【摘" 要】文章介紹車(chē)載網(wǎng)絡(luò)不休眠監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)方案和設(shè)計(jì)原理，以及不休眠監(jiān)控主控模塊網(wǎng)關(guān)、車(chē)載智能通信模塊T-BOX和TSP后臺(tái)之間的交互控制邏輯，并提出一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)休眠喚醒異常監(jiān)測(cè)方法。該方案可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)并快速定位異常ECU，方便定位和排查問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】不休眠監(jiān)控系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)管理;T-BOX

中圖分類(lèi)號(hào)：U463.6" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " 文章編號(hào)：1003-8639（ 2024 ）12-0068-02

A Design Scheme of Vehicle Network Non-hibernation Monitoring System

【Abstract】This paper introduces the architecture scheme and design principle of vehicle network no-sleep monitoring system，the interactive control logic between the gateway of no-sleep monitoring main control module，T-BOX of vehicle intelligent communication module，and TSP background. A monitoring method of vehicle network hibernation wake up anomaly is proposed，which can monitor the state of vehicle network in real time，and quickly locate the abnormal ECU，which is convenient for locating and troubleshooting problems.

【Key words】no-sleep monitoring system;network management;T-BOX

0" 引言

隨著車(chē)輛智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，整車(chē)各種功能越來(lái)越多，整車(chē)上的ECU也越來(lái)越多，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)也越來(lái)越復(fù)雜，現(xiàn)在的高端乘用車(chē)網(wǎng)絡(luò)通常由十幾個(gè)不同的CAN網(wǎng)段、多路LIN和以太網(wǎng)網(wǎng)段組成，車(chē)輛由于網(wǎng)絡(luò)異常而引發(fā)的各類(lèi)問(wèn)題也日益頻繁。整車(chē)下電后，由于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)不休眠導(dǎo)致整車(chē)虧電的問(wèn)題一直以來(lái)都是各車(chē)廠研究的熱點(diǎn)。

本文提出一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)休眠喚醒異常監(jiān)測(cè)方法，主要包括休眠異常監(jiān)測(cè)和喚醒異常監(jiān)測(cè)。通過(guò)本方案可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并且能夠快速定位到異常的ECU，方便定位和排查問(wèn)題。

1" 不休眠監(jiān)控功能介紹

目前車(chē)輛一般采用標(biāo)準(zhǔn)的AUTOSAR（Automotive Open Systems Architecture，汽車(chē)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)）網(wǎng)絡(luò)管理，在AUTOSAR里面定義了ECU標(biāo)準(zhǔn)的休眠喚醒流程。但實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，整車(chē)幾十個(gè)ECU由不同的供應(yīng)商設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)能力和經(jīng)驗(yàn)都有區(qū)別，任何一個(gè)控制器出現(xiàn)了異常都會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不休眠，從而整車(chē)下電后，一直消耗12V蓄電池能量，最終導(dǎo)致車(chē)輛虧電無(wú)法啟動(dòng)的問(wèn)題。

因此有必要在整車(chē)下電后，通過(guò)一個(gè)主控節(jié)點(diǎn)來(lái)監(jiān)控整車(chē)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)控到整車(chē)網(wǎng)絡(luò)由于某個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)異常導(dǎo)致不休眠時(shí)，做好信息的記錄。

各ECU需要把喚醒源和維持源信息發(fā)到CAN總線(xiàn)上。控制策略通常做在連接各路CAN網(wǎng)絡(luò)的控制器中，比如網(wǎng)關(guān)/中央處理器。當(dāng)整車(chē)下電時(shí)，若車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)間還沒(méi)休眠，則把當(dāng)前未休眠的ECU信息記錄下來(lái)并通過(guò)T-BOX（車(chē)載智能通信模塊）轉(zhuǎn)發(fā)到后臺(tái)，觸發(fā)報(bào)警。喚醒異常監(jiān)測(cè)為當(dāng)車(chē)輛下電時(shí)，整車(chē)網(wǎng)絡(luò)反復(fù)被喚醒至待機(jī)模式，記錄喚醒的ECU信息，喚醒次數(shù)超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)通過(guò)T-BOX轉(zhuǎn)發(fā)到后臺(tái)，觸發(fā)報(bào)警。

