、编号、是否为根节点以及与当前电子控制单元连接的所有总线等。后续可以根据汽车总线数据和电子控制单元数据进行处理以生成汽车总线拓扑图。
步骤S12：根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架。
在本发明实施例中，如图4所示，步骤S12包括：
步骤S121：根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据提取关键总线。
一般内部总线和备用总线不会影响拓扑图的整体布局，比如图2中的内部总线K、M、L等内部总线，图3中J、I、H等备用总线，在做拓扑图整体布局分析中，把这类总线过滤掉，其他保留的总线作为关键总线。关键总线必须是从诊断接口节点或者根节点连接到普通电子控制单元的总线，构成了拓扑图的基本骨架，所以必须在Class0或者Class1类总线中查找，在这两类总线中，剔除掉备用总线和内部总线，即为关键总线。
在本发明实施例中，根据所述汽车总线数据进行总线归类。具体地，逐个扫描电子控制单元，检查电子控制单元的总线连接的特点，把总线分成5类，总线包括：从根节点连接至普通电子控制单元的第一总线(Class0)、从诊断接口节点连接至普通电子控制单元的第二总线(Class1)、环形总线(Class2)、从诊断接口节点连接至根节点的第三总线(Class3)以及不连接至诊断接口节点或根节点的第四总线(Class4)。其中第一总线和第四总线都是非环形总线。表3给出了与图3中的汽车总线拓扑图对应的总线归类结果，包括每一条总线的类型、用途以及与总线连接的电子控制单元组成的集合。
表3总线归类结果
Figure PCTCN2021137481-appb-000002
Figure PCTCN2021137481-appb-000003
对总线完成归类后，从所述第一总线和所述第二总线中滤除备用总线和内部总线，得到所述关键总线。关键总线采用集合关系分析法，比较与第k条总线对应的集合S k与任何其他总线对应的集合S i，其中，集合S k为与第k条总线连接的所有电子控制单元组成的集合；如果集合S k不被任何集合S i包含且不相等，则第k条总线为关键总线；如果集合S k不被任何其他集合S i包含但有相等，则在所有相等的总线中选择其中一条作为关键总线，一般选择权重比较大的总线作为关键总线；遍历所述第一总线和所述第二总线，得到所有的所述关键总线。
步骤S122：根据所述关键总线和与根节点连接的第一环形总线进行总线预布局，构建汽车总线拓扑图初始框架。
总线预布局主要解决第一阶段总线位置的分配方案，初步确定每条总线占据的列数、总线的排放顺序、总线比较适合的位置安排。
在本发明实施例中，首先根据所述关键总线和所述第一环形总线确定所有总线需要占据的列数。具体地，根据每条所述关键总线连接的电子控制单元的数目，估算每条所述关键总线需要占据的列数；根据所述第一环形总线上的电子控制单元数量以及与其他总线桥接的电子控制单元数量评估所述第一环形总线需要占据的列数；计算所有关键总线以及所述第一环形总线需要占据的总列数，并根据所述总列数调整所述第一环形总线的拓扑结构。对于非诊断接口节点和根节点的电子控制单元的连接，每条竖线不超过12行。如果环线上电子控制单元不超过3个且只有一个节点与其他总线连接，建议占据1列；如果有多于1个节点与其它总线桥接，可从图5或图6中选择一种方式连接。如果总列数过多，超过15列，需要优化一下环形总线占据列数，选择环形总线占据列数比较少的拓扑方式。
然后对关键总线和第一环形总线进行排布，排布顺序包括三步：集合分割、集合间分派、集合内分派。计算每条关键总线通过电子控制单元互相桥接的总线数量，对每条所述关键总线进行近邻集合分割，将有桥接关系的所述关键总线组合成一个近邻集合。表4为图3中的汽车总线拓扑图对应的总线近邻关系分析，表5为根据表4中的总线近邻关系分析得到的近邻集合分割结果。
表4总线近邻关系分析
总线 集合 近邻内容 近邻数量 说明
B S1 B，C 2  
C S2 B，C，E 3 BCE作为一个互相桥接的近邻集合
E S3 C，E 2  
F S4 F 1  
G S5 G 1  
K S6 K 1  
表5近邻集合分割结果
集合 包含总线 权重 说明
SS1 BCE 75  
SS2 F 25  
SS3 G 25  
SS4 K 100  
根据总线近邻关系分析得到所有的邻近集合之后，根据权重布局所有的所述邻近集合，近邻集合按照权重布局，按照先中间，再左右左右…的顺序布局每个近邻集合，具体布局流程如下：如果有所述第一环形总线，则将所述第一环形总线布局在中央区域，否则在中央区域布局权重最高的所述邻近集合；将余下的所述近邻集合按照先布局中央区域左边再布局中央区域右边的顺序循环布局，直至布局完所有所述近邻集合，其中，每布局完一个所述近邻集合，将占据的区域标注为占用状态。即布局完中央区域后，取剩余的所有近邻集合中权重最高的近邻集合，从中央区域向左边搜索是否有足够的列空间可以布局该近邻集合，如果有，该近邻集合从中央区域往左布局，并把布局的列空间标注为占用状态；否则从中央区域向右边搜索是否有足够的列空间布局该近邻集合，如果有，从中央区域向右边布局该近邻集合，并把已经布局的列空间标记为占用状态。再取下一个权重最高的近邻集合，从中央区域向右边搜索是否有足够的列空间布局该近邻集合，如果有，从中央区域向右边布局该近邻集合，并把已经占用的列空间标注为占用状态；否则从中央区域向左边搜索是否有足够的列空间布局该近邻集合，如果有，将该近邻集合布局在中央区域左边。按照前面的布局方法循环布局剩余的所有近邻集合，直至布局完所有近邻集合。
完成所有近邻集合的布局后，再进一步对近邻集合中的总线进行布局。根据近邻数量以及总线重要性依次对所述邻近集合内的所述关键总线进行布局，得到所述汽车总线拓扑图初始框架。
