CN104283751B - 一种can总线上周期性发送的消息的处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
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
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。
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
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。
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：
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。
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。
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。
可选地，任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式：
(ai,aj)＝1,(i,j∈N*)，其中ai，aj为任意两个不同消息发送周期的值。
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：
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。
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。
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。
可选地，任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式：
(ai,aj)＝1,(i,j∈N*)，其中ai，aj为任意两个不同消息发送周期的值。
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。
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。
本发明的有益效果是：
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。
附图说明
图1为现有技术独立网关的CAN-LIN车载网络拓扑图；
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；
图3为本发明中汽车CAN总线上离散消息的时序图；
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
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。
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：
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；
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；
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。
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。
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。
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。
其中，任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式：
(ai,aj)＝1,(i,j∈N*)，其中ai，aj为任意两个不同消息发送周期的值。
其中，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。
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。
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。
其中，任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式：
(ai,aj)＝1,(i,j∈N*)，其中ai，aj为任意两个不同消息发送周期的值。
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。
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。
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：
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100ms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(41eh)、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100ms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。
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11ms、21ms、31ms、41ms。则各节点发送消息的时间点分别为11ms、21ms、31ms、41ms；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。
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。
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。
Claims (8)
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；
任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式：
(ai,aj)＝1,(i,j∈N*)，其中ai，aj为任意两个不同消息发送周期的值，N*为不同消息个数的集合。
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。
4.一种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；
任意两个不同消息的发送周期满足如下关系式：
(ai,aj)＝1,(i,j∈N*)，其中ai，aj为任意两个不同消息发送周期的值，N*为不同消息个数的集合。
5.如权利要求4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。
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。
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。
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，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。
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