一种can总线上周期性发送的消息的处理方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种汽车CAN总线上周期性发送的消息的处理方法及装置，包括：获取CAN网络中任一节点作为基准节点周期性向CAN网络中发送的基准时间；获取向CAN网络中发送的多个消息分别对应的发送周期，其中，任意两个不同消息的发送周期的最小公倍数为这两个周期相乘；根据所述基准时间以及所述多个消息分别对应的发送周期向CAN网络中发送消息。CAN网络中的节点通过本发明的方法，将整个CAN网络的周期消息离散化，避免了不同消息争用总线造成的延时，有效地降低了CAN网络的负荷，保障了总线通讯的可靠性。
【专利说明】一种CAN总线上周期性发送的消息的处理方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车电子控制领域，尤其涉及一种CAN总线上周期性发送的消息的处理方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着汽车电子技术的发展，各电子模块之间的信息交换量日益增加。与一般通信总线相比，CAN总线具有突出的实时性、灵活性和可靠性，越来越受到人们的重视。
[0003]如图1所示，现有技术中CAN和LIN相互独立，通过网关实现资源共享和数据交换。因为CAN总线具有广播通讯特性，当网段中某一节点发出广播信号，则其他的所有节点都能够接收到。而总线上的每一个节点，都具有总线使用的需要，都能够根据需求竞争总线的使用权。那么，我们做一个极端的假设，某一个时刻，网络上所有的电子控制单元(ECU)节点都同时竞争总线的使用权。这对于车载网络通讯的可靠性是非常不利的。一般情况下，解决这个问题的主流方案是仅使用30%左右的总线通讯能力，从而减轻由于网络争用可能导致的网络通讯可靠性问题。实际上，车身网络通信的可靠性并没有从根本上得到保障。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明公开了一种CAN总线上周期性发送的消息的处理方法及装置，解决了不同消息争用总线造成的通讯延时，甚至发生消息丢失的问题。
[0005]依据本发明的一个方面，提供了一种汽车CAN总线上周期性发送的消息的处理方法及装置，包括:
[0006]获取CAN网络中任一节点作为基准节点周期性向CAN网络中发送的基准时间；
[0007]获取向CAN网络中发送的多个消息分别对应的发送周期，其中，任意两个不同消息的发送周期的最小公倍数为这两个周期相乘；
[0008]根据所述基准时间以及所述多个消息分别对应的发送周期向CAN网络中发送消肩、O
[0009]可选地，所述基准节点包括:动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点。
[0010]可选地，所述动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和所述车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点一致。
[0011]可选地，任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式:
[0012](ai； Bj) = I, (i, j e N*)，其中ai; Bj为任意两个不同消息发送周期的值。
[0013]本发明实施例还提供了一种CAN总线上周期性发送的消息的处理装置，包括:
[0014]第一获取模块，用于获取CAN网络中任一节点作为基准节点周期性向CAN网络中发送的基准时间；
[0015]第二获取模块，用于获取向CAN网络中发送的多个消息分别对应的发送周期；其中，任意两个不同消息的发送周期的最小公倍数为这两个周期相乘；
[0016]发送模块，用于所述基准时间以及所述多个消息分别对应的发送周期向CAN网络中发送消息。
[0017]可选地，所述基准节点包括:动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点。
[0018]可选地，所述动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和所述车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点一致。
[0019]可选地，任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式:
[0020](ai； Bj) = I, (i, j e N*)，其中ai; Bj为任意两个不同消息发送周期的值。
[0021]其中，所述动力CAN总线系统包括:方向盘转角传感器、车身电子稳定系统、发动机管理系统和变速箱控制单元。
[0022]其中，所述车身CAN总线系统包括:在车载远距离通讯(Telematics)系统中的车载终端(T-Module)胎压控制器、电子转向柱锁、仪表控制器、气囊控制器、DVD控制器和空调控制器。