具体地，优先按照近邻数量降序排列所述邻近集合内的所述关键总线，如果近邻数量相同，则根据所述重要性对所述邻近集合内的所述关键总线进行排序。例如，对于包括总线BCE的近邻集合SS1的布局，参见表4，总线C的近邻数量是3，最多，因此优先布局总线C，而总线B和总线E的近邻数量相同，都为2，但是底盘总线E比舒适总线B的重要性高，所以总线E排在总线B之前，如此得到近邻集合SS1内总线排序为CEB。
完成排序之后，根据所述近邻集合内的总线排序将从所述近邻集合中取出的第一条所述关键总线布局在中间，根据所述近邻集合与中央区域的相对位置按照预设顺序依次布局所述近邻集合中的其他所述关键总线。具体地，如果该 近邻集合布局在中央区域左边，则按照右->左->右->左...的顺序布局近邻集合中的其他关键总线；如果该近邻集合布局在中央区域的右边，则按照左->右->左->右…的顺序布局近邻集合中的其他关键总线。例如，参见图3，对于总线排序为CEB的近邻集合SS1内的总线布局，总线C布局在中间，由于近邻集合SS1布局在中央区域的左边，所以总线B和总线E按照右->左的顺序进行布局，即紧跟排总线C后的总线E布局在总线C的右边，总线B布局在总线C的左边。完成关键总线和第一环形总线的布局后，得到汽车总线拓扑图初始框架，如此可以确保重要的总线或者链接关系复杂的总线排布在靠近布局中央的位置。
步骤S123：根据第一非关键总线对所述汽车总线拓扑图初始框架进行调整，得到完整的所述汽车总线拓扑图框架，其中，与所述第一非关键总线连接的电子控制单元组成的集合中至少包括一个电子控制单元不与已布局的其他任一总线连接。
在预布局阶段中，根据关键总线和第一环形总线构建的汽车总线拓扑图初始框架中没有考虑非根节点上连接环形总线和内部总线对布局的影响，因此需要在汽车总线拓扑图初始框架下调整，加入这两部分总线的影响。具体包括以下过程：
选择节省空间的拓扑结构布局不与根节点连接的第二环形总线。主要考虑第二环形总线的环形结构是否可以腾让更多的空间给其它总线，或者与其它总线共享一定的空间。比如能够用图5中Root_Normal的方案替换Root_Wide的方案，尽量采用Root_Normal的方案；能够用图6中Node_Share替换Node_Normal的方案，尽量采用Node_Share方案。
对于连接的电子控制单元在其他总线上没有连接的第一非关键总线，需要给这些电子控制单元分配位置和给这类总线安排布局。在所述第一非关键总线的起点搜索空闲区域以布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元；如果没有足够的空闲区域，则插入列以用于布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元，并更新所述汽车总线拓扑图初始框架中对应的总线布局位置。插入列的过程会破坏汽车总线拓扑图初始框架的排布位置，如此总线的排布顺序需要同步更新。至此布局完成汽车总线拓扑图框架。
步骤S13：根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图。
在本发明实施例中，总线布局计算完成后，需要为每条总线上的单元安排适合的位置。优先布局近邻数量多的总线上的电子控制单元，最后安排近邻数量少的总线；按照与总线连接的电子控制单元数量降序布局每条关键总线上的电子控制单元。根据排序结果排布节点，排布规则如下：检查当前电子控制单元是否在其他总线上已经布局，比如图3中，在布局总线B上的连接单元时，TCB已经在总线C上布局，则无需再布局；在纵向上，从根节点下一行开始 从上到下布局；在横向上，尽量满足多条总线的同时连接，比如图3中的TCB节点，需要同时连接总线B和总线C，所以将TCB节点安排在总线B和总线C之间。
所有的电子控制单元布局完成后，部分非关键总线的位置已经在布局中跟随所连接的单元变相的被布局。再对未布局但连接的电子控制单元已布局的非关键总线进行布局，该部分非关键总线可以是备份总线或内部总线。对于备份总线，如图3中此时未布局的JI两条备用总线，对应连接的电子控制单元DME和EME已经随着关键总线K布局完成，主要分析列间隙处的总线分配情况，总线分布尽量在列间隙间均衡分布，每个间隙最多不超过3条总线。对于内部总线，如果所连接的单元位置在其它总线上已经被布局，情况和备份总线类似；如果内部总线上连接的单元没有连接其它总线，则根据单元被布局的位置，在适当的间隙布局总线，布局原则与备份总线类似。
至此完成汽车总线拓扑图的自动构建，本发明实施例的汽车总线拓扑图自动构建方法通过采用关键总线技术，简化拓扑图架构分析过程；通过总线近邻集合的分割，完成拓扑图整体布局；通过近邻集合内部相邻总线的降序交叉排布规则，简化了总线之间复杂关联关系的处理方法，能够支持复杂的总线关系，支持个性化的总线布局；通过预布局和调整两阶段布局方案，实现了更精确的布局，对操作人员的要求比较低，在保持拓扑图准确度的同时，支持更多的车型覆盖，降低诊断工具开发难度。
