控制器整车CAN总线故障离线仿真验证方法及系统

技术领域

本申请涉及汽车电子测试验证技术领域，具体是涉及控制器整车CAN总线故障离线仿真验证方法及系统。

背景技术

随着车载网络技术已经普及，汽车上几乎所有的控制器都采用网络总线通讯，而CAN总线技术目前已经成为最常用的车载网络通讯技术。随着带CAN控制器数量越来越多，CAN总线就越来越容易出现问题。目前解决CAN总线的问题通常由专业技术人员到故障车辆现场进行问题分析、问题改进、问题验证等，如果问题比较复杂，当时不能解决，还需要技术人员先回来，待问题改进后再去现场验证，这样就导致需要较多的服务时间和服务费用，解决问题时间也比较长。

发明内容

本申请的目的是为了克服现有技术中CAN总线故障问题解决效率低、检修成本高的不足，本申请提供了一种控制器整车CAN总线故障离线仿真验证方法及系统。

第一方面，提供控制器整车CAN总线故障离线仿真验证方法，包括以下步骤：

远程采集获取故障车CAN总线数据；

根据获取的故障车CAN总线数据获取离线节点和在线节点，所述在线节点为故障控制器节点；

根据获取的故障车CAN总线数据以及获取的离线节点和在线节点，获取处理后的故障车CAN总线数据；

搭建CAN仿真测试台架和CAN仿真模型；

在CAN仿真测试台架中使用实际节点代替在线节点，通过仿真实现离线节点，将处理后的故障车CAN总线数据输入搭建的CAN仿真模型中进行数据处理，获取故障节点的仿真验证结果。

根据第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述远程采集获取故障车CAN总线数据步骤中，数据格式推荐为ASC格式或者BLF格式。

根据第一方面，在第一方面的第二种实现方式中，所述根据获取的故障车CAN总线数据获取离线节点和在线节点，所述在线节点为故障控制器节点步骤，具体包括以下步骤：

获取故障车出现故障时的故障现象；

根据获取的故障现象对获取的故障车CAN总线数据进行初步判断，获取离线节点和在线节点，所述在线节点为故障控制器节点。

根据第一方面，在第一方面的第三种实现方式中，所述搭建CAN仿真测试台架和CAN仿真模型步骤中，CAN仿真模型为CANoe仿真模型。

根据第一方面，在第一方面的第四种实现方式中，所述CAN仿真测试台架中使用实际节点代替在线节点，通过仿真实现离线节点，将处理后的故障车CAN总线数据输入搭建的CAN仿真模型中进行数据处理，获取故障节点的仿真验证结果步骤中，通过CAN工具仿真实现离线节点。

根据第一方面的第四种实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述CAN工具推荐为CANoe。

根据第一方面的第四种实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述通过CAN工具仿真实现离线节点步骤，具体包括以下步骤：

通过CAN工具对故障控制器节点的CAN总线报文进行模拟仿真、总线监控、总线记录和总线回放。

第二方面，一种控制器整车CAN总线故障离线仿真验证测试台架，包括：

上位机，其上运行有CAN总线工具,所述上位机用于控制CAN总线工具对故障车的离线节点的CAN总线数据进行模拟仿真、总线监控、总线记录和总线回放；

在线节点，数量至少为1个；

其中，在线节点和离线节点均接入CAN总线上。

第三方面，本申请提供了一种控制器整车CAN总线故障离线仿真验证系统，故障车CAN总线数据获取模块，用于远程采集获取故障车CAN总线数据；

节点获取模块，与所述故障车CAN总线数据获取模块通信连接，用于根据获取的故障车CAN总线数据获取离线节点和在线节点，所述在线节点为故障控制器节点；

CAN总线数据处理模块，与所述故障车CAN总线数据获取模块和所述节点获取模块通信连接，用于根据获取的故障车CAN总线数据以及获取的离线节点和在线节点，获取处理后的故障车CAN总线数据；

