CN112859814B - 一种异构平台的DoIP诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车电子控制单元诊断系统技术领域，一种异构平台的DoIP诊断系统，包括被测端和诊断端，被测端包括片上系统以及微控制器，诊断端配置有诊断接口，被测端配置有以太网接口，诊断端通过诊断接口连接至以太网接口以连接被测端的片上系统，并用于向被测端的片上系统发送诊断功能相对应的故障请求数据；片上系统配置有故障监测模块以及诊断事件管理模块，微控制器中配置有诊断通信模块以及存储模块，当故障监测模块检测到片上系统产生故障事件时，诊断事件管理模块根据故障事件生成故障代码并存储至微控制器中的存储模块中；诊断端配置有诊断策略，诊断策略配置有以下诊断步骤：连接步骤、激活步骤、诊断服务步骤以及故障读取步骤。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子控制单元诊断系统技术领域，尤其涉及一种异构平台的DoIP诊断系统。
背景技术
目前国内外汽车同行业普遍采用国际标准化组织颁布的、基于车载控制器局域网(CAN)网络通信架构的统一诊断服务标准(ISO 14229-1：2006)。该标准立足于传统车载电子控制单元(ECU)的控制核心——微控制器(MCU)，已在发动机控制器、车身控制器等传统车载ECU中得到广泛应用和认可。
但随着人工智能等新技术被不断引入汽车行业，单纯依靠性能有限的MCU已经难以胜任。目前普遍的做法，是在系统设计阶段通过引入高性能片上系统(SOC)完成对数据传输与处理有较高要求的任务，以MCU作为与整车网络通讯的交互节点，二者协同处理，最终实现整个ECU的高效、可靠运行。
在传统的单核处理器的ECU设计中，UDS诊断业务通常是在MCU中进行的，并且大多数诊断业务是基于CAN总线的诊断，为了适应当前车联网的发展趋势以及远程诊断的要求，域控制器需要支持DoIP诊断。目前，对于域控制器而言，MCU唯一的以太网口用于和域控制器内部网络相连，并没有多余的以太网口用于实现DoIP诊断。
发明内容
本发明意在提供一种异构平台的DoIP诊断系统，其具备在在保证原有诊断业务高度可移植的情况下，能够实现DoIP诊断的优点。
为达到上述目的，本发明的基本方案如下：一种异构平台的DoIP诊断系统，包括被测端和诊断端，所述被测端包括片上系统以及微控制器，所述诊断端配置有诊断接口，所述被测端配置有以太网接口，所述诊断端通过诊断接口连接至以太网接口以连接被测端的片上系统，并用于向被测端的片上系统发送诊断功能相对应的故障请求数据；
所述片上系统配置有故障监测模块以及诊断事件管理模块，所述微控制器中配置有诊断通信模块以及存储模块，当故障监测模块检测到片上系统产生故障事件时，所述诊断事件管理模块根据故障事件生成故障代码并存储至微控制器中的存储模块中；
所述诊断端配置有诊断策略，所述诊断策略配置有以下诊断步骤：
连接步骤：诊断端通过诊断接口连接至以太网接口以连接被测端的片上系统；
激活步骤：诊断端通过用户数据协议报文激活微控制器中的诊断通信模块，并向被测端发起诊断请求；
诊断服务步骤：当片上系统中的诊断事件管理模块收到诊断请求报文时，将诊断请求转发给微控制器中的诊断通信模块；
故障读取步骤：诊断通信模块访问并读取存储模块中的故障信息，并通过片上系统的以太网接口发送至诊断端。
进一步地，所述片上系统配置有身份认证模块，当诊断端与片上系统连接时，所述诊断端向片上系统发送身份认证识别码，所述身份认证模块对身份认证识别码进行校验并生成认证结果，当认证结果为认证通过时，片上系统将诊断请求发送至微控制器进行处理。
进一步地，所述身份认证模块包括计数单元，在一个时间周期内，每输入一次身份认证识别码，所述计数模块自动加一，当计数单元累计计数达到预设次数后，所述被测端的片上系统锁定。
进一步地，所述片上系统配置有虚拟接口，当故障监测模块检测到片上系统中的故障事件时，诊断事件管理模块获取故障监测模块所检测的故障事件信息并通过虚拟接口发送并存储于存储模块中。
进一步地，所述诊断端配置有故障信息采集模块以及故障判断模块，所述故障信息采集模块用于获取存储于存储模块的故障代码，并根据故障代码获取至少一个故障的故障信息并发送至故障判断模块，所述故障判断模块根据信息采集模块传递的信息判断故障所在位置以及故障类型。
进一步地，所述故障类型包括动力系统故障、车身系统故障以及网络传输系统故障，所述动力系统故障包括电池组容量降低、充电电压过高、放电电压低、自放电大、局部高温、电池打弧击穿以及单体电池损坏；所述车身系统故障包括发动机冷车抖、发动机热车抖、发动机异响、发动机积碳、发动机漏机油以及发动机水温高；所述网络传输系统故障包括汽车电源系统异常、汽车多路信息传输系统异常以及信息传输单元的节点故障。