本发明实施例完整的汽车总线拓扑图自动构建方法如图7所示，首先进行信息收集，具体获取汽车的总线信息和电子控制单元的配置信息。然后根据收集的信息进行信息整理，具体可以根据总线信息和电子控制单元的配置信息对总线和电子控制单元进行编号，并梳理电子控制单元与总线之间的连接关系，找出诊断接口节点和根节点，得到计算机算法能够识别和处理的汽车总线数据和电子控制单元数据。根据汽车总线数据和电子控制单元数据逐个扫描电子控制单元，检查电子控制单元的总线连接的特点，对总线进行归类。根据归类后的总线提取关键总线，将不会影响汽车总线拓扑图的整体布局的内部总线和备用总线滤除。根据提取的关键总线和分类出的环形总线进行布局预分析，整个汽车总线拓扑图行数不超过15行，普通电子控制单元区域不超过12行，根据每条关键总线配置的电子控制单元数量和总线特点，计算每条总线占据的列数，统计出所有总线占据的列数，并用总线相邻集合分割方法，对关键总线的位置排布做初步安排，在相邻集合内部，采用降序交叉排列法，对总线位置进行安排，获取汽车总线拓扑图初始框架。进一步对布局的总线位置进行优化，根据预分析获取的布局列数，选择更适合的环形布局方式(从图5、6中选择)，同时分析内部总线连接后，对布局的影响，局部调整总线之间的位置关系，得到汽车总线拓扑图框架。根据汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，根据计算好的总线布局和电子控制单元与总线的连接关系，在适当的位置排布电子控制单元数据；最后对余下的备用总线和未布局的内部总线进行布局优 化，最终得到完整的汽车总线拓扑图。
在本发明实施例中，采用自动化算法排布的布局，在外观上和合理性上不一定最优，但可以加入一些先验布局排布知识，对布局进行优化，比如图3中的KOMBI节点，用CD两条总线单独拉一列出来表示。具体地，根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据检索先验案例库中的参考模型；如果检索到所述参考模型，则根据所述参考模型提供的数据进行布局，其中，所述参考模型提供的数据包括但不限于占据的列数、总线的布局顺序、电子控制单元的布局位置。图8给出了带先验案例库的自动化布局算法示意图，案例库中包括多个参考模型Case1，Case2，Case3，……，自动化布局算法根据输入数据通过识别连接的电子控制单元或者总线类型，并从案例库中检索是否有对应的参考模型，如果有参考模型，根据参考模型提供的数据来进行布局排布，否则按照前面描述的汽车总线自动构建方法进行排布。参考模型提供的数据包括但不限于占据的列数、总线在布局中的排布顺序、单元排布的位置等。
在本发明实施例中，电子设备可以设置有自学习功能，即在完成汽车总线拓扑图的自动构建之后，对于其中布局的比较重要的拓扑结构数据可以进行保存以作为案例库中的参考模型。本发明实施例通过采用案例库的方法，丰富了拓扑图的构造特点和支持更多的个性化布局效果。
本发明实施例通过获取汽车总线数据和电子控制单元数据；根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图，能够支持个性化的总线布局，支持复杂的总线关系，在保持拓扑图准确度的同时，支持更多的车型覆盖，降低诊断工具开发难度。
图9示出了本发明实施例的汽车总线拓扑图自动构建装置的结构示意图。该汽车总线拓扑图自动构建装置应用于汽车故障诊断设备。如图10所示，该汽车总线拓扑图自动构建装置包括：数据获取单元901、总线布局单元902、以及拓扑图生成单元903。其中：
数据获取单元901用于获取汽车总线数据和电子控制单元数据；总线布局单元902用于根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；拓扑图生成单元903用于根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图。
在一种可选的方式中，数据获取单元901用于：获取汽车的总线信息和电子控制单元的配置信息；根据所述总线信息和所述配置信息对总线和电子控制单元进行编号，并梳理所述电子控制单元与所述总线之间的连接关系，找出诊断接口节点和根节点，得到所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据。
在一种可选的方式中，总线布局单元902用于：根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据提取关键总线；根据所述关键总线和与根节点连接的第一环形总线进行总线预布局，构建汽车总线拓扑图初始框架；根据第一非关键总线对所述汽车总线拓扑图初始框架进行调整，得到完整的所述汽车总线拓扑 图框架，其中，与所述第一非关键总线连接的电子控制单元组成的集合中至少包括一个电子控制单元不与已布局的其他任一总线连接。
在一种可选的方式中，总线布局单元902用于：根据所述汽车总线数据进行总线归类，所述总线包括：从根节点连接至普通电子控制单元的第一总线、从诊断接口节点连接至普通电子控制单元的第二总线、环形总线、从诊断接口节点连接至根节点的第三总线以及不连接至诊断接口节点或根节点的第四总线；从所述第一总线和所述第二总线中滤除备用总线和内部总线，得到所述关键总线。
在一种可选的方式中，总线布局单元902用于：比较与第k条总线对应的集合S k与任何其他总线对应的集合S i，其中，集合S k为与第k条总线连接的所有电子控制单元组成的集合；如果集合S k不被任何集合S i包含且不相等，则第k条总线为关键总线；如果集合S k不被任何其他集合S i包含但有相等，则在所有相等的总线中选择其中一条作为关键总线；遍历所述第一总线和所述第二总线，得到所有的所述关键总线。
在一种可选的方式中，总线布局单元902用于：优先按照近邻数量降序排列所述邻近集合内的所述关键总线，如果近邻数量相同，则根据所述重要性对所述邻近集合内的所述关键总线进行排序；根据所述近邻集合内的总线排序将从所述近邻集合中取出的第一条所述关键总线布局在中间，根据所述近邻集合与中央区域的相对位置按照预设顺序依次布局所述近邻集合中的其他所述关键总线。