台架和模型搭建模块，用于搭建CAN仿真测试台架和CAN仿真模型；

故障仿真验证结果获取模块，与所述CAN总线数据处理模块以及添加和模型搭建模块通信连接，用于在CAN仿真测试台架中使用实际节点代替在线节点，通过仿真实现离线节点，将处理后的故障车CAN总线数据输入搭建的CAN仿真模型中进行数据处理，获取故障节点的仿真验证结果。

根据第三方面，在第三方面的第一种实现方式中，所述节点获取模块包括：

故障现象获取单元，用于根据获取的故障车CAN总线数据，获取故障车发生故障时的故障现象；

节点获取单元，与所述故障现象获取单元以及故障车CAN总线数据获取模块通信连接，用于根据获取的故障现象对获取的故障车CAN总线数据进行初步判断，获取离线节点和在线节点，所述在线节点为故障控制器节点。

与现有技术相比，本申请的优点如下：

本申请提供的控制器CAN总线故障离线仿真验证方法，通过离线仿真实现对车辆CAN总线故障的分析验证，有效提升故障解决效率，并降低检修成本。

附图说明

图1为本申请提供的控制器CAN总线故障离线仿真验证方法的方法流程图；

图2为本申请实施例提供的控制器整车CAN总线故障离线仿真验证测试台架；

图3为本申请实施例提供的CAN总线仿真验证模型；

图4为本申请实施例提供的控制器CAN总线故障离线仿真验证系统的功能模块框图。

具体实施方式

现在将详细参照本申请的具体实施例，在附图中例示了本申请的例子。尽管将结合具体实施例描述本申请，但将理解，不是想要将本申请限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本申请的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细说明。

注意：接下来要介绍的示例仅是一个具体的例子，而不作为限制本申请的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本申请的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。

现有技术中，随着车载网络技术的普及和发展，车辆上几乎所有的控制器都采用网络总线通讯，CAN总线技术目前已经成为最常用的车载网络通讯技术。随着带CAN控制器数量越来越多，CAN总线也就越来越容易出现问题。现有技术中，车辆CAN总线出现故障时，需要专业技术人员前往故障车现场进行问题分析、问题改进和问题验证，如果问题比较复杂，当时不能解决，还需要技术人员先回来，待问题改进后再去现场验证，这样就导致需要较多的服务时间和服务费用，解决问题时间也比较长，导致故障解决效率低、成本高。

有鉴于此，参见图1所示，本申请实施例提供一种控制器整车CAN总线故障离线仿真验证方法，包括以下步骤：

步骤S1、远程采集获取故障车CAN总线数据；

步骤S2、根据获取的故障车CAN总线数据获取离线节点和在线节点，所述在线节点为故障控制器节点；

步骤S3、根据获取的故障车CAN总线数据以及获取的离线节点和在线节点，获取处理后的故障车CAN总线数据；

步骤S4、搭建CAN仿真测试台架和CAN仿真模型；

步骤S5、在CAN仿真测试台架中使用实际节点代替在线节点，通过仿真实现离线节点，将处理后的故障车CAN总线数据输入搭建的CAN仿真模型中进行数据处理，获取故障节点的仿真验证结果。

本申请提供的控制器整车CAN总线故障离线仿真验证方法，通过远程采集获取故障车的CAN总线数据，无需技术人员前往故障车现场，并基于搭建的CAN仿真测试台架和CAN仿真模型，获取故障车的CAN总线的仿真验证结果，有效提升对CAN总线故障问题的分析、解决效率，同时有效降低故障问题的检修成本。