[0023]本发明的有益效果是:
[0024]利用CAN网络中已有的周期消息作为时钟基准消息，在不新增任何网络负载的情况下，为CAN网络中的其他节点提供了时钟基准。基于该时钟基准，CAN网络中的节点通过本发明的方法，将整个CAN网络的周期消息离散化，减少了 CAN网络中消息周期由于争用总线造成的冲突。有效地降低了 CAN网络的负荷，保障了总线通讯的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为现有技术独立网关的CAN-LIN车载网络拓扑图；
[0026]图2为本发明实施例所述一种汽车CAN总线上周期性发送的消息的处理方法的步骤流程图；
[0027]图3为本发明中汽车CAN总线上离散消息的时序图；
[0028]图4为现有技术中汽车CAN总线上发送消息的时序图。
【具体实施方式】
[0029]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0030]本发明实施例提供了一种CAN总线上周期性发送的消息的处理方法，如图2所示，包括:
[0031]步骤1:获取CAN网络中任一节点作为基准节点周期性向CAN网络中发送的基准时间；
[0032]步骤2:获取向CAN网络中发送的多个消息分别对应的发送周期，其中，任意两个不同消息的发送周期的最小公倍数为这两个周期相乘；
[0033]步骤3:根据所述基准时间以及所述多个消息分别对应的发送周期向CAN网络中发送消息。
[0034]本发明实施例提供的所述CAN总线上周期性发送的消息的处理方法，利用CAN网络中已有的周期消息作为时钟基准消息，在不新增任何网络负载的情况下，为CAN网络中的其他节点提供了时钟基准。基于该时钟基准，CAN网络中的节点通过本发明的方法，将整个CAN网络的周期消息离散化，减少了 CAN网络中消息周期由于争用总线造成的冲突。有效地降低了 CAN网络的负荷，保障了总线通讯的可靠性。
[0035]其中，所述基准节点包括:动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点。
[0036]其中，所述动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和所述车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点一致。
[0037]其中，任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式:
[0038](ai； Bj) = I, (i, j e N*)，其中ai; Bj为任意两个不同消息发送周期的值。
[0039]其中，包括:
[0040]第一获取模块，用于获取CAN网络中任一节点作为基准节点周期性向CAN网络中发送的基准时间；
[0041]第二获取模块，用于获取向CAN网络中发送的多个消息分别对应的发送周期；其中，任意两个不同消息的发送周期的最小公倍数为这两个周期相乘；
[0042]发送模块，用于所述基准时间以及所述多个消息分别对应的发送周期向CAN网络中发送消息。
[0043]其中，所述基准节点包括:动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点。
[0044]其中，所述动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和所述车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点一致。
[0045]其中，任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式:
[0046](ai； Bj) = I, (i, j e N*)，其中ai; Bj为任意两个不同消息发送周期的值。
[0047]其中，所述动力CAN总线系统包括:方向盘转角传感器、车身电子稳定系统、发动机管理系统和变速箱控制单元。
[0048]其中，所述车身CAN总线系统包括:在车载远距离通讯(Telematics)系统中的车载终端(T-Module)胎压控制器、电子转向柱锁、仪表控制器、气囊控制器、DVD控制器和空调控制器。
[0049]下面对本发明实施例提供的CAN总线上周期性发送的消息的处理方法进行举例说明:
