一种通信异常处理系统、方法、装置和存储介质与流程

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信异常处理系统、方法、装置和存储介质。


背景技术：

2.控制器域网(controller area network,can)总线作为一种高性能的通信协议，由于其具有数据通信实时性强的特点，因此被广泛应用于工业设计及生产领域。
3.作业人员在对异构系统进行现场业务部署时，需要对can总线的硬件资源进行不同操作系统的配置划分，而在资源划分过程中常常由于人为误操作导致出现can总线通信异常。
4.现有技术中，作业人员在遇到通信故障时，需要通过专门仪器逐步排查故障原因，由此需要花费较高的人力成本和检测耗时，才能确定该故障是否来源于can总线的通信异常，同时，在检测到can总线存在通信异常后，需要将操作系统所在的硬件设备进行重启，导致已划分完成的can硬件资源需要重新进行分配，严重影响了异构系统的业务部署效率。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种通信异常处理系统、方法、装置和存储介质，以解决can总线通信异常处理不及时的问题。
6.根据本发明的一方面，提供了一种通信异常处理系统，配置于控制器域网控制器中，包括：查询模块和重置模块；所述控制器域网控制器连接操作系统组件；
7.所述查询模块，用于响应于获取到所述操作系统组件发出的写操作命令，若通过所述控制器域网控制器检测到控制器域网总线通信异常，则将预定义错误码发送给所述操作系统组件，以使所述操作系统组件根据所述预定义错误码生成重置操作命令；
8.所述重置模块，用于响应于获取到所述操作系统组件发出的重置操作命令，对所述控制器域网控制器执行重置操作。
9.根据本发明的另一方面，提供了一种通信异常处理方法，配置于控制器域网控制器中，包括：
10.查询模块响应于获取到操作系统组件发出的写操作命令，若通过所述控制器域网控制器检测到控制器域网总线通信异常，则将预定义错误码发送给所述操作系统组件，以使所述操作系统组件根据所述预定义错误码生成重置操作命令；
11.重置模块响应于获取到所述操作系统组件发出的重置操作命令，对所述控制器域网控制器执行重置操作。
12.根据本发明的另一方面，提供了一种通信异常处理装置，配置于控制器域网控制器中，包括：
13.预定义错误码发送模块，配置于查询模块中，用于响应于获取到操作系统组件发出的写操作命令，若通过所述控制器域网控制器检测到控制器域网总线通信异常，则将预
定义错误码发送给所述操作系统组件，以使所述操作系统组件根据所述预定义错误码生成重置操作命令；
14.重置操作执行模块，配置于重置模块中，用于响应于获取到所述操作系统组件发出的重置操作命令，对所述控制器域网控制器执行重置操作。
15.根据本发明的另一方面，提供了一种车载控制系统，所述车载控制系统包括实时操作系统以及与所述实时操作系统连接的控制器域网控制器，所述控制器域网控制器包括通信异常处理系统，所述通信异常处理系统用于实现本发明任意实施例所述的通信异常处理方法。
16.根据本发明的另一方面，提供了一种车载控制系统，所述车载控制系统包括实时操作系统和与所述实时操作系统连接的第一控制器域网控制器，以及非实时操作系统和与所述非实时操作系统连接的第二控制器域网控制器，所述第一控制器域网控制器和所述第二控制器域网控制器均包括通信异常处理系统，所述通信异常处理系统用于实现本发明任意实施例所述的通信异常处理方法。
17.根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任意实施例所述的通信异常处理方法。
18.本发明实施例的技术方案，查询模块通过can控制器检测到can总线通信异常时，将预定义错误码发送给操作系统组件，以使操作系统组件获知上述can总线通信异常，实现了can总线通信异常的及时检测及上报，提高了can总线通信异常的检测效率，而重置模块在获取到操作系统组件发出的重置操作命令后，对can控制器执行重置操作，在解决can总线通信异常的同时，避免了将操作系统所在硬件设备进行重启，确保已划分完成的can硬件资源不需要重新分配，提升了异构系统的业务部署效率。
19.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1a是本发明实施例一提供的一种通信异常处理系统的结构示意图；
22.图1b是本发明实施例一提供的一种通信异常处理系统的结构示意图；
23.图2是本发明实施例二提供的一种车载控制系统的结构示意图；
24.图3是本发明实施例三提供的一种车载控制系统的结构示意图；
25.图4是本发明实施例四提供的一种通信异常处理方法的流程图；