在一种可选的方式中，总线布局单元902用于：选择节省空间的拓扑结构布局不与根节点连接的第二环形总线；在所述第一非关键总线的起点搜索空闲区域以布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元；如果没有足够的空闲区域，则插入列以用于布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元，并更新所述汽车总线拓扑图初始框架中对应的总线布局位置。
在一种可选的方式中，拓扑图生成单元903用于：优先布局近邻数量多的总线上的电子控制单元；按照与总线连接的电子控制单元数量降序布局每条关键总线上的电子控制单元。
在一种可选的方式中，拓扑图生成单元903还用于：对未布局但连接的电子控制单元已布局的非关键总线进行布局。
在一种可选的方式中，拓扑图生成单元903还用于：根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据检索先验案例库中的参考模型；如果检索到所述参考模型，则根据所述参考模型提供的数据进行布局，其中，所述参考模型提供的数据包括但不限于占据的列数、总线的布局顺序、电子控制单元的布局位置。
本发明实施例通过获取汽车总线数据和电子控制单元数据；根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑 图，能够支持个性化的总线布局，支持复杂的总线关系，在保持拓扑图准确度的同时，支持更多的车型覆盖，降低诊断工具开发难度。
本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的汽车总线拓扑图自动构建方法。
可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作：
获取汽车总线数据和电子控制单元数据；
根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；
根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
获取汽车的总线信息和电子控制单元的配置信息；
根据所述总线信息和所述配置信息对总线和电子控制单元进行编号，并梳理所述电子控制单元与所述总线之间的连接关系，找出诊断接口节点和根节点，得到所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据提取关键总线；
根据所述关键总线和与根节点连接的第一环形总线进行总线预布局，构建汽车总线拓扑图初始框架；
根据第一非关键总线对所述汽车总线拓扑图初始框架进行调整，得到完整的所述汽车总线拓扑图框架，其中，与所述第一非关键总线连接的电子控制单元组成的集合中至少包括一个电子控制单元不与已布局的其他任一总线连接。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
根据所述汽车总线数据进行总线归类，所述总线包括：从根节点连接至普通电子控制单元的第一总线、从诊断接口节点连接至普通电子控制单元的第二总线、环形总线、从诊断接口节点连接至根节点的第三总线以及不连接至诊断接口节点或根节点的第四总线；
从所述第一总线和所述第二总线中滤除备用总线和内部总线，得到所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
比较与第k条总线对应的集合Sk与任何其他总线对应的集合Si，其中，集合Sk为与第k条总线连接的所有电子控制单元组成的集合；
如果集合Sk不被任何集合Si包含且不相等，则第k条总线为关键总线；
如果集合Sk不被任何其他集合Si包含但有相等，则在所有相等的总线中选择其中一条作为关键总线；
遍历所述第一总线和所述第二总线，得到所有的所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
根据所述关键总线和所述第一环形总线确定所有总线需要占据的列数；
对每条所述关键总线进行近邻集合分割，将有桥接关系的所述关键总线组合成一个近邻集合；
根据权重布局所有的所述邻近集合；
根据近邻数量以及总线重要性依次对所述邻近集合内的所述关键总线进行布局，得到所述汽车总线拓扑图初始框架。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
根据每条所述关键总线连接的电子控制单元的数目，估算每条所述关键总线需要占据的列数；
根据所述第一环形总线上的电子控制单元数量以及与其他总线桥接的电子控制单元数量评估所述第一环形总线需要占据的列数；
计算所有关键总线以及所述第一环形总线需要占据的总列数，并根据所述总列数调整所述第一环形总线的拓扑结构。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
如果有所述第一环形总线，则将所述第一环形总线布局在中央区域，否则在中央区域布局权重最高的所述邻近集合；
将余下的所述近邻集合按照先布局中央区域左边再布局中央区域右边的顺序循环布局，直至布局完所有所述近邻集合，其中，每布局完一个所述近邻集合，将占据的的区域标注为占用状态。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
优先按照近邻数量降序排列所述邻近集合内的所述关键总线，如果近邻数量相同，则根据所述重要性对所述邻近集合内的所述关键总线进行排序；
根据所述近邻集合内的总线排序将从所述近邻集合中取出的第一条所述关键总线布局在中间，根据所述近邻集合与中央区域的相对位置按照预设顺序依次布局所述近邻集合中的其他所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
选择节省空间的拓扑结构布局不与根节点连接的第二环形总线；