在一实施例中，所述步骤S1、远程采集获取故障车CAN总线数据中，通过无线通信方式远程采集获取故障车CAN总线数据。

本申请中，故障车是指车辆发生故障，具体地，指车辆的控制器发生故障，更具体地，是指车辆的控制器CAN总线发生故障。

在一实施例中，为基于CAN工具进行数据处理，实现对整车CAN总线故障离线仿真验证，本申请实施例提供一种控制器整车CAN总线故障离线仿真验证方法，包括以下步骤：

远程采集获取故障车CAN总线数据，数据格式为推荐ASC格式或者BLF格式，以适用于不同的CAN工具进行数据处理；

根据获取的故障车CAN总线数据获取离线节点和在线节点，所述在线节点为故障控制器节点；

根据获取的故障车CAN总线数据以及获取的离线节点和在线节点，获取处理后的故障车CAN总线数据；

搭建CAN仿真测试台架和CAN仿真模型；

在CAN仿真测试台架中使用实际节点代替在线节点，通过仿真实现离线节点，将处理后的故障车CAN总线数据输入搭建的CAN仿真模型中进行数据处理，获取故障控制器节点的仿真验证结果，所述仿真验证结果包括该故障控制器的故障结论，和/或，故障原因，和/或，故障检修方法。

本申请提供的控制器整车CAN总线故障离线仿真验证方法，通过远程采集获取故障车的CAN总线数据，无需技术人员前往故障车现场，基于CAN工具进行CAN总线数据的数据处理，并基于搭建的CAN仿真测试台架和CAN仿真模型，获取故障车的CAN总线的仿真验证结果，有效提升对CAN总线故障问题的分析、解决效率，同时降低故障问题的检修成本。

在一实施例中，为了增大数据采集量提升故障问题解决的可靠性，需要延长远程采集获取故障车CAN总线数据的采集时间。

在一较具体实施例中，远程采集获取故障车CAN总线数据的采集时间持续一分钟以上，以平衡数据量和数据采集效率。

在一实施例中，所述步骤S2、根据获取的故障车CAN总线数据获取离线节点和在线节点，所述在线节点为故障控制器节点步骤，具体包括以下步骤：

获取故障车出现故障时的故障现象，所述故障现象具体表现为不同控制器的功能障碍，所述控制器包括发动机控制器、油门控制器、刹车控制器、灯光控制器、空调控制器、音响控制器等等，当控制器CAN总线故障时，该控制器的CAN总线通信异常。

根据获取的故障现象对获取的故障车CAN总线数据进行初步判断，获取离线节点和在线节点，所述在线节点为需要进行实物在线测试的节点，通常为故障控制器节点，目的是对故障控制器进行仿真测试验证，通过在故障车CAN总线数据中实现在线节点和离线节点的节点区分，为下一步从故障车CAN总线数据中剥离或剔除在线节点的CAN总线数据提供数据处理基础，所述离线节点为无故障控制器节点。

在一实施例中，所述步骤S4、搭建CAN仿真测试台架和CAN仿真模型步骤中，CAN仿真模型为CANoe仿真模型，如图2所示，为本申请实施例提供的控制器整车CAN总线故障离线仿真验证测试台架的电气原理图，所述CANoe仿真模型获取CAN仿真测试台架的测试结果，据此进行仿真分析获取故障车CAN总线数据的故障验证结果。

在一实施例中，所述CAN仿真测试台架中使用实际节点代替在线节点，通过仿真实现离线节点，将处理后的故障车CAN总线数据输入搭建的CAN仿真模型中进行数据处理，获取故障节点的仿真验证结果步骤中，通过CAN工具仿真实现离线节点。

在一实施例中，所述CAN工具推荐为CANoe。

在一实施例中，所述通过CAN工具仿真实现离线节点步骤，具体包括以下步骤：

通过CAN工具对故障控制器节点的CAN总线报文进行模拟仿真、总线监控、总线记录和总线回放。

在一实施例中，所述CAN仿真测试台架中使用实际节点代替在线节点，通过CAN工具仿真实现离线节点，将处理后的故障车CAN总线数据输入搭建的CAN仿真模型中进行数据处理，获取故障节点的仿真验证结果步骤中，实际节点为故障控制器节点，改进前或者改进后的控制器均可以接入仿真测试台架，以验证改进或改进后的节点。