26.图5是本发明实施例五提供的一种通信异常处理装置的结构示意图。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的
附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
28.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.实施例一
30.图1a为本发明提供的一种通信异常处理系统，配置于控制器域网控制器中，包括：查询模块100和重置模块200；所述控制器域网控制器连接操作系统组件。
31.在本发明实施中，can控制器连接的操作系统组件，可以包括实时操作系统(real time operating system，rtos)组件，例如，搭载maview(management of virtualized industrial engineering workbench)工业控制编程平台的运行环境(runtime environment，rte)的plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)设备，也可以包括非实时操作系统组件，例如，ubuntu(乌班图)系统组件；操作系统组件通过can节点中的can控制器和can收发器，与外接can设备，例如，vcu((vehicle control unit，整车控制器)和imu(inertial measurement unit，惯性测量单元)等通信连接。
32.所述查询模块100，用于响应于获取到所述操作系统组件发出的写操作命令，若通过所述控制器域网控制器检测到控制器域网总线通信异常，则将预定义错误码发送给所述操作系统组件，以使所述操作系统组件根据所述预定义错误码生成重置操作命令。
33.具体的，操作系统组件在发出写操作命令时，即操作系统组件通过can控制器和can收发器，向外接can设备写入数据信息时，can控制器通过can收发器判断是否获取到外接can设备的反馈信息，若未获取到外接can设备的反馈信息，即表明操作系统组件与外接can设备通信失败，即操作系统组件与外接can设备之间的can总线存在通信异常；同时，操作系统组件在发出写操作命令时，主动调用查询模块100，查询模块100通过上述can控制器获取到的can总线的通信状态，在确定can总线的通信状态存在异常时，将预定义错误码(例如，0x99)发送给操作系统组件；操作系统组件获取到上述预定义错误码之后，即可确定当前can总线存在通信异常，进而生成重置操作命令并发送给重置模块200。
34.所述重置模块200，用于响应于获取到所述操作系统组件发出的重置操作命令，对所述控制器域网控制器执行重置操作。重置操作命令是重置模块200与操作系统组件预先协商完成的操作命令，可以通过作业人员预先写入操作系统组件中，当操作系统组件获取到预定义错误码时即生成重置操作命令，并发送给重置模块200；重置模块200接收到上述重置操作命令后对can控制器执行重置操作。
35.可选的，在本发明实施例中，所述重置模块200还用于将所述重置操作命令发送给所述操作系统组件，以将所述重置操作命令在所述操作系统组件中注册完成。重置模块200
通过ioctrl接口将自身安装并注册到操作系统组件中时，还可以将重置操作命令也通过ioctrl接口发送给操作系统组件，以将重置操作命令在操作系统组件中注册完成，由此为操作系统组件提供了执行重置操作的命令字；通过重置模块200与操作系统组件之间的命令字注册，简化了重置操作命令的协商流程，同时，重置模块200的代码逻辑在更新之后，可以通过同样的注册方式，将更新完成的重置操作命令在操作系统组件中重新注册完成，以此提高重置模块200的更新便捷性。
36.可选的，在本发明实施例中，所述查询模块100还用于将所述预定义错误码发送给所述操作系统组件，以将所述预定义错误码在所述操作系统组件中注册完成。查询模块100通过ioctrl接口将自身安装并注册到操作系统组件中时，还可以将预定义错误码也通过ioctrl接口发送给操作系统组件，以将预定义错误码在操作系统组件中注册完成；通过查询模块100与操作系统组件之间的预定义错误码注册，简化了预定义错误码的协商流程，同时，查询模块100的代码逻辑在更新之后，可以通过同样的注册方式，将更新后的预定义错误码或者新增的预定义错误码，在操作系统组件中重新注册完成，以此提高查询模块100的更新便捷性。
37.如图1b所示，可选的，在本发明实施例中，所述通信异常处理系统还包括：配置模块300；所述配置模块300，用于在所述控制器域网控制器检测到控制器域网总线通信异常之后，设置错误中断标志；所述重置模块200，还用于在对所述控制器域网控制器执行重置操作之后，清除所述错误中断标志。
