车辆域控制器运行状态监控方法与流程

本发明属于域控制器运行监测制技术领域，具体涉及一种车辆域控制器运行状态监控方法。

背景技术：

目前新能源车辆的电子电气架构逐渐由分布式控制架构走向集成式域控制，并且功能更强大的域控制器也能有效降低整车成本。但是通常采用多处理器实现的域控制器软硬件复杂程度比传统电控软硬件复杂度更高，传统的软硬件验证手段和故障监控手段已无法保证完全验证覆盖，而且传统汽车ecu的诊断系统无法适应复杂的系统，所以实时对域控制器运行状态进行监控，形成日志记录文件并能方便快捷查看，便于在开发过程中或量产后不断优化产品的需求就显得必不可少。

因此，有必要开发一种新的车辆域控制器运行状态监控方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种车辆域控制器运行状态监控方法，以实现在运行过程中对域控制器内所有处理器的运行状态进行监控和记录，并能读取所记录的日志信息。

本发明所述的一种车辆域控制器运行状态监控方法，包括以下步骤：域控制器至少包括一个多核mcu、一个mpu；一个norflash存储器、一个emmc存储器、一个4g通信接口，一个wifi通信接口和电源模块，所述多核mcu分别与norflash存储器和mpu连接，所述mpu分别与4g通信接口、wifi通信接口和emmc存储器连接，所述电源模块为以上各模块供电；其方法包括以下步骤：

运行状态监控：在域控制器运行过程中实时判断定义的关重事件或异常事件是否有发生，并在监测到有关重事件或异常事件发生时，将各事件发生时间和事件信息缓存到各自内存中；

运行日志记录：包括多核mcu侧运行日志记录和mpu侧运行日志记录；其中，多核mcu侧运行日志记录包括：当多核mcu侧的软件功能模块发生关重事件或异常事件时，将对应信息按照日志记录格式缓存到ram中，并在多核mcu接收到域控制器休眠指令时，将日志信息存储到norflash存储器中，并通过高速spi内部通信加密协议将日志信息同步到mpu；mpu侧运行日志记录包括：当mpu侧的软件功能模块发送关重事件或异常事件时，将对应信息按照日志记录格式缓存到ram中，写入mpu端日志信息到emmc存储器中，并在接收到域控制器的休眠指令且收到mcu日志信息时，写入mcu端日志信息到emmc存储器中；

运行日志读取：建立域控制器与服务器之间的连接，在域控制器接收到含有预定信息内容的短信息时，域控制器读取emmc存储器中存储的日志信息并压缩，域控制器将压缩后日志文件上传到服务器。

进一步，所述运行状态监控包括多核mcu侧运行状态监控和mpu侧运行状态监控。

进一步，所述多核mcu侧具备第一日志管理模块，所有多核mcu软件功能模块在关重事件或异常事件发生时调用第一日志管理模块将对应信息按照日志记录格式缓存到ram中；在多核mcu收到休眠指令后，第一日志管理模块将所有ram中的日志记录按照先入先出规则保存到norflash存储器中形成mcu侧日志记录文件；同时第一日志管理模块通过基于spi总线的内部加密通信协议将本次上电周期形成的日志信息同步到mpu侧；

mpu侧也具备第二日志管理模块，mpu侧的第二日志管理模块负责实现在接收到域控制器休眠指令且接收到mcu日志信息后，将所有mcu日志信息保存到emmc存储器；同时还实现mpu软件功能模块在关重事件或异常事件发生时，调用第二日志管理模块将mpu侧对应信息按照日志记录格式缓存到ram中，并按照先入先出原则写入到emmc存储器中。

进一步，所述运行日志记录包括通过wifi实现日志读取和通过4g通信实现日志读取；

所述通过wifi实现日志读取为外部支持wifi的设备通过wifi网络连接至域控制器，并通过ftp协议实现对域控制器的mpu侧日志文件读取访问；

所述通过4g通信实现日志读取为域控制器通过4g网络与服务器实现https连接，在服务器端通过预设文本短信下发到域控制器，在域控制器收到此短信后将emmc日志文件压缩为zip格式压缩包，再通过指定https接口完成日志文件上传，上传完成后能通过日志服务器读取访问所有运行状态的日志信息。

