CN105812215A - 一种基于汽车can总线的数据通讯装置及其通讯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置及其通讯方法，数据通讯装置装置包括：用于收发CAN总线控制信息的CAN收发器，用于控制将车载设备的控制信息有选择的发送到汽车CAN总线的MCU，用于MCU与汽车升级系统进行通讯的串口，其中所述MCU分别与所述CAN收发器、所述串口相连接。本发明中的数据通讯装置可根据系统需要，有选择地将针对不同的汽车车载设备控制信息通过CAN总线发送到对应的汽车车载设备或是通过串口发送到其他设备，实现正确的控制不同的车载设备。

Description

一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置及其通讯方法
技术领域
本发明涉及车载电子技术领域，尤其涉及一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置及其通讯方法。
背景技术
CAN-bus采用总线网络拓朴结构，每一个节点根据应用系统的任务有各自控制功能，但完成CAN-bus信息交换的功能是相同的，CANbus节点一般由微处理器、CAN控制器、CAN收发器三部分组成。厂家需要增加与CAN总线相关的功能时，通常是设计一个独立的CANbus节点，连接到汽车CAN总线发送请求和接收数据，对总线数据解码后，将信息发送到车载设备，例如车载导航多媒体主机。
但对于某些应用，例如，对于保留原车多媒体功能的导航影音信息系统升级，原车的中控旋钮、控制面板按钮对原车多媒体系统进行操作，理想的升级方式是保留原车的多媒体系统功能，原车的中控旋钮、控制面板按钮对原车多媒体系统的控制方式，以及通过原车的中控旋钮、控制面板按钮对升级的导航影音信息系统进行相同的控制操作。原车的中控旋钮、控制面板按钮的控制信息通过CAN总线与原车多媒体系统进行通讯，如果升级的导航影音信息系统也是设计一个独立的CANbus节点，连接到汽车CAN总线接收原车的中控旋钮、控制面板按钮的控制信息的话，导航影音信息系统和原车多媒体系统同时接收到原车的中控旋钮、控制面板按钮的控制信息，会造成混乱。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置及系统，旨在解决现有技术中当有新的升级系统与原有的车载设备同时接收到原车的中控旋钮、控制面板按钮的控制信息时，无法判断出是控制哪个设备的控制信息，造成控制混乱的缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其中，数据通讯装置包括：用于收发CAN总线控制信息的CAN收发器，用于控制将车载设备的控制信息有选择的发送到汽车CAN总线的MCU，用于MCU与汽车升级系统进行通讯的串口，其中所述MCU分别与所述CAN收发器、所述串口相连接。
所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其中，所述CAN收发器为两个。
所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其中，所述数据通讯装置设置在汽车CAN总线与汽车升级系统之间。
所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其中，所述数据通讯装置上还设置有查询模块，用于查询汽车升级系统是否正常工作。
所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其中，所述CAN收发器分别为第一CAN收发器和第二CAN收发器，第一CAN收发器与汽车CAN总线连接，第二CAN收发器与车载设备相连。
所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其中，数据通讯装置查询汽车升级系统处于工作状态，通过串口将接收到控制信息发送给汽车升级系统。
所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其中，数据通讯装置查询汽车车载设备不在运行状态，数据通讯装置通过CAN协议接收汽车车载设备的控制信息并发送给汽车CAN总线。
所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其中，所述汽车升级系统为升级的导航多媒体系统。
所述的汽车CAN总线的数据通讯装置的通讯方法，其中，方法包括：
A、数据通讯装置通过串口与汽车升级系统通讯，获取汽车升级系统当前工作状态；
B、若当前汽车升级系统处于运行状态，则数据通讯装置通过串口将接收到的汽车车载设备的控制信息发送给汽车升级系统；
C、若当前汽车升级系统不在运行状态，则数据通讯装置通过CAN协议将接收到的控制信息发送给汽车总线。
所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置的通讯方法，其中，所述步骤A之前还包括：
S、数据通讯装置通过CAN收发器与汽车车载设备相连，通过CAN协议通讯接收汽车车载设备的控制信息。
本发明提供了一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置及其通讯方法，本发明中的数据通讯装置可根据系统需要，有选择地将针对不同的汽车车载设备控制信息通过CAN总线发送到对应的汽车车载设备或是通过串口发送到其他设备，实现正确的控制不同的车载设备。
附图说明
图1为现有技术中汽车CAN总线拓扑结构示意图。
图2为现有技术中基于汽车CAN总线的车载设备升级结构示意图。
图3为本发明的一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置的较佳实施例的数据通讯装置的硬件原理图。
图4为本发明的一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置的具体应用实施例的车载设备升级结构示意图。
图5为本发明的一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置的通讯方法的较佳实施例的流程图。
