CN103391210B - Can总线网络的id分配系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种CAN总线网络的ID分配系统和方法。其中该系统包括：主控制器、第一至第N辅助控制器，主控制器用于对第一至第N辅助控制器进行ID分配，通过ID分配线向第一辅助控制器发送ID分配指令，并通过CAN总线向相应的辅助控制器发送ID信息，以及通过IO诊断线接收异常信息；第一至第N辅助控制器用于在接收到主控制器通过ID分配线发送的ID分配指令之后激活相应的CAN总线接收功能，并根据接收的ID信息更新自身的ID，以及在自身完成ID更新之后激活下一个辅助控制器的CAN总线接收功能。根据本发明的系统，通过ID分配线配合CAN总线实现ID的在线分配，逻辑清晰，同时通过IO诊断线判断辅助控制的异常信息，安全可靠，整个系统结构简单、硬件资源少、成本低。

Description

CAN总线网络的ID分配系统和方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种CAN总线网络的ID分配系统和方法。

背景技术

在CAN总线网络中主控制器唯一且辅助控制器较多，如果在代码层加入ID，在后续的维护过程中将牵涉到大量的匹配问题。例如，在电池管理系统(BMS)中，包括一个主控制器和多个辅助控制器，特别是辅助控制器的数量众多的情况下，如果ID为1的辅助控制器损坏，则必须找到具有相同ID即ID为1的辅助控制器进行匹配更换，增大工作量，浪费人力、物力。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种可以实现在线分配ID且结构简单、时序控制容易的CAN总线网络的ID分配系统。

本发明的第二个目的在于提出一种CAN总线网络的ID分配方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例的CAN总线网络的ID分配系统包括：主控制器、第一至第N辅助控制器，所述主控制器和所述多个辅助控制器通过CAN总线和IO诊断线相连，且所述主控制器分别与所述第一辅助控制器和第N辅助控制器通过ID分配线相连，第M辅助控制器与第M+1辅助控制器之间通过所述ID分配线相连，其中，N为大于1的正整数，M为大于等于1且小于N的正整数，所述主控制器，用于对所述第一至第N辅助控制器进行ID分配，通过所述ID分配线向所述第一辅助控制器发送ID分配指令，并通过所述CAN总线向所述相应的辅助控制器发送ID信息，以及通过所述IO诊断线接收异常信息；所述第一至第N辅助控制器，用于在接收到所述主控制器通过所述ID分配线发送的ID分配指令之后激活相应的CAN总线接收功能，并根据接收的所述ID信息更新自身的ID，以及在自身完成ID更新之后激活下一个辅助控制器的CAN总线接收功能。

根据本发明实施例的CAN总线网络的ID分配系统，通过ID分配线配合CAN总线实现ID的在线分配，逻辑清晰，同时通过IO诊断线判断辅助控制的异常信息，安全可靠，整个系统结构简单、硬件资源少且成本低。

在本发明的一个实施例中，所述主控制器，还用于向所述第一至第N辅助控制器发送获取ID指令，并接收所述第一至第N辅助控制器发送的ID，以及在所述第一至第N辅助控制器发送的ID与自身存储的ID不一致时，进入ID分配模式并通过所述CAN总线以广播形式向所述第一至第N辅助控制器发送ID分配模式触发指令。

在本发明的一个实施例中，所述第一至第N辅助控制器，还用于在接收到所述ID分配模式触发指令之后，关闭自身的CAN总线接收功能。

在本发明的一个实施例中，所述第一至第N辅助控制器，还用于在收到通过所述CAN总线发送的ID信息之后，通过所述CAN总线向所述主控制器反馈应答信息，并在预设时间之后向下一个辅助控制器发送激活指令。

在本发明的一个实施例中，所述主控制器，还用于在所述预设时间内未收到所述应答信息之后，通过所述CAN总线向对应的辅助控制器发送CAN报文检测指令以使所述辅助控制器通过所述IO诊断线发送异常信号。