进一步地，所述诊断端还配置有故障处理模块，所述故障处理模块包括预警提示单元和动作执行单元，所述预警提示单元用于根据故障信息进行故障指示，提醒维护人员进行查看和处理。
进一步地，当故障信息采集模块采集的故障信息被故障判断模块诊断为动力系统故障时，动作执行单元执行断开充电连接器动作；当故障信息采集模块采集的故障信息被故障判断模块诊断为发动机故障时，动作执行单元执行发动机熄火动作；当故障信息采集模块采集的故障信息被故障判断模块诊断为车载网络故障时，动作执行单元执行汽车电源系统断电动作。
与现有技术相比本方案的有益效果是：
1、在片上系统配置故障监测模块以及诊断事件管理模块，在微控制器中配置有诊断通信模块以及存储模块，当故障监测模块检测到片上系统产生故障事件时，所述诊断事件管理模块根据故障事件生成故障代码并存储至微控制器中的存储模块中；诊断端依次经过连接步骤、激活步骤、诊断服务步骤以及故障读取步骤，诊断端可以实现访问并读取存储模块中片上系统的故障信息，实现通过以太网口接口进行DoIP诊断。
2、诊断端配置故障信息采集模块、故障判断模块以及故障处理模块，故障信息采集模块将采集到的故障信息并发送至故障判断模块，故障判断模块判断故障所在位置以及故障类型，故障处理模块中的预警提示单元进行故障指示，同时动作执行单元执行对应的动作以保障车载电子控制单元在发生故障的情况下能够保证车辆本身的安全。
附图说明
图1为本发明的系统架构图；
图2为本发明的系统的诊断流程图。
说明书附图中的附图标记包括：诊断端1、故障处理模块2、故障判断模块故3、故障信息采集模块4、诊断通信模块5、身份认证模块6、故障监测模7、诊断事件管理模块8、存储模块9、片上系统10、微控制器11、被测端12。
具体实施方式
下面结合说明书附图，并通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例：
一种异构平台的DoIP诊断系统，如图1所示，包括被测端12和诊断端1，被测端12包括片上系统10以及微控制器11，诊断端1为汽车诊断仪，所述汽车诊断仪配置有诊断接口，被测端12配置有以太网接口，诊断端1通过诊断接口连接至以太网接口以连接被测端12的片上系统10，并用于向被测端12的片上系统10发送诊断功能相对应的故障请求数据。
片上系统10配置有故障监测模7块、诊断事件管理模块8以及虚拟接口，微控制器11中配置有诊断通信模块5以及存储模块9，当故障监测模7块检测到片上系统10产生故障事件时，诊断事件管理模块8获取故障监测模7块所检测的故障事件信息并生成故障代码，通过虚拟接口存储至微控制器11中的存储模块9中。
诊断端1配置有诊断策略，诊断策略配置有以下诊断步骤：
连接步骤：诊断端1通过诊断接口连接至以太网接口以连接被测端12的片上系统10；
激活步骤：诊断端1通过用户数据协议报文激活微控制器11中的诊断通信模块5，并向被测端12发起诊断请求；
诊断服务步骤：当片上系统10中的诊断事件管理模块8收到诊断请求报文时，将诊断请求转发给微控制器11中的诊断通信模块5；
故障读取步骤：诊断通信模块5访问并读取存储模块9中的故障信息，并通过片上系统10的以太网接口发送至诊断端1。
片上系统10配置有身份认证模块6，身份认证模块6配置有计数单元，当诊断端1与片上系统10连接时，诊断端1向片上系统10发送身份认证识别码，身份认证模块6对身份认证识别码进行校验并生成认证结果，当认证结果为认证通过时，片上系统10将诊断请求发送至微控制器11进行处理。在一个时间周期内，每输入一次身份认证识别码，计数模块自动加一，当计数单元累计计数达到预设次数后，被测端12的片上系统10锁定。
诊断端1配置有故障信息采集模块4、故障判断模块故3以及故障处理模块2，故障信息采集模块4用于获取存储于存储模块9的故障代码，并根据故障代码获取至少一个故障的故障信息并发送至故障判断模块，故障判断模块根据信息采集模块传递的信息判断故障所在位置以及故障类型。
故障类型包括动力系统故障、车身系统故障以及网络传输系统故障，动力系统故障包括电池组容量降低、充电电压过高、放电电压低、自放电大、局部高温、电池打弧击穿以及单体电池损坏；车身系统故障包括发动机冷车抖、发动机热车抖、发动机异响、发动机积碳、发动机漏机油以及发动机水温高；网络传输系统故障包括汽车电源系统异常、汽车多路信息传输系统异常以及信息传输单元的节点故障。
故障处理模块2包括预警提示单元和动作执行单元，预警提示单元用于根据故障信息进行故障指示，提醒维护人员进行查看和处理。当故障信息采集模块4采集的故障信息被故障判断模块诊断为动力系统故障时，动作执行单元执行断开充电连接器动作；当故障信息采集模块4采集的故障信息被故障判断模块诊断为发动机故障时，动作执行单元执行发动机熄火动作；当故障信息采集模块4采集的故障信息被故障判断模块诊断为车载网络故障时，动作执行单元执行汽车电源系统断电动作。