[0050]如图4所示，以仪表控制器(MIU)在总线上进行信息发送为例，假设MIU管理四个不同ID标识的周期消息:MIU_1、MIU_2、MIU_3、MIU_4，它们的ID分别是300h、41eh、62ch、364h，它们的周期分别是20ms、50ms、50ms、100ms。在50ms处，MIU_2和MIU_3发生总线争用，根据CAN总线的仲裁机制，ID标识越小优先级越高，因而，MIU_2(41eh)会优先获得总线使用权，MIU_3(62ch)被延迟。在 10ms 处，MIU_1、MIU_2、MIU_3、MIU_4 争用总线，按照ID标识越小优先级越高的CAN总线仲裁机制，MIU_1 (300h)会获得总线的优先使用权，MIU_2 (41 eh)、MIU_3 (62ch)、MIU_4 (364h)将被延迟。通过进一步分析，不难看出，在50ms倍数时会出现节点争用总线冲突，在10ms倍数时总线争用最为严重，不但增加了总线的负荷，还将产生消息延时，严重的可能造成消息丢失。
[0051]而本发明提供的所述CAN总线上周期性发送的消息的处理方法，如图3所示，MIU管理四个消息，分别是MIU_1、MIU_2、MIU_3、MIU_4，它们的ID分别是300h、41eh、62ch、364h,它们的周期分别设置为I Ims、2 Ims、3 Ims、4Ims。则各节点发送消息的时间点分别为
I Ims、2 Ims、3 Ims、4Ims ; 22ms、42ms、62ms、82ms ; 33ms、63ms、93ms、123ms......。此种发送方法不会出现节点争用总线、增加了总线的负荷、将产生消息延时或者造成消息丢失的问题。
[0052]由上可知，本发明实施例提供的所述CAN总线上周期性发送的消息的处理方法，在局部时间内，大大降低了各节点频繁争用总线的几率，各节点在总线上的消息已经被离散化，降低了汽车CAN总线的负载水平。
[0053]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种汽车CAN总线上周期性发送的消息的处理方法，其特征在于，包括: 获取CAN网络中任一节点作为基准节点周期性向CAN网络中发送的基准时间； 获取向CAN网络中发送的多个消息分别对应的发送周期，其中，任意两个不同消息的发送周期的最小公倍数为这两个周期相乘； 根据所述基准时间以及所述多个消息分别对应的发送周期向CAN网络中发送消息。
2.如权利要求1所述的汽车CAN总线上周期性发送的消息的处理方法，其特征在于，所述基准节点包括:动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点。
3.如权利要求2所述的汽车CAN总线上周期性发送的消息的处理方法，其特征在于，所述动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和所述车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点一致。
4.如权利要求1所述的汽车CAN总线上周期性发送的消息的处理方法，其特征在于，任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式: (?, Bj) = I, (i, j e N*)，其中ai; Bj为任意两个不同消息发送周期的值。
5.一种CAN总线上周期性发送的消息的处理装置，其特征在于，包括: 第一获取模块，用于获取CAN网络中任一节点作为基准节点周期性向CAN网络中发送的基准时间； 第二获取模块，用于获取向CAN网络中发送的多个消息分别对应的发送周期；其中，任意两个不同消息的发送周期的最小公倍数为这两个周期相乘； 发送模块，用于所述基准时间以及所述多个消息分别对应的发送周期向CAN网络中发送消息。
6.如权利要求5所述的CAN总线上周期性发送的消息的处理装置，其特征在于，所述基准节点包括:动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点。
7.如权利要求5所述的CAN总线上周期性发送的消息的处理装置，其特征在于，所述动力CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点和所述车身CAN总线系统的消息发送周期的时钟基准节点一致。
8.如权利要求5所述的CAN总线上周期性发送的消息的处理装置，其特征在于，任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式: (?, Bj) = I, (i, j e N*)，其中ai; Bj为任意两个不同消息发送周期的值。
9.如权利要求6所述的CAN总线上周期性发送的消息的处理装置，其特征在于，所述动力CAN总线系统包括:方向盘转角传感器、车身电子稳定系统、发动机管理系统和变速箱控制单兀。
10.如权利要求6所述的CAN总线上周期性发送的消息的处理装置，其特征在于，所述车身CAN总线系统包括:在车载远距离通讯(Telematics)系统中的车载终端(T-Module)胎压控制器、电子转向柱锁、仪表控制器、气囊控制器、DVD控制器和空调控制器。
【文档编号】H04L12/40GK104283751SQ201410589870
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】杜金凯, 张进明, 孙灿 申请人:北京汽车研究总院有限公司