在本发明的一个实施例中，所述主控制器，还用于如果未接收到所述异常信号，则提示所述辅助控制器出现故障。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例的CAN总线网络的ID分配方法，所述CAN总线网络包括主控制器、第一至第N辅助控制器，所述主控制器和所述多个辅助控制器通过CAN总线和IO诊断线相连，且所述主控制器分别与所述第一辅助控制器和第N辅助控制器通过ID分配线相连，第M辅助控制器与第M+1辅助控制器之间通过所述ID分配线相连，其中，N为大于1的正整数，M为大于等于1且小于N的正整数，所述方法包括以下步骤：S1：所述主控制器通过所述ID分配线向所述第一辅助控制器发送ID分配指令；S2：所述第一辅助控制器根据所述ID分配指令激活所对应的所述CAN总线接收功能；S3：所述主控制器向所述第一辅助控制器发送ID信息；S4：所述第一辅助控制器根据所述ID信息更新自身的ID；S5：所述第一辅助控制器激活下一个辅助控制器的CAN总线接收功能；S6：所述主控制器向所述下一个辅助控制器发送ID信息；S7：所述下一个辅助控制器根据所述ID信息更新自身的ID；S8：所述下一个辅助控制器激活下一个辅助控制器的CAN总线接收功能；S9：重复执行步骤S6-S8直至所述第N辅助控制器ID分配结束；以及S10：所述主控制器根据所述第N辅助控制器与所述主控制器相连的所述ID分配线的电平变化判断ID分配结束。

根据本发明实施例的CAN总线网络的ID分配方法，可以实现在线ID分配，逻辑明晰、安全可靠，并且减少硬件资源，节约成本。

在本发明的一个实施例中，步骤S1之前还包括：所述主控制器向所述第一至第N辅助控制器发送获取ID指令；所述主控制器接收所述第一至第N辅助服务器根据所述获取ID命令发送的ID；所述主控制器判断所述第一至第N辅助服务器发送的ID与自身存储的ID是否一致；以及如果判断不一致，则进入ID分配模式并通过所述CAN总线以广播形式向所述第一至第N辅助控制器发送ID分配模式触发指令。

在本发明的一个实施例中，还包括：所述第一至第N辅助控制器根据所述ID分配模式触发指令关闭自身的CAN总线接收功能。

在本发明的一个实施例中，还包括：所述第一至第N辅助控制器在收到通过所述CAN总线发送的ID信息之后，通过所述CAN总线向所述主控制器反馈应答信息，并在预设时间之后向下一个辅助控制器发送激活指令。

在本发明的一个实施例中，还包括：所述主控制器判断是否在所述预设时间内收到所述应答信息；以及如果在所述预定时间内未收到所述应答信息，则所述主控制器通过所述CAN总线向对应的辅助控制器发送CAN报文检测指令以使所述辅助控制器通过所述IO诊断线发送异常信号。

在本发明的一个实施例中，还包括：所述主控制器判断是否收到所述异常信号；以及如果所述主控制器判断未接收到所述异常信号，则提示所述辅助控制器出现故障。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例的CAN总线网络的ID分配系统的结构示意图；以及

图2为本发明一个实施例的CAN总线网络的ID分配方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

图1为本发明一个实施例的CAN总线网络的ID分配系统的结构示意图。如图1所示，根据本发明实施例的CAN总线网络的ID分配系统包括：主控制器1’、第一辅助1、第二辅助控制器2、第三辅助控制器3、...、第N辅助服务器n。其中，主控制器1’和多个辅助控制器（如图1所示的第一辅助1、第二辅助控制器2、第三辅助控制器3、...、第N辅助服务器n）通过CAN总线3’和IO诊断线4’相连，主控制器1’分别与第一辅助控制器1和第N辅助控制器n通过ID分配线2’相连，第M辅助控制器与第M+1辅助控制器之间通过ID分配线2’相连，其中，N为大于1的正整数，M为大于等于1且小于N的正整数。