2" 不休眠監(jiān)控控制邏輯

整車(chē)各ECU通過(guò)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)來(lái)保持信號(hào)的交互，當(dāng)車(chē)輛下電后，正常情況下，各ECU會(huì)陸續(xù)進(jìn)入休眠狀態(tài)，如果某個(gè)ECU下電后一直請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)保持，會(huì)導(dǎo)致整車(chē)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法進(jìn)入休眠?？赏ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文來(lái)識(shí)別當(dāng)前哪個(gè)ECU在請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)，其他的網(wǎng)絡(luò)管理方案類(lèi)似。

整車(chē)下電后通過(guò)網(wǎng)關(guān)（可以為其他控制器，通常為網(wǎng)關(guān)或中央域控制器）實(shí)時(shí)監(jiān)控來(lái)識(shí)別整車(chē)上的網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文，同時(shí)在下電后啟動(dòng)一個(gè)計(jì)時(shí)器，用于記錄整車(chē)下電后網(wǎng)絡(luò)保持喚醒的時(shí)長(zhǎng)。

功能框圖如圖1所示，網(wǎng)關(guān)收集整車(chē)各ECU的網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文，對(duì)于有T-BOX的車(chē)型，GWM把網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，用于數(shù)據(jù)的記錄和后續(xù)問(wèn)題的排查。

對(duì)于無(wú)T-BOX的車(chē)型，控制策略只能做到本地，如GWM或中央域控制器;對(duì)于有T-BOX的車(chē)型，控制策略除了集成在本地外，可集成在TSP后臺(tái)，由云端發(fā)起請(qǐng)求，整車(chē)各控制器來(lái)響應(yīng)。

下文以策略集成在網(wǎng)關(guān)為例進(jìn)行說(shuō)明。圖2為某車(chē)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D。圖3為不休眠監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程。

當(dāng)整車(chē)下電后，網(wǎng)關(guān)滿(mǎn)足如下兩個(gè)條件之一則開(kāi)始啟動(dòng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)維持的時(shí)間計(jì)時(shí)器Timer1，當(dāng)Timer1大于某一閾值T1，則認(rèn)為整車(chē)網(wǎng)絡(luò)存在異常。

1）整車(chē)電源狀態(tài)由非OFF變更為OFF時(shí)。

2）整車(chē)電源狀態(tài)為OFF且網(wǎng)關(guān)由休眠狀態(tài)跳變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)喚醒狀態(tài)時(shí)。

Timer1計(jì)時(shí)器清零且停止計(jì)數(shù)的條件為（滿(mǎn)足一個(gè)即可）：①當(dāng)電源擋位為非OFF擋狀態(tài)時(shí);②整車(chē)網(wǎng)絡(luò)休眠時(shí)。

網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)收集所有ECU的網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文可以識(shí)別出具體是哪個(gè)或多個(gè)ECU在保持網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)網(wǎng)關(guān)判斷整車(chē)網(wǎng)絡(luò)存在異常時(shí)，即計(jì)時(shí)器Timer1計(jì)時(shí)器達(dá)到T1時(shí)，需要執(zhí)行以下動(dòng)作。

把異常的ECU信息通過(guò)T-BOX上傳到TSP后臺(tái)和存儲(chǔ)在本地的EERPOM/Flash，方便后續(xù)問(wèn)題的排查及定位，包括異常喚醒ECU、具體的網(wǎng)絡(luò)喚醒源、網(wǎng)絡(luò)維持源以及發(fā)生的時(shí)間等，如涉及到各個(gè)異常的ECU，所有的異常ECU信息都要上傳和存儲(chǔ)。

通過(guò)以上方法基本可以監(jiān)控所有由于ECU軟件設(shè)計(jì)問(wèn)題導(dǎo)致的整車(chē)不休眠的課題，同時(shí)在本地和云平臺(tái)也做了相應(yīng)的記錄，方便后續(xù)研發(fā)人員找到問(wèn)題的根因。

3" 總結(jié)

本文主要介紹了不休眠監(jiān)控系統(tǒng)的工作邏輯，其包括了整車(chē)下電不休眠和整車(chē)下電后反復(fù)喚醒網(wǎng)絡(luò)的兩種場(chǎng)景，相關(guān)的策略集成在網(wǎng)關(guān)里面，最終通過(guò)T-BOX上傳報(bào)警信息到TSP后臺(tái)，可以做到實(shí)時(shí)報(bào)警的效果，同時(shí)上傳了喚醒源等信息，方便后期的問(wèn)題排查。

綜上所述，不休眠監(jiān)控功能在一定程度上做到了車(chē)輛虧電預(yù)警的作用，主機(jī)廠可利用該報(bào)警信號(hào)，改善用戶(hù)的體驗(yàn)，同時(shí)方便售后排查問(wèn)題，提升效率。

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