在所述第一非关键总线的起点搜索空闲区域以布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元；
如果没有足够的空闲区域，则插入列以用于布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元，并更新所述汽车总线拓扑图初始框架中对应的总线布局位置。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
优先布局近邻数量多的总线上的电子控制单元；
按照与总线连接的电子控制单元数量降序布局每条关键总线上的电子控制单元。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
对未布局但连接的电子控制单元已布局的非关键总线进行布局。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据检索先验案例库中的参考模型；
如果检索到所述参考模型，则根据所述参考模型提供的数据进行布局，其中，所述参考模型提供的数据包括但不限于占据的列数、总线的布局顺序、电子控制单元的布局位置。
本发明实施例通过获取汽车总线数据和电子控制单元数据；根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图，能够支持个性化的总线布局，支持复杂的总线关系，在保持拓扑图准确度的同时，支持更多的车型覆盖，降低诊断工具开发难度。
本发明实施例提供一种汽车总线拓扑图自动构建装置，用于执行上述汽车总线拓扑图自动构建方法。
本发明实施例提供了一种计算机程序，所述计算机程序可被处理器调用使基站设备执行上述任意方法实施例中的汽车总线拓扑图自动构建方法。
本发明实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述任意方法实施例中的汽车总线拓扑图自动构建方法。
可执行指令具体可以用于使得处理器执行以下操作：
获取汽车总线数据和电子控制单元数据；
根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；
根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
获取汽车的总线信息和电子控制单元的配置信息；
根据所述总线信息和所述配置信息对总线和电子控制单元进行编号，并梳理所述电子控制单元与所述总线之间的连接关系，找出诊断接口节点和根节点，得到所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据提取关键总线；
根据所述关键总线和与根节点连接的第一环形总线进行总线预布局，构建汽车总线拓扑图初始框架；
根据第一非关键总线对所述汽车总线拓扑图初始框架进行调整，得到完整的所述汽车总线拓扑图框架，其中，与所述第一非关键总线连接的电子控制单元组成的集合中至少包括一个电子控制单元不与已布局的其他任一总线连接。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
根据所述汽车总线数据进行总线归类，所述总线包括：从根节点连接至普通电子控制单元的第一总线、从诊断接口节点连接至普通电子控制单元的第二总线、环形总线、从诊断接口节点连接至根节点的第三总线以及不连接至诊断接口节点或根节点的第四总线；
从所述第一总线和所述第二总线中滤除备用总线和内部总线，得到所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
比较与第k条总线对应的集合S k与任何其他总线对应的集合S i，其中，集合S k为与第k条总线连接的所有电子控制单元组成的集合；
如果集合S k不被任何集合S i包含且不相等，则第k条总线为关键总线；
如果集合S k不被任何其他集合S i包含但有相等，则在所有相等的总线中选择其中一条作为关键总线；
遍历所述第一总线和所述第二总线，得到所有的所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
根据所述关键总线和所述第一环形总线确定所有总线需要占据的列数；
对每条所述关键总线进行近邻集合分割，将有桥接关系的所述关键总线组合成一个近邻集合；
根据权重布局所有的所述邻近集合；
根据近邻数量以及总线重要性依次对所述邻近集合内的所述关键总线进行布局，得到所述汽车总线拓扑图初始框架。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
根据每条所述关键总线连接的电子控制单元的数目，估算每条所述关键总线需要占据的列数；
根据所述第一环形总线上的电子控制单元数量以及与其他总线桥接的电子控制单元数量评估所述第一环形总线需要占据的列数；
计算所有关键总线以及所述第一环形总线需要占据的总列数，并根据所述总列数调整所述第一环形总线的拓扑结构。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
如果有所述第一环形总线，则将所述第一环形总线布局在中央区域，否则在中央区域布局权重最高的所述邻近集合；
将余下的所述近邻集合按照先布局中央区域左边再布局中央区域右边的顺序循环布局，直至布局完所有所述近邻集合，其中，每布局完一个所述近邻集合，将占据的的区域标注为占用状态。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
优先按照近邻数量降序排列所述邻近集合内的所述关键总线，如果近邻数量相同，则根据所述重要性对所述邻近集合内的所述关键总线进行排序；