如图2所示，系统上电，诊断端1通过诊断接口连接至以太网接口以连接被测端12的片上系统10，诊断端1向片上系统10发送身份认证识别码，身份认证模块6对身份认证识别码进行校验并生成认证结果，当认证结果为认证通过时，诊断端1与被测端12连接成功。
诊断端1通过用户数据协议报文激活微控制器11中的诊断通信模块5，并向被测端12发起诊断请求，片上系统10中的诊断事件管理模块8收到诊断请求报文时，将诊断请求转发给微控制器11中的诊断通信模块5，诊断通信模块5访问并读取存储模块9中预先存储的片上系统10的故障信息，并通过片上系统10的以太网接口发送至诊断端1。
当诊断端1的故障信息采集模块4采集的故障信息被故障判断模块诊断为动力系统故障时，动作执行单元执行断开充电连接器动作；当故障信息采集模块4采集的故障信息被故障判断模块诊断为发动机故障时，动作执行单元执行发动机熄火动作；当故障信息采集模块4采集的故障信息被故障判断模块诊断为车载网络故障时，动作执行单元执行汽车电源系统断电动作。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.一种异构平台的DoIP诊断系统，其特征在于：包括被测端和诊断端，所述被测端包括片上系统以及微控制器，所述诊断端配置有诊断接口，所述被测端配置有以太网接口，所述诊断端通过诊断接口连接至以太网接口以连接被测端的片上系统，并用于向被测端的片上系统发送诊断功能相对应的故障请求数据；
所述片上系统配置有故障监测模块以及诊断事件管理模块，所述微控制器中配置有诊断通信模块以及存储模块，当故障监测模块检测到片上系统产生故障事件时，所述诊断事件管理模块根据故障事件生成故障代码并存储至微控制器中的存储模块中；
所述片上系统配置有虚拟接口，当故障监测模块检测到片上系统中的故障事件时，诊断事件管理模块获取故障监测模块所检测的故障事件信息并通过虚拟接口发送并存储于存储模块中；
所述诊断端配置有诊断策略，所述诊断策略配置有以下诊断步骤：
连接步骤：诊断端通过诊断接口连接至以太网接口以连接被测端的片上系统；
激活步骤：诊断端通过用户数据协议报文激活微控制器中的诊断通信模块，并向被测端发起诊断请求；
诊断服务步骤：当片上系统中的诊断事件管理模块收到诊断请求报文时，将诊断请求转发给微控制器中的诊断通信模块；
故障读取步骤：诊断通信模块访问并读取存储模块中的故障信息，并通过片上系统的以太网接口发送至诊断端。
2.根据权利要求1所述的一种异构平台的DoIP诊断系统，其特征在于：所述片上系统配置有身份认证模块，当诊断端与片上系统连接时，所述诊断端向片上系统发送身份认证识别码，所述身份认证模块对身份认证识别码进行校验并生成认证结果，当认证结果为认证通过时，片上系统将诊断请求发送至微控制器进行处理。
3.根据权利要求2所述的一种异构平台的DoIP诊断系统，其特征在于：所述身份认证模块包括计数单元，在一个时间周期内，每输入一次身份认证识别码，所述计数模块自动加一，当计数单元累计计数达到预设次数后，所述被测端的片上系统锁定。
4.根据权利要求1所述的一种异构平台的DoIP诊断系统，其特征在于：所述诊断端配置有故障信息采集模块以及故障判断模块，所述故障信息采集模块用于获取存储于存储模块的故障代码，并根据故障代码获取至少一个故障的故障信息并发送至故障判断模块，所述故障判断模块根据信息采集模块传递的信息判断故障所在位置以及故障类型。
5.根据权利要求4所述的一种异构平台的DoIP诊断系统，其特征在于：所述故障类型包括动力系统故障、车身系统故障以及网络传输系统故障，所述动力系统故障包括电池组容量降低、充电电压过高、放电电压低、自放电大、局部高温、电池打弧击穿以及单体电池损坏；所述车身系统故障包括发动机冷车抖、发动机热车抖、发动机异响、发动机积碳、发动机漏机油以及发动机水温高；所述网络传输系统故障包括汽车电源系统异常、汽车多路信息传输系统异常以及信息传输单元的节点故障。
6.根据权利要求4所述的一种异构平台的DoIP诊断系统，其特征在于：所述诊断端还配置有故障处理模块，所述故障处理模块包括预警提示单元和动作执行单元，所述预警提示单元用于根据故障信息进行故障指示，提醒维护人员进行查看和处理。
7.根据权利要求6所述的一种异构平台的DoIP诊断系统，其特征在于：当故障信息采集模块采集的故障信息被故障判断模块诊断为动力系统故障时，动作执行单元执行断开充电连接器动作；当故障信息采集模块采集的故障信息被故障判断模块诊断为发动机故障时，动作执行单元执行发动机熄火动作；当故障信息采集模块采集的故障信息被故障判断模块诊断为车载网络故障时，动作执行单元执行汽车电源系统断电动作。
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