[发明专利]一种车载网络CAN总线节点监测系统及方法

权利要求书

1.一种车载网络CAN总线节点监测系统，其特征在于，包括总线节点ECU、总线监测器、CAN收发器以及CAN总线；

所述总线节点ECU包括微控制器和CAN控制器，CAN控制器和总线监测器通过反馈通道相连；所述微控制器为CAN总线提供差动的接收功能；

所述总线监测器，通过反馈通道连接总线节点ECU及其收发器，通过监测通道连接物理总线，用于监测发送到CAN总线的消息节点是否失效，并在发生故障时向失效节点和CAN收发器发送错误隔离指令；当节点失效排除之后，节点和收发器发送请求指令给监测器，监测器再发送解除错误隔离指令；

所述CAN收发器，是总线节点与物理总线之间的接口，通过反馈通道与总线监测器连接，进行二进制码流和差分信号的转换，实现逻辑电平与显性、隐性的转换，为CAN总线提供差动的发送与接收功能。

2.根据权利要求1所述的车载网络CAN总线节点监测系统，其特征在于，所述系统监测框架采用独立耦合的架构，内部设有独立的时钟。

3.根据权利要求1所述的车载网络CAN总线节点监测系统，其特征在于，所述CAN总线上有多个节点时，监测器连接同一物理位置的节点，监测器同时监测同一类型的多个节点。

4.根据权利要求1所述的车载网络CAN总线节点监测系统，其特征在于，所述CAN控制器用于标准帧和扩展帧信息的接收和发送、接收FIFO 64字节、在标准和扩展格式中都有单/双验收滤波器含屏蔽和代码寄存器、读/写访问的错误计数器、可编程的错误限制报警。

5.根据权利要求1所述的车载网络CAN总线节点监测系统，其特征在于，所述CAN控制器型号为SJA1000。

6.根据权利要求1所述的车载网络CAN总线节点监测系统，其特征在于，所述CAN收发器型号为TJA1050。

7.一种车载网络CAN总线节点监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)监测器实时采集CAN总线的以下特性参数：消息i触发的最坏情况响应时间R_i，触发事件之间已知的最小到达间隔时间T_i，监测器的最早可接收值S_i，消息终止时间E_i；

(2)预设阈值G_i：G₀＝-∞，G_i+1＝max(G_i,E_i-R)+T，其中G_i为消息i的计算阈值，G_i+1为消息i+1的计算阈值，i＝0,1,2……N；

(3)监测器比较E_i和G_i大小，如G_i≤E_i≤G_i+R时，监测的节点正常工作，反之，节点失效，发送错误隔离指令给发送消息i的节点和CAN收发器；

(4)CAN收发器接收到错误隔离指令后，阻断总线节点ECU发送到CAN总线的消息；

(5)步骤(3)中的节点接收到错误隔离指令时，该节点转换为静默模式，找出节点的错误并进行修正，当节点修正后，修正的节点和收发器发送请求指令给监测器，监测器再发送解除隔离指令，修正的节点实现正常工作；

(6)i值加一，重复步骤(3)～(5)，直到监测完所有消息，即直到i＝N。