根据所述近邻集合内的总线排序将从所述近邻集合中取出的第一条所述关键总线布局在中间，根据所述近邻集合与中央区域的相对位置按照预设顺序 依次布局所述近邻集合中的其他所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
选择节省空间的拓扑结构布局不与根节点连接的第二环形总线；
在所述第一非关键总线的起点搜索空闲区域以布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元；
如果没有足够的空闲区域，则插入列以用于布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元，并更新所述汽车总线拓扑图初始框架中对应的总线布局位置。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
优先布局近邻数量多的总线上的电子控制单元；
按照与总线连接的电子控制单元数量降序布局每条关键总线上的电子控制单元。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
对未布局但连接的电子控制单元已布局的非关键总线进行布局。
在一种可选的方式中，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据检索先验案例库中的参考模型；
如果检索到所述参考模型，则根据所述参考模型提供的数据进行布局，其中，所述参考模型提供的数据包括但不限于占据的列数、总线的布局顺序、电子控制单元的布局位置。
本发明实施例通过获取汽车总线数据和电子控制单元数据；根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图，能够支持个性化的总线布局，支持复杂的总线关系，在保持拓扑图准确度的同时，支持更多的车型覆盖，降低诊断工具开发难度。
图10示出了本发明实施例提供的计算设备的结构示意图，本发明具体实施例并不对设备的具体实现做限定。
如图10所示，该计算设备可以包括：处理器(processor)102、通信接口(Communications Interface)104、存储器(memory)106、以及通信总线108。
其中：处理器102、通信接口104、以及存储器106通过通信总线108完成相互间的通信。通信接口104，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器102，用于执行程序110，具体可以执行上述汽车总线拓扑图自动构建方法实施例中的相关步骤。
具体地，程序110可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
处理器102可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或各个集成电路。设备包括的一个或各个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或各个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或各个CPU以 及一个或各个ASIC。
存储器106，用于存放程序110。存储器106可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
程序110具体可以用于使得处理器102执行以下操作：
获取汽车总线数据和电子控制单元数据；
根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；
根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
获取汽车的总线信息和电子控制单元的配置信息；
根据所述总线信息和所述配置信息对总线和电子控制单元进行编号，并梳理所述电子控制单元与所述总线之间的连接关系，找出诊断接口节点和根节点，得到所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据提取关键总线；
根据所述关键总线和与根节点连接的第一环形总线进行总线预布局，构建汽车总线拓扑图初始框架；
根据第一非关键总线对所述汽车总线拓扑图初始框架进行调整，得到完整的所述汽车总线拓扑图框架，其中，与所述第一非关键总线连接的电子控制单元组成的集合中至少包括一个电子控制单元不与已布局的其他任一总线连接。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
根据所述汽车总线数据进行总线归类，所述总线包括：从根节点连接至普通电子控制单元的第一总线、从诊断接口节点连接至普通电子控制单元的第二总线、环形总线、从诊断接口节点连接至根节点的第三总线以及不连接至诊断接口节点或根节点的第四总线；
从所述第一总线和所述第二总线中滤除备用总线和内部总线，得到所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
比较与第k条总线对应的集合S k与任何其他总线对应的集合S i，其中，集合S k为与第k条总线连接的所有电子控制单元组成的集合；
如果集合S k不被任何集合S i包含且不相等，则第k条总线为关键总线；
如果集合S k不被任何其他集合S i包含但有相等，则在所有相等的总线中选择其中一条作为关键总线；
遍历所述第一总线和所述第二总线，得到所有的所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
根据所述关键总线和所述第一环形总线确定所有总线需要占据的列数；
对每条所述关键总线进行近邻集合分割，将有桥接关系的所述关键总线组合成一个近邻集合；