具体地，主控制器1’用于对第一至第N辅助控制器进行ID分配，通过ID分配线2’向第一辅助控制器1发送ID分配指令，并通过CAN总线3’向相应的辅助控制器发送ID信息，以及通过IO诊断线4’接收异常信息。第一至第N辅助控制器（如图1所示的第一辅助1、第二辅助控制器2、第三辅助控制器3、...、第N辅助服务器n）用于在接收到主控制器1’通过ID分配线2’发送的ID分配指令之后激活相应的CAN总线3’接收功能，并根据接收的ID信息更新自身的ID，以及在自身完成ID更新之后激活下一个辅助控制器的CAN总线3’接收功能。

在本发明的一个实施例中，第一至第N辅助控制器还用于在收到通过CAN总线3’发送的ID信息之后，通过CAN总线3’向主控制器1’反馈应答信息，并在预设时间之后向下一个辅助控制器发送激活指令。其中，主控制器1’还用于在预设时间内未收到应答信息之后，通过CAN总线3’向对应的辅助控制器发送CAN报文检测指令以使辅助控制器通过IO诊断线4’发送异常信号，主控制器1’还用于如果未接收到异常信号，则提示辅助控制器出现故障。具体地，主控制器1’在预设时间内未收到应答信息之后通过CAN总线3’向对应的辅助控制器发送CAN报文检测指令，该CAN报文检测指令命令辅助控制器在一定时间内将ID诊断线4’拉至高电位，主控制器1’根据该高电位判断该辅助控制器工作正常，重现发送ID信息，如果在一定的时间内没有接收到ID诊断线4’拉至高电位的信号，则判断该辅助控制器出现故障。

在本发明的一个实施例中，主控制器1’还用于向第一至第N辅助控制器发送获取ID指令，并接收第一至第N辅助控制器发送的ID，以及在第一至第N辅助控制器发送的ID与自身存储的ID不一致时，进入ID分配模式并通过CAN总线3’以广播形式向第一至第N辅助控制器发送ID分配模式触发指令。其中，第一至第N辅助控制器还用于在接收到ID分配模式触发指令之后，关闭自身的CAN总线3’接收功能。具体地，首先，主控制器1’在进行ID分配之前向第一至第N辅助控制器发送获取ID指令，第一至第N辅助控制器根据ID指令向主控制器1’返回各自的ID，主控制器1’根据接收到的ID判断与自身存储的ID是否一致，包括ID数目和内容，如果不一致，则主控制器1’进入ID分配模式，通过CAN总线3’以广播形式向第一至第N辅助控制器发送ID分配模式触发指令，第一至第N辅助控制器在接收到ID分配模式触发指令之后关闭自身的CAN总线3’接收功能。

更具体地，主控制器1’开始对第一至第N辅助控制器进行ID分配首先通过ID分配线2’向第一辅助控制器1发送ID分配指令，例如将主控制器1’与第一辅助控制器1之间的分配线2’拉至低电平，第一辅助控制器1根据该分配线2’的低电平激活对应的CAN总线3’接收功能，主控制器1’通过CAN总线3’向第一辅助控制器1发送ID信息，此时由于其他的辅助控制器关闭了CAN总线3’接收功能，只有第一辅助控制器1接收到ID信息，第一辅助控制器1根据ID信息更新自身的ID并向主控制器1’反馈应答信息。然后，第一辅助控制器1开始计时，在预设时间之后，将与主控制器1’相连的分配线2’拉至高电平，将与第二辅助控制器2相连的分配线2’拉至低电平，此时激活第二辅助控制器2的CAN总线3’接收功能，进行第二辅助控制器2的ID分配，在进行第二辅助控制器2的ID分配时，由于第一辅助控制器1结束ID分配状态，其对应的CAN总线3’忽略所发送的ID信息，由此依次分配每个辅助控制器的ID。

根据本发明实施例的CAN总线网络的ID分配系统，通过ID分配线配合CAN总线实现ID的在线分配，逻辑清晰，同时通过IO诊断线判断辅助控制的异常信息，安全可靠，整个系统结构简单、硬件资源少且成本低。

图2为本发明一个实施例的CAN总线网络的ID分配方法的流程图。如图2所示，根据本发明实施例的CAN总线网络的ID分配方法，包括下述步骤，其中CAN总线网络的ID分配系统为本发明上述实施例所述系统。