本发明具有以下优点：本发明能够实现全过程监控多核mcu(微型控制器单元)和mpu(微型处理器单元)中软件运行状况和异常故障记录并形成记录日志，此日志会存储在emmc中，并能够通过服务器或wifi等渠道主动获取日志文件。方便随时了解域控制器的运行状况和异常故障点，从而提升了产品的开发效率和问题的排查效率。

附图说明

图1为本实施例中域控制器的架构图；

图2为本实施例的总流程图；

图3为本实施例中运行状态监控的流程图；

图4为本实施例中运行日志记录的流程图；

图5为本实施例中运行日志读取的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，某一用于新能源车辆的域控制器包括一个多核mcu、一个mpu；一个norflash存储器、一个emmc存储器、一个4g通信接口，一个wifi通信接口和电源模块，所述多核mcu分别与norflash存储器和mpu连接，所述mpu分别与4g通信接口、wifi通信接口和emmc存储器连接。其中：多核mcu用于运行车辆控制相关逻辑，处理域控制器与其余车辆内部can/canfd总线或车载以太网节点通信，以及驱动车载执行器等功能；mpu作为运算核心，用于处理4g网络通信、wifi通信和主要数据的存储读取。norflash存储器作为容量较小的存储器，用于mcu端数据的存储介质；emmc存储器由于容量大，读写速度块等优点，用于mpu端大数据量的存储。4g通信接口和wifi通信接口作为域控制器与外部设备或服务器之间的通信接口，能够快速实现域控制器日志信息的读出。所述电源模块为以上各模块供电。

如图2所示，一种车辆域控制器运行状态监控方法，包括运行状态监控、运行日志记录和运行日志读取，具体流程如下：

s10.监测域控制器的运行状态，判断是否检测到重要运行事件（即关重事件）或运行异常，若否，重复执行s10，若是，则进入s20。

s20.域控制器运行日志记录；

s30.域控制器运行日志读取。

如图3所示，本实施例中，所述运行状态监控为在域控制器运行过程中实时判断定义的关重事件或异常事件是否有发生，并在监测到有关重事件或异常事件发生时，将各事件发生时间和事件信息缓存到各自内存中。

本实施例中，所述运行状态监控包括多核mcu侧运行状态监控和mpu侧运行状态监控；具体流程如下：

s101.域控制器运行状态监控：域控制器内部的多核mcu和mpu各软件功能模块运行过程中均需提前指定各自负责的关重事件和异常事件(包括软件运行异常和硬件运行异常状态)定义。

s102.在域控制器运行过程中实时判断定义的关重事件或异常事件是否发生，若检测到有满足关重事件或异常事件判断的条件，则进入s103，若未检测到重要运行事件或运行异常时，则返回。

s103.实时创建事件日志，在ram中缓存运行日志信息，并返回。所述运行日志信息包括当前事件发生的实时时间、发生此事件的软件功能模块名称、行数及备注信息等。其中多核mcu负责缓存多核mcu内部所有内核运行过程中发现的事件，mpu负责缓存mpu自身运行过程中发现的事件信息。

本实施例中，如图4所示，所述运行日志记录包括多核mcu侧运行日志记录(s201-s204)和mpu侧运行日志记录(s205-s208)；其中，多核mcu侧运行日志记录包括：当多核mcu侧的软件功能模块发生关重事件或异常事件时，将对应信息按照日志记录格式缓存到ram中，并在多核mcu接收到域控制器休眠指令时，将日志信息存储到norflash存储器中，并通过高速spi内部通信加密协议将日志信息同步到mpu；mpu侧运行日志记录包括：当mpu侧的软件功能模块发送关重事件或异常事件时，将对应信息按照日志记录格式缓存到ram中，写入mpu端日志信息到emmc存储器中，并在接收到域控制器的休眠指令且收到mcu日志信息时，写入mcu端日志信息到emmc存储器中。具体步骤为：