38.具体的，错误中断标志是预先在can控制器的运行代码中定义的中断标识，其表示当前can总线存在通信异常，错误中断标志可以通过一个或多个数据位表示，例如，通过一个特定的数据位表示错误中断标志，当该特定数据位的数值为0时，表示can总线中不存在通信异常，当该特定数据位的数值为1时，表示can总线中存在通信异常；上述特定数据位可以在can控制器内部以独立模块形式存在，也可以设置于配置模块300中；当can控制器获取到can总线的通信状态为异常时，配置模块300即在can控制器中设置错误中断标志，错误中断标志为can控制器提供了can总线通信异常的标记信息；同时，重置模块200执行can控制器的重置操作之后，清除上述错误中断标志，避免已存在的错误中断标志对can总线的后续状态检测结果产生干扰，确保检测到的can总线通信状态的准确性。
39.可选的，在本发明实施例中，所述配置模块300还用于在检测到所述控制器域网控制器初始化完成之后，清除所述错误中断标志。can控制器中的can驱动程序初始化完成后，即can控制器启动完成时，同样对错误中断标志进行清除，以此避免已存在的错误中断标志对can总线的后续状态检测结果产生干扰，进一步确保检测到的can总线通信状态的准确性。
40.本发明实施例的技术方案，查询模块通过can控制器检测到can总线通信异常时，将预定义错误码发送给操作系统组件，以使操作系统组件获知上述can总线通信异常，实现了can总线通信异常的及时检测及上报，提高了can总线通信异常的检测效率，而重置模块在获取到操作系统组件发出的重置操作命令后，对can控制器执行重置操作，在解决can总线通信异常的同时，避免了将操作系统所在硬件设备进行重启，确保已划分完成的can硬件资源不需要重新分配，提升了异构系统的业务部署效率。
41.实施例二
42.图2为本发明提供的一种车载控制系统的结构示意图，在本发明实施例中，将can硬件资源分配给实时操作系统，图2中以can硬件资源包括两个can节点为例，也即第一can节点和第二can节点均分配给实时操作系统。
43.所述车载控制系统包括实时操作系统以及与所述实时操作系统连接的控制器域网控制器，所述控制器域网控制器包括通信异常处理系统。如图2所示，实时操作系统(rtos)通过第一can节点连接整车控制器，第一can节点包括第一can控制器和第一can收发器；通过第二can节点连接惯性测量单元，第二can节点包括第二can控制器和第二can收发器；rtos通过第二can控制器获取到惯性测量单元中的采集数据后，基于modbus tcp通信协议并通过以太网(ethernet，eth)总线，将采集数据发送给非实时操作系统ubuntu。
44.作业人员进行现场业务部署时，由于人为误操作可能导致can总线的线路断开，进而使得rtos无法与惯性测量单元通信，即rtos无法及时获取惯性测量单元中的采集数据，而通过上述实施例公开的技术方案，查询模块可以实现can总线通信异常的及时检测及上报，重置模块对can控制器执行的重置操作，使得作业人员不需要重新进行繁琐的系统资源分配，不需要进行plc控制策略的重新调整，也不需要进行maview的重新组态及相关参数的调整，提升了异构系统的业务部署效率。
45.实施例三
46.图3为本发明提供的一种车载控制系统的结构示意图，在本发明实施例中，将can硬件资源同时分配给实时操作系统和非实时操作系统，图3以can硬件资源包括两个can节点为例，其中第一can节点分配给实时操作系统，第二can节点分配给非实时操作系统；第一can节点包括第一can控制器和第一can收发器；第二can节点包括第二can控制器和第二can收发器。
47.所述车载控制系统包括实时操作系统和与所述实时操作系统连接的第一控制器域网控制器，以及非实时操作系统和与所述非实时操作系统连接的第二控制器域网控制器，所述第一控制器域网控制器和所述第二控制器域网控制器均包括通信异常处理系统。如图3所示，实时操作系统(rtos)通过第一can节点连接整车控制器、远程信息控制单元(telematics control unit，tcu)以及至少一个电子控制单元(electronic control unit，ecu)；非实时虚拟机ubuntu系统通过第二can节点连接其他外接can设备。
48.rtos系统主要用于处理现场实时控制或者数据采集，并通过共享内存读取ubuntu的控制指令并向整车控制器发送控制命令，以及将实时采集数据通过共享内存提供给ubuntu，以便于获得ubuntu丰富的生态软件(例如c 算法软件)；作业人员进行现场业务部署时，由于人为误操作可能导致can总线的线路断开，需要将rtos系统和ubuntu系统所在的硬件设备重新启动，重新部署资源并进行实时资源以及非实时资源的重新划分及配置，以及重新组态maview及参数重新调整，通过上述繁琐及耗时的重复资源划分才能满足当前业务需求；而通过上述实施例公开的技术方案，rtos系统连接的第一can控制器，通过上述通信异常处理系统将can总线通信异常反馈至rtos系统中，rtos系统再通过上述通信异常处理系统重置第一can控制器，之后再将采集数据及状态反馈到ubuntu系统中，供ubuntu生态软件接收现场采集数据并传递到显示界面，整个过程不需要重新启动硬件设备以及重复配置can硬件资源，即可满足业务部署需求。