步骤S101，主控制器通过ID分配线向第一辅助控制器发送ID分配指令。

在本发明的一个实施例中，步骤S101之前还包括：主控制器向第一至第N辅助控制器发送获取ID指令，主控制器接收第一至第N辅助服务器根据获取ID命令发送的ID，主控制器判断第一至第N辅助服务器发送的ID与自身存储的ID是否一致，如果判断不一致，则进入ID分配模式并通过CAN总线以广播形式向第一至第N辅助控制器发送ID分配模式触发指令，其中，第一至第N辅助控制器根据ID分配模式触发指令关闭自身的CAN总线接收功能。

具体地，主控制器可以将其与第一辅助控制器相连的ID分配线拉至低电平以发送ID分配指令。

步骤S102，第一辅助控制器根据ID分配指令激活所对应的CAN总线接收功能。

具体地，第一辅助控制器根据与主控制器相连的ID分配线的低电平将对应的CAN总线接收功能激活。

步骤S103，主控制器向第一辅助控制器发送ID信息。

步骤S104，第一辅助控制器根据ID信息更新自身的ID。

步骤S105，第一辅助控制器激活下一个辅助控制器的CAN总线接收功能。

具体地，第一辅助控制器更新自身的ID之后，将于第二辅助控制器即下一个辅助控制器相连的ID分配线拉至低电平使得第二辅助控制器激活对应的CAN总线接收功能。

步骤S106，主控制器向下一个辅助控制器发送ID信息。

步骤S107，下一个辅助控制器根据ID信息更新自身的ID。

步骤S108，下一个辅助控制器激活下一个辅助控制器的CAN总线接收功能。

具体地，激活方法与第一辅助控制器激活下一个辅助控制器的方法相同。

步骤S109，重复执行步骤S106-S108直至第N辅助控制器ID分配结束。

在本发明的一个实施例中，首先，第一至第N辅助控制器在收到通过CAN总线发送的ID信息之后，通过CAN总线向主控制器反馈应答信息，并在预设时间之后向下一个辅助控制器发送激活指令。然后，主控制器判断是否在预设时间内收到应答信息，如果在预定时间内未收到应答信息，则主控制器通过CAN总线向对应的辅助控制器发送CAN报文检测指令以使辅助控制器通过IO诊断线发送异常信号。最后，主控制器判断是否收到异常信号，如果主控制器判断未接收到异常信号，则提示辅助控制器出现故障，如果判断接收到异常信号，则向该辅助控制器重新发送ID信息。

步骤S110，主控制器根据第N辅助控制器与主控制器相连的ID分配线的电平变化ID分配结束。

具体地，当第N辅助控制器ID分配结束之后，将其与主控制器相连的ID分配线拉至低电平，主控制器根据该低电平变化判断第N辅助控制器ID分配结束，然后主控制器与第N辅助控制器线路的ID分配线拉至高电平，系统的ID分配结束。

根据本发明实施例的CAN总线网络的ID分配方法，可以实现在线ID分配，逻辑明晰、安全可靠，并且减少硬件资源，节约成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种CAN总线网络的ID分配系统，其特征在于，所述CAN总线网络包括主控制器、第一至第N辅助控制器，所述主控制器分别与所述第一至第N辅助控制器通过CAN总线相连，同时，所述主控制器分别与所述第一至第N辅助控制器通过IO诊断线相连，且所述主控制器分别与所述第一辅助控制器和第N辅助控制器通过ID分配线相连，第M辅助控制器与第M+1辅助控制器之间通过所述ID分配线相连，其中，N为大于1的正整数，M为大于等于1且小于N的正整数，

所述主控制器，用于对所述第一至第N辅助控制器进行ID分配，通过所述ID分配线向所述第一辅助控制器发送ID分配指令，并通过所述CAN总线向相应的辅助控制器发送ID信息，以及通过所述IO诊断线接收异常信息；