s201.在多核mcu侧具备第一日志管理模块，在多核mcu侧所有内核上运行的软件功能模块在关重事件或异常事件发生时，调用第一日志管理模块将对应信息按照日志记录格式缓存到ram中。由于mcu需要优先确保域控制器对应功能运行的实时性，所以基于运行状态监控日志功能不影响域控制器运行的前提下，在域控制器运行过程中产生的日志信息只能缓存到ram，而不是实时存储到norflash中。

s202.多核mcu侧软件应实时判断是否有接收到域控制器休眠指令，此休眠指令可以由其余域控制器发起并通过总线通信传递到本域控制器，也可以是当前mcu通过逻辑判断，当满足休眠条件时发起。当接收到域控制器休眠指令时，进入到s203，当未接收到域控制器休眠指令时，则返回。

s203.在多核mcu侧在接收到休眠指令域控制器进入休眠流程后，第一日志管理模块将ram中缓存的运行状态监控日志通过高速spi总线通信将监控日志信息按照先入先出规则写入到norflash存储器中，待存储完成后再执行其余休眠流程。

s204.多核mcu侧在完成监控日志写入到norflash存储器后，第一日志管理模块将监控日志按照域控制器内部通信协议要求进行协议数据加密和组包，然后通过高速spi总线通信将组包后的协议数据发送到mpu，并返回。

s205.此步骤与s201类似，mpu侧也具备第二日志管理模块，mpu软件功能模块在关重事件或异常事件发生时调用第二日志管理模块将mpu侧对应信息按照日志记录格式缓存到ram中。mpu需要优先确保域控制器对应功能运行的实时性，所以基于运行状态监控日志功能不影响域控制器运行的前提下，在域控制器运行过程中产生的日志信息只能缓存到ram，而不是实时存储到emmc存储器中。

s206.当ram中运行监控日志缓存数据达到一定大小后，再将ram中缓存的监控日志存储到emmc存储器中。因为如果产生一条监控日志立马就实施存储到emmc存储器中，就可能导致频繁的emmc存取操作会消耗较多cpu资源，所以需要在ram中缓存到一定大小的监控日志信息之后再进行存储，可有效提升cpu的使用效率。

s207.mpu实时判断是否接收到mcu侧传输过来的监控日志信息和是否接收到休眠指令，当两个条件均满足的时候再执行s208，否则返回。

s208.在接收到域控制器休眠指令且接收到mcu日志信息后，mpu侧的第二日志管理模块将按照先入先出原则将所有mcu日志信息写入到emmc存储器中，并返回。

本实施例中，运行日志读取：建立域控制器与服务器之间的连接，在域控制器接收到含有预定信息内容的短信息时，域控制器读取emmc存储器中存储的日志信息并压缩，域控制器将压缩后日志文件上传到服务器。

如图5所示，域控制器的运行日志读取包括通过wifi实现日志读取和通过4g通信实现日志读取，所述通过wifi实现日志读取为域控制器wifi为ap模式，外部支持wifi的设备如pc电脑或移动设备可通过wifi网络连接域控制器，并通过ftp协议实现对域控制器mpu侧日志文件读取访问；具体流程如下：

s301.域控制器在每次唤醒运行时，先通过4g通信完成域控制器与日志服务器之间的https连接，确保域控制器与服务器之间的连接是安全可靠的。

s302.连接建立后，若域控制器接收到服务器下发的含有预定信息内容的短消息后，则进入s303，否则返回。

s303.域控制器将emmc存储器中存储的日志信息文件压缩为zip文件，以降低传输数据量。

s304.域控制器通过指定的https接口将压缩后的日志文件上传到服务器，并返回。

本实施例中，所述s102、s103、s202、s204、s207、s208、s302以及s304中的“返回”均指的是返回到软件正常运行并持续监控状态。

用户或开发人员就可以通过日志服务器远程的查看所有在线的域控制器的运行状态，便于快速优化产品和排查潜在缺陷。而不需要使用传统方式通过电脑加上调试设备，通过有线连接的方式进行排查。同时还可基于需求通过将域控制器的wifi模块设置为ap模式，使用外部wifi设备连接到域控制器读取emmc存储器中存储的运行状态监控日志文件。