CN102887120B - 一种can总线消息强化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CAN总线消息强化方法，目的在于解决现有技术所存在的车辆CAN总线出现负载瓶颈、影响信息传递实时性的技术问题。它能够利用有限的总线资源，始终在车辆总线上及时增加现阶段最需要数据的发送频率，降低次要数据的发送频率，在缓解网络负载的同时，最大程度的不降低最需要数据的实时性，该方法包括以下步骤：网络节点检测车速信号；判断车速；依据车速将节点的发送信号分为最需要的信号和次要信号两类，最需要的信号设定为高优先级的信号，次要信号设定为低优先级信号，对高优先级的信号增加发送频率，对低优先级的信号降低发送频率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子控制技术领域，尤其涉及一种用于汽车的CAN总线消息分类强化增加发送频率的方法。
背景技术
CAN总线作为现场总线的一种，其方便、可扩展的特性在车载通讯上得到了广泛运用。但与此同时，随着现代汽车电子日益发展，CAN总线上节点迅速增多，CAN总线的速率瓶颈及对最高负载的要求使得很多信号在发射时受到了制约。
现阶段处理总线负载过高的方法之一是加长某些信号的发送周期（例如将之前的50ms一帧调整为100ms一帧）。由于CAN总线为事件型总线，数据的实时性基于信号的发送周期，如果人为加长信号发送周期，则会影响信号的实时性，从而影响电控单元的实时性控制。
公开日为2008年02月06日、公开号为CN101119267A的专利文献公开了这样的技术方案：一种基于CAN总线的信号实时性处理方法，包括：1、根据信号各信息帧的标识符的大小标定信息帧的优先级，标识符越小信息帧的优先级越高，处理时按照优先级由高到低的顺序将各信息帧发送到CAN总线上；2、通过CAN总线从节点的状态转换优化各信息帧发送顺序。本处理方法实时性更强，可靠性和真实性均得到有效提高。但是，该方案将信息帧按优先级由小到大排列标签时，在信息量很大时会有很多相同优先级别的信息出现，尽管按先进先出仲裁机制发送，同样会发生信息发送延后，使一些信息缺乏实时性，甚至因延时过长而发送失败，更为明显不足之处是信息的优先级一旦确定不再根据车辆行驶状态进行随时调整，没考虑优先级的动态变化，影响信息传递的实时性，比如在高速时胎压检测、碰撞检测信号要有较高的优先级，而在低速时增降扭矩、加减档等信息要有较高的优先级。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的车辆CAN总线出现负载瓶颈、影响信息传递实时性的技术问题，提供一种CAN总线消息强化方法，它能够利用有限的总线资源，始终在车辆总线上及时增加现阶段最需要数据的发送频率，降低次要数据的发送频率，在缓解网络负载的同时，最大程度的不降低最需要数据的实时性。
本发明针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种CAN总线消息强化方法，该方法包括以下步骤：
（A）网络节点检测车速信号；
（B） 判断车速；
（C）依据车速将节点的发送信号分为最需要的信号和次要信号两类，最需要的信号设定为高优先级的信号，次要信号设定为低优先级信号，对高优先级的信号增加发送频率，对低优先级的信号降低发送频率。
在传统的CAN总线信号矩阵设计中，一般帧周期为固定值，例如发动机控制单元（EMS）和变速器控制单元(TCU)信号周期为50ms，车身控制单元（BCM）的信号周期为100ms等。这就造成一个问题，这些信号是根据完全需求的状态下设计的，汽车在高速行驶状态下的信号需求和P档驻车状态下的信号需求是完全不同的。不同的信号需求下采用固定不变的信号周期，显然会造成有限的总线资源的浪费。因此，本方法采用判断整车在实时状态下最需要的信号是什么，然后加强此类信号的供给即提高发送频率，对于次要信号，则适当降低发送频率，从而进一步增加了最需要信号的发送、接收实时性，同时也满足了对次要信号的实时性需求。
作为优选，车速按千米/小时划分为若干车速段，节点发送信号按所述车速段划分优先级，高优先级的信号先发送。为便于操作，将车速按千米/小时划分为若干个段，比如0千米/小时为一车速段，大于0小于40千米/小时为第二车速段等等，每一车速段对应一种优先级信号，高优先级的信号先发送。
作为优选，在每个车速段对高优先级的信号增加发送频率，对低优先级的信号降低发送频率，以增强高优先级的信号的实时性，同时又不增加网络额外负担。