根据权重布局所有的所述邻近集合；
根据近邻数量以及总线重要性依次对所述邻近集合内的所述关键总线进行布局，得到所述汽车总线拓扑图初始框架。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
根据每条所述关键总线连接的电子控制单元的数目，估算每条所述关键总线需要占据的列数；
根据所述第一环形总线上的电子控制单元数量以及与其他总线桥接的电子控制单元数量评估所述第一环形总线需要占据的列数；
计算所有关键总线以及所述第一环形总线需要占据的总列数，并根据所述总列数调整所述第一环形总线的拓扑结构。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
如果有所述第一环形总线，则将所述第一环形总线布局在中央区域，否则在中央区域布局权重最高的所述邻近集合；
将余下的所述近邻集合按照先布局中央区域左边再布局中央区域右边的顺序循环布局，直至布局完所有所述近邻集合，其中，每布局完一个所述近邻集合，将占据的的区域标注为占用状态。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
优先按照近邻数量降序排列所述邻近集合内的所述关键总线，如果近邻数量相同，则根据所述重要性对所述邻近集合内的所述关键总线进行排序；
根据所述近邻集合内的总线排序将从所述近邻集合中取出的第一条所述关键总线布局在中间，根据所述近邻集合与中央区域的相对位置按照预设顺序依次布局所述近邻集合中的其他所述关键总线。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
选择节省空间的拓扑结构布局不与根节点连接的第二环形总线；
在所述第一非关键总线的起点搜索空闲区域以布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元；
如果没有足够的空闲区域，则插入列以用于布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元，并更新所述汽车总线拓扑图初始框架中对应的总线布局位置。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
优先布局近邻数量多的总线上的电子控制单元；
按照与总线连接的电子控制单元数量降序布局每条关键总线上的电子控制单元。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
对未布局但连接的电子控制单元已布局的非关键总线进行布局。
在一种可选的方式中，所述程序110使所述处理器执行以下操作：
根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据检索先验案例库中的参考模型；
如果检索到所述参考模型，则根据所述参考模型提供的数据进行布局，其中，所述参考模型提供的数据包括但不限于占据的列数、总线的布局顺序、电子控制单元的布局位置。
本发明实施例通过获取汽车总线数据和电子控制单元数据；根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图，能够支持个性化的总线布局，支持复杂的总线关系，在保持拓扑图准确度的同时，支持更多的车型覆盖，降低诊断工具开发难度。
在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。
本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体 体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。

Claims (16)

  1. 一种汽车总线拓扑图自动构建方法，其特征在于，所述方法包括：
    获取汽车总线数据和电子控制单元数据；
    根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；
    根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取汽车总线数据和电子控制单元数据，包括：
    获取汽车的总线信息和电子控制单元的配置信息；
    根据所述总线信息和所述配置信息对总线和电子控制单元进行编号，并梳理所述电子控制单元与所述总线之间的连接关系，找出诊断接口节点和根节点，得到所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据。
  3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架，包括：
    根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据提取关键总线；
    根据所述关键总线和与根节点连接的第一环形总线进行总线预布局，构建汽车总线拓扑图初始框架；
    根据第一非关键总线对所述汽车总线拓扑图初始框架进行调整，得到完整的所述汽车总线拓扑图框架，其中，与所述第一非关键总线连接的电子控制单元组成的集合中至少包括一个电子控制单元不与已布局的其他任一总线连接。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据提取关键总线，包括：
    根据所述汽车总线数据进行总线归类，所述总线包括：从根节点连接至普通电子控制单元的第一总线、从诊断接口节点连接至普通电子控制单元的第二总线、环形总线、从诊断接口节点连接至根节点的第三总线以及不连接至诊断接口节点或根节点的第四总线；