所述第一至第N辅助控制器，用于在所述第一至第N辅助控制器中的第一辅助控制器接收到所述主控制器通过所述ID分配线发送的ID分配指令之后，激活相应的CAN总线接收功能，并根据接收的所述ID信息更新自身的ID，在自身完成ID更新之后激活下一个辅助控制器的CAN总线接收功能，并通过所述CAN总线向所述主控制器反馈应答信息，并在预设时间之后向下一个辅助控制器发送ID分配指令，其中所述主控制器还用于在所述预设时间内未收到所述应答信息之后，通过所述CAN总线向对应的辅助控制器发送CAN报文检测指令以使所述辅助控制器通过所述IO诊断线发送异常信号。

2.如权利要求1所述的CAN总线网络的ID分配系统，其特征在于，

所述主控制器，还用于向所述第一至第N辅助控制器发送获取ID指令，并接收所述第一至第N辅助控制器发送的ID，以及在所述第一至第N辅助控制器发送的ID与自身存储的ID不一致时，进入ID分配模式并通过所述CAN总线以广播形式向所述第一至第N辅助控制器发送ID分配模式触发指令。

3.如权利要求2所述的CAN总线网络的ID分配系统，其特征在于，

所述第一至第N辅助控制器，还用于在接收到所述ID分配模式触发指令之后，关闭自身的CAN总线接收功能。

4.如权利要求1所述的CAN总线网络的ID分配系统，其特征在于，

所述主控制器，还用于如果未接收到所述异常信号，则提示所述辅助控制器出现故障。

5.一种CAN总线网络的ID分配方法，其特征在于，所述CAN总线网络包括主控制器、第一至第N辅助控制器，所述主控制器分别与所述第一至第N个辅助控制器通过CAN总线相连，同时，所述主控制器分别与所述第一至第N个辅助控制器通过IO诊断线相连，且所述主控制器分别与所述第一辅助控制器和第N辅助控制器通过ID分配线相连，第M辅助控制器与第M+1辅助控制器之间通过所述ID分配线相连，其中，N为大于1的正整数，M为大于等于1且小于N的正整数，所述方法包括以下步骤：

S1：所述主控制器通过所述ID分配线向所述第一辅助控制器发送ID分配指令；

S2：所述第一辅助控制器根据所述ID分配指令激活所对应的所述CAN总线接收功能；

S3：所述主控制器向所述第一辅助控制器发送ID信息；

S4：所述第一辅助控制器根据所述ID信息更新自身的ID，并通过所述CAN总线向所述主控制器反馈应答信息，并在预设时间之后向下一个辅助控制器发送ID分配指令；

S5：所述第一辅助控制器激活下一个辅助控制器的CAN总线接收功能；

S6：所述主控制器向所述下一个辅助控制器发送ID信息，并判断是否在所述预设时间内收到所述应答信息，以及如果在所述预设时间内未收到所述应答信息，则所述主控制器通过所述CAN总线向对应的辅助控制器发送CAN报文检测指令以使所述辅助控制器通过所述IO诊断线发送异常信号；

S7：所述下一个辅助控制器根据所述ID信息更新自身的ID；

S8：所述下一个辅助控制器激活下一个辅助控制器的CAN总线接收功能；

S9：重复执行步骤S6-S8直至所述第N辅助控制器ID分配结束；以及

S10：所述主控制器根据所述第N辅助控制器与所述主控制器相连的所述ID分配线的电平变化判断ID分配结束。

6.如权利要求5所述的CAN总线网络的ID分配方法，其特征在于，步骤S1之前还包括：

所述主控制器向所述第一至第N辅助控制器发送获取ID指令；

所述主控制器接收所述第一至第N辅助服务器根据所述获取ID命令发送的ID；

所述主控制器判断所述第一至第N辅助服务器发送的ID与自身存储的ID是否一致；以及

如果判断不一致，则进入ID分配模式并通过所述CAN总线以广播形式向所述第一至第N辅助控制器发送ID分配模式触发指令。

7.如权利要求6所述的CAN总线网络的ID分配方法，其特征在于，还包括：

所述第一至第N辅助控制器根据所述ID分配模式触发指令关闭自身的CAN总线接收功能。

8.如权利要求5所述的CAN总线网络的ID分配方法，其特征在于，还包括：

所述主控制器判断是否收到所述异常信号；以及

如果所述主控制器判断未接收到所述异常信号，则提示所述辅助控制器出现故障。