在一实施例中，所述CAN仿真测试台架中使用实际节点代替在线节点，通过仿真实现离线节点，将处理后的故障车CAN总线数据输入搭建的CAN仿真模型中进行数据处理，获取故障节点的仿真验证结果步骤中，通过将CAN仿真测试台架接入在线节点以及仿真实现的离线节点，获取测试结果，将测试结果输入CANoe仿真模型，经技术人员进行分析获取故障控制器的故障分析验证结果。

基于同一发明构思，如图3所示，本申请提供一种控制器整车CAN总线故障离线仿真验证测试台架，包括上位机、在线节点以及CAN总线，所述上位机上运行有CAN总线工具,所述上位机用于控制CAN总线工具对故障车的离线节点的CAN总线数据进行模拟仿真、总线监控、总线记录和总线回放；所述在线节点数量至少为1个，标号为ECU1、ECU2…ECUn；所述在线节点和离线节点均接入CAN总线上，所有离线节点采用CAN总线仿真实现。图3中，CAN-H和CAN-L是车身网络传输方式的一部分,是高电平数据线和低电平数据线，两者双绞在一起，使得CAN总线对共模干扰具有很高的抗扰性。

本申请提供的控制器整车CAN总线故障离线仿真验证测试台架，简单使用，测试验证效果高，实现成本低。

在一实施例中，所述在线节点的数量可以实现为多个，基于初步判断锁定的可能发生故障的故障控制器的节点数量而定。

在一实施例中，所述上位机为运行CAN工具的电脑。

在一实施例中，通过上位机导入处理后的CAN总线数据，此数据完全与发生故障的整车CAN总线离线节点数据完全一样；运行加载后的CAN总线数据，因此时CAN工具发出与故障车同样的的离线节点总线数据，就可以离线对发生故障的节点进行仿真验证，而不必一定要到故障车现场进行测试验证。

基于同一发明构思，请参考图4，本申请还提供了一种控制器整车CAN总线故障离线仿真验证系统，包括故障车CAN总线数据获取模块100、节点获取模块200、CAN总线数据处理模块300、台架和模型搭建模块400以及故障仿真验证结果获取模块500，故障车CAN总线数据获取模块100用于远程采集获取故障车CAN总线数据；节点获取模块200与所述故障车CAN总线数据获取模块100通信连接，用于根据获取的故障车CAN总线数据获取离线节点和在线节点，所述在线节点为故障控制器节点；CAN总线数据处理模块400与所述节点获取模块200和所述故障车CAN总线数据获取模块300通信连接，用于根据获取的故障车CAN总线数据以及获取的离线节点和在线节点，获取处理后的故障车CAN总线数据；台架和模型搭建模块500用于搭建CAN仿真测试台架和CAN仿真模型；故障仿真验证结果获取模块，与所述CAN总线数据处理模块以及添加和模型搭建模块通信连接，用于在CAN仿真测试台架中使用实际节点代替在线节点，通过仿真实现离线节点，将处理后的故障车CAN总线数据输入搭建的CAN仿真模型中进行数据处理，获取故障节点的仿真验证结果。

本申请提供的控制器整车CAN总线故障离线仿真验证系统，只需初步确定在线节点，即故障控制器节点，并远程采集CAN总线数据进行离线仿真测试验证，节省了处理现场问题所需的人力、时间和费用。

在一实施例中，所述节点获取模块包括：

故障现象获取单元，用于根据获取的故障车CAN总线数据，获取故障车发生故障时的故障现象；

节点获取单元，与所述故障现象获取单元以及故障车CAN总线数据获取模块通信连接，用于根据获取的故障现象对获取的故障车CAN总线数据进行初步判断，获取离线节点和在线节点，所述在线节点为故障控制器节点。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的所有方法步骤或部分方法步骤。

本申请实现上述方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(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、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(例如声音播放功能、图像播放功能等)；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(例如音频数据、视频数据等)。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。