49.实施例四
50.图4为本发明实施例四提供的一种通信异常处理方法的流程图，本实施例可适用can总线通信异常的检测及处理，该方法可以由通信异常处理装置来执行，该通信异常处理装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该通信异常处理装置可配置于实施例一所述的通信异常处理系统中，通信异常处理系统则配置于can控制器中。如图4所示，该方法包括：
51.s401、查询模块响应于获取到操作系统组件发出的写操作命令，若通过所述控制器域网控制器检测到控制器域网总线通信异常，则将预定义错误码发送给所述操作系统组件，以使所述操作系统组件根据所述预定义错误码生成重置操作命令。
52.s402、重置模块响应于获取到所述操作系统组件发出的重置操作命令，对所述控制器域网控制器执行重置操作。
53.本发明实施例的技术方案，查询模块通过can控制器检测到can总线通信异常时，将预定义错误码发送给操作系统组件，以使操作系统组件获知上述can总线通信异常，实现了can总线通信异常的及时检测及上报，提高了can总线通信异常的检测效率，而重置模块在获取到操作系统组件发出的重置操作命令后，对can控制器执行重置操作，在解决can总线通信异常的同时，避免了将操作系统所在硬件设备进行重启，确保已划分完成的can硬件资源不需要重新分配，提升了异构系统的业务部署效率。
54.实施例五
55.图5为本发明实施例五提供的一种通信异常处理装置的结构示意图。如图5所示，该装置包括：
56.预定义错误码发送模块501，配置于查询模块中，用于响应于获取到操作系统组件发出的写操作命令，若通过所述控制器域网控制器检测到控制器域网总线通信异常，则将预定义错误码发送给所述操作系统组件，以使所述操作系统组件根据所述预定义错误码生成重置操作命令；
57.重置操作执行模块502，配置于重置模块中，用于响应于获取到所述操作系统组件发出的重置操作命令，对所述控制器域网控制器执行重置操作。
58.本发明实施例的技术方案，查询模块通过can控制器检测到can总线通信异常时，将预定义错误码发送给操作系统组件，以使操作系统组件获知上述can总线通信异常，实现了can总线通信异常的及时检测及上报，提高了can总线通信异常的检测效率，而重置模块在获取到操作系统组件发出的重置操作命令后，对can控制器执行重置操作，在解决can总线通信异常的同时，避免了将操作系统所在硬件设备进行重启，确保已划分完成的can硬件资源不需要重新分配，提升了异构系统的业务部署效率。
59.本发明实施例所提供的通信异常处理装置可执行本发明任意实施例所提供的通信异常处理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
60.实施例六
61.在一些实施例中，通信异常处理方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom和/或通信单元而被载入和/或安装到电子设备上。当计算机程序加载到ram并由处理器执行时，可以执行上文描述的通信异常处理方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行通信异常处理方法。
62.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
63.用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
64.在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
65.为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
66.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
67.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
68.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
69.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。