作为优选，车速段具体为三段，每个车速段为一种信号发送模式。比如处于P档或者N档拉手刹状态时，设定为信号发送模式C，大于0小于40千米/小时，则认为城市行驶状态，设定为信号发送模式A,高于40千米/小时则认为是高速行驶状态，设定为信号发送模式B。在信号发送模式C中，增加四门状态、前后盖状态、车内照明灯控制、空调控制等信号发送频率，适当降低碰撞、碰撞解锁等信号发送频率，在信号发送模式A中，为提高燃油经济性，增加温度、转速、增降扭矩、加减档、刹车的信号发送频率，适当降低四门状态、前后盖状态、车内照明灯控制、空调控制等信号发送频率，在信号发送模式B中，由于车辆处于高速行驶状态，发生碰撞时，往往极短的时间即能对安全产生很大的影响，因此，可以增加胎压信号、断油信号、碰撞检测等信号频率，适当降低车内照明灯控制、空调控制、四门状态等信号发送频率。
作为优选，对于发送失败的信号提高优先级修改信息帧标识符后重新发送。对于发送失败的信号的信息帧通过修改其信息帧标示符提高优先级重新发送。
作为优选，发送失败消息经修改后的信息帧标识符在网络中发生冲突时采用先进先出仲裁原则发送。修改后的信息帧标示符如果与网络中其他信息标示符冲突时，采用通用的先进先出原则进行发送。
本发明带来的有益效果是，它能够利用有限的总线资源，始终在车辆总线上及时增加现阶段最需要数据的发送频率，降低次要数据的发送频率，缓解网络负载的同时，最大程度的不降低最需要数据的实时性，同时又能满足控制网络对全部控制信号的实时性需求。
附图说明
图1是本发明的一种过程处理流程图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。
实施例： 如图1所示，本发明是一种CAN总线消息强化方法，该方法包括:
步骤101：网路上各有关节点进行车速信号采集，由于整车控制器按固定周期向网络发送车速信号，因此，各网络节点可以从网络上接收到车速信号。
步骤102：根据车速信号判断车速，如果车速为0千米/小时，则转入信号发送模式C。在信号发送模式C中，将四门状态、前后盖状态、车内照明灯控制、空调控制信号发送频率设定为常规设计值的2倍，碰撞、碰撞解锁等信号发送频率降低为常规设计值的0.5倍。
步骤103：如果车速不为0，则判断车度是否大于40千米/小时，不大于40千米/小时，则认为车辆处于城市行驶状态，转入信号发送模式A，将温度、转速、增降扭矩、加减档、刹车信号发送频率设定为常规设计值的2倍，将四门状态、前后盖状态、车内照明灯控制、空调控制信号发送频率设定为常规设计值的0.5倍；如果车速大于40千米/小时，则认为车辆处于高速行驶状态，转入信息发送模式B，将碰撞信号、断油信号、碰撞解锁信号、胎压信号的发送频率设定为常规设计值的2倍，将车内照明灯控制、空调控制、四门状态等信号发送频率设定为常规设计值的0.5倍。
上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神及原则之内所做的改动、等同替换、修改等，均属于本发明的保护范围。
所以本发明具有能够利用有限的总线资源，始终在车辆总线上及时增加现阶段最需要数据的发送频率，降低次要数据的发送频率，缓解网络负载的同时，最大程度的不降低最需要数据的实时性，同时又能满足控制网络对全部控制信号的实时性需求等特征。
Claims (4)
1. 一种CAN总线消息强化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（A）网络节点检测车速信号；
（B）判断车速；
（C）依据车速将节点的发送信号分为最需要的信号和次要信号两类，最需要的信号设定为高优先级的信号，次要信号设定为低优先级信号，对高优先级的信号增加发送频率，对低优先级的信号降低发送频率；所述车速按千米/小时划分为若干车速段，节点发送信号按所述车速段划分优先级，高优先级的信号先发送；所述车速段具体为三段，每个车速段为一种信号发送模式；处于P档或者N档拉手刹状态时，设定为信号发送模式C，大于0小于40千米/小时，则认为城市行驶状态，设定为信号发送模式A,高于40千米/小时则认为是高速行驶状态，设定为信号发送模式B，在信号发送模式C中，增加四门状态、前后盖状态、车内照明灯控制、空调控制信号发送频率，降低碰撞、碰撞解锁信号发送频率，在信号发送模式A中，为提高燃油经济性，增加温度、转速、增降扭矩、加减档、刹车的信号发送频率，降低四门状态、前后盖状态、车内照明灯控制、空调控制信号发送频率，在信号发送模式B中，由于车辆处于高速行驶状态，发生碰撞时，往往极短的时间即能对安全产生很大的影响，因此，增加胎压信号、断油信号、碰撞检测信号频率，降低车内照明灯控制、空调控制、四门状态信号发送频率。
2. 根据权利要求1所述一种CAN总线消息强化方法，其特征在于：在每个车速段对高优先级的信号增加发送频率，对低优先级的信号降低发送频率。
3. 根据权利要求1或2所述一种CAN总线消息强化方法，其特征在于：对于发送失败的信号提高优先级修改信息帧标识符后重新发送。
4. 根据权利要求3所述一种CAN总线消息强化方法，其特征在于：发送失败消息经修改后的信息帧标识符在网络中发生冲突时采用先进先出仲裁原则发送。
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