    从所述第一总线和所述第二总线中滤除备用总线和内部总线，得到所述关键总线。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述第一总线和所述第二总线中滤除备用总线和内部总线，得到所述关键总线，包括：
    比较与第k条总线对应的集合S k与任何其他总线对应的集合S i，其中，集合S k为与第k条总线连接的所有电子控制单元组成的集合；
    如果集合S k不被任何集合S i包含且不相等，则第k条总线为关键总线；
    如果集合S k不被任何其他集合S i包含但有相等，则在所有相等的总线中选择其中一条作为关键总线；
    遍历所述第一总线和所述第二总线，得到所有的所述关键总线。
  6. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述关键总线和与根节点连接的第一环形总线进行总线预布局，构建汽车总线拓扑图初始框架，包括：
    根据所述关键总线和所述第一环形总线确定所有总线需要占据的列数；
    对每条所述关键总线进行近邻集合分割，将有桥接关系的所述关键总线组合成一个近邻集合；
    根据权重布局所有的所述邻近集合；
    根据近邻数量以及总线重要性依次对所述邻近集合内的所述关键总线进行布局，得到所述汽车总线拓扑图初始框架。
  7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述关键总线和所述第一环形总线确定所有总线需要占据的列数，包括：
    根据每条所述关键总线连接的电子控制单元的数目，估算每条所述关键总线需要占据的列数；
    根据所述第一环形总线上的电子控制单元数量以及与其他总线桥接的电子控制单元数量评估所述第一环形总线需要占据的列数；
    计算所有关键总线以及所述第一环形总线需要占据的总列数，并根据所述总列数调整所述第一环形总线的拓扑结构。
  8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据权重布局所有的所述邻近集合，包括：
    如果有所述第一环形总线，则将所述第一环形总线布局在中央区域，否则在中央区域布局权重最高的所述邻近集合；
    将余下的所述近邻集合按照先布局中央区域左边再布局中央区域右边的顺序循环布局，直至布局完所有所述近邻集合，其中，每布局完一个所述近邻集合，将占据的的区域标注为占用状态。
  9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据近邻数量以及总线重要性依次对所述邻近集合内的所述关键总线进行布局，包括：
    优先按照近邻数量降序排列所述邻近集合内的所述关键总线，如果近邻数量相同，则根据所述重要性对所述邻近集合内的所述关键总线进行排序；
    根据所述近邻集合内的总线排序将从所述近邻集合中取出的第一条所述关键总线布局在中间，根据所述近邻集合与中央区域的相对位置按照预设顺序依次布局所述近邻集合中的其他所述关键总线。
  10. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据第一非关键总线对所述汽车总线拓扑图初始框架进行调整，包括：
    选择节省空间的拓扑结构布局不与根节点连接的第二环形总线；
    在所述第一非关键总线的起点搜索空闲区域以布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元；
    如果没有足够的空闲区域，则插入列以用于布局与所述第一非关键总线连接且不与已布局的其他任一总线连接的所述电子控制单元，并更新所述汽车总 线拓扑图初始框架中对应的总线布局位置。
  11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，包括：
    优先布局近邻数量多的总线上的电子控制单元；
    按照与总线连接的电子控制单元数量降序布局每条关键总线上的电子控制单元。
  12. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，还包括：
    对未布局但连接的电子控制单元已布局的非关键总线进行布局。
  13. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据检索先验案例库中的参考模型；
    如果检索到所述参考模型，则根据所述参考模型提供的数据进行布局，其中，所述参考模型提供的数据包括但不限于占据的列数、总线的布局顺序、电子控制单元的布局位置。
  14. 一种汽车总线拓扑图自动构建装置，其特征在于，所述装置包括：
    数据获取单元，用于获取汽车总线数据和电子控制单元数据；
    总线布局单元，用于根据所述汽车总线数据和所述电子控制单元数据进行总线布局，构建汽车总线拓扑图框架；
    拓扑图生成单元，用于根据所述汽车总线拓扑图框架对电子控制单元进行布局，生成汽车总线拓扑图。
  15. 一种计算设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
    所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行根据权利要求1-14任一项所述汽车总线拓扑图自动构建方法的步骤。
  16. 一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行根据权利要求1-14任一项所述汽车总线拓扑图自动构建方法的步骤。
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