图6为本发明的一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置的通讯方法的具体应用实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，CAN-bus采用减少冗余的传感器及相应的软硬件配置，实现各子系统之间的资源共享。每一个节点根据有各自控制功能，但完成CAN-bus信息交换的功能是相同的，CANbus节点一般由微处理器、CAN控制器、CAN收发器三部分组成。CAN收发器安装在控制器外部，同时兼具接受和发送的功能，将控制器传来的数据化为电信号并将其送入数据传输线。图中各节点是指车载中的各子系统，具体指各车载设备。
与CAN总线相关的车载电子升级的常规设计如图2，将升级的电子装置设计成一个独立的CANbus节点，从CAN-BUS获取数据并按照总线的协议进行解析，或者向CAN-BUS写入数据。这种方式相当于增加了一个独立的CANbus节点，例如采用导航多媒体系统替换原车的(CD、收音)多媒体系统，通常采用这种方式。
但对于许多车系的高端车，例如奔驰、宝马等，原车已经具有一套高音质、操作控制方便的系统，用户需要保留原车多媒体系统和原车的中控旋钮、控制面板按钮对原车多媒体系统操作方式进行适合国内本土的导航功能升级，这种情况下，如果将升级系统设计成独立的CANbus节点的话，原车系统和升级的导航多媒体系统能够同时接收到原车的中控旋钮、控制面板按钮的CAN节点控制信息，会造成逻辑混乱。
本发明提供了一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置的较佳实施例的数据通讯装置的硬件原理图，如图3所示，数据通讯装置包括：用于收发CAN总线控制信息的CAN收发器，用于控制将车载设备的控制信息有选择的发送到汽车CAN总线的MCU，用于MCU与汽车升级系统进行通讯的串口，其中所述MCU分别与所述CAN收发器、所述串口相连接。
具体实施时，所述数据通讯装置设置在汽车CAN总线与汽车升级系统之间。具体地，本实施中汽车升级系统为升级的导航多媒体系统。车载设备是指原车中控台旋钮。所述CAN收发器为两个，所述CAN收发器分别为第一CAN收发器和第二CAN收发器，第一CAN收发器与汽车CAN总线连接，第二CAN收发器与车载设备相连。
具体地，数据通讯装置中其中一个CAN收发器与CAN总线连接，另一个CAN收发器与需要嵌入的原CAN节点连接。本发明中原CAN节点是指车载设备。数据通讯装置具有一个MCU和一个串口，MCU通过串口与其他设备进行通讯。MCU根据串口通讯获得的控制信息，控制所嵌入的CAN节点的数据发送到CAN总线，给其他CAN节点接收；或者不发送到CAN总线，而是通过串口发送到其他设备。数据通讯装置还根据协议模拟应答从CAN总线接收到的其他信息，例如应答所嵌入的CAN节点是否正常工作的查询信息，保证原车CAN总线正常工作。
所述数据通讯装置上还设置有查询模块，用于查询汽车升级系统是否正常工作。具体地数据通讯装置根据协议应答所嵌入的CAN节点是否正常工作的查询信息，保证原车CAN总线正常工作。
进一步地，数据通讯装置查询汽车升级系统处于工作状态，通过串口将接收到控制信息发送给汽车升级系统。数据通讯装置查询汽车车载设备不在运行状态，数据通讯装置通过CAN协议接收汽车车载设备的控制信息并发送给汽车CAN总线。
本发明还提供了一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置的具体应用实施例的车载设备升级结构示意图，结构图如图4所示，数据通讯装置是嵌入式的，而不是独立的CANbus节点方式，嵌入到CAN总线和需要嵌入的节点之间，同时，与升级装置（如升级的导航多媒体系统）连接。
本发明提供了一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置的较佳实施例的流程图，如图5所示，其中，方法包括：
步骤S100、数据通讯装置通过串口与汽车升级系统通讯，获取汽车升级系统当前工作状态；
步骤S200、若当前汽车升级系统处于运行状态，则数据通讯装置通过串口将接收到的汽车车载设备的控制信息发送给汽车升级系统；
步骤S300、若当前汽车升级系统不在运行状态，则数据通讯装置通过CAN协议将接收到的控制信息发送给汽车总线。
进一步的实施例中，所述步骤S100之前还包括：
S1、数据通讯装置通过CAN收发器与汽车车载设备相连，通过CAN协议通讯接收汽车车载设备的控制信息。
具体地，本实施中汽车升级系统为升级的导航多媒体系统。车载设备是指原车中控台旋钮。预先将数据通讯装置的一个CAN收发器与高端车中控台的旋钮这个CAN节点连接，通过CAN协议通讯，接收到中控台旋钮节点的控制信息；数据通讯装置通过串口与升级的导航多媒体系统通讯，获得升级的导航多媒体系统当前状态数据通讯装置根据升级的导航多媒体系统当前状态进行判断：如果升级的导航多媒体系统当前状态是正在运行，则数据通讯装置通过串口将接收到中控台旋钮节点的控制信息发送给升级的导航多媒体系统；反之，如果升级的导航多媒体系统当前不在运行状态，则数据通讯装置通过CAN协议将接收到中控台旋钮节点的控制信息发送给汽车总线；
具体实施时，数据通讯装置的一个CAN收发器与CAN总线连接，接收CAN总线的查询消息；数据通讯装置根据协议应答所嵌入的CAN节点是否正常工作的查询信息，保证原车CAN总线正常工作。
本发明还提供了一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置的通讯方法的具体应用实施例的流程图，如图6所示，方法包括：
步骤S10、开始；
步骤S20、通过串口通讯获得系统当前状态；
步骤S30、接收到中控台旋转节点的控制信息；
步骤S40、判断当前工作系统是原车系统还是升级系统，如果是原车系统，则执行步骤S50，如果是升级系统，则执行步骤S60；
步骤S50、将接收到中控台旋转节点的控制信息发送到原车CAN总线；
步骤S60、将接收到中控台旋转节点的控制信息发送到导航多媒体升级系统；
步骤S70、接收CAN总线的查询消息；
步骤S80、应答查询消息；
步骤S90、结束。
本发明的实施例中，对于两个或者多个同时需要通过CAN总线接收某些CAN节点控制信息的应用情景，例如保留原车多媒体功能的导航影音信息系统升级，实现原车的中控旋钮、控制面板按钮对原车多媒体系统和升级的导航影音信息系统进行相同的控制操作的设计，本发明的CAN总线数据通讯装置技术方案能实现根据系统需要，有选择地将CAN节点控制信息通过CAN总线发送到对应的接收节点，或者通过串口发送到其他设备，实现同一CAN节点（旋钮、按键等）正确地控制不同系统的目的。
综上所述，本发明提供了一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置及其通讯方法，数据通讯装置装置包括：用于收发CAN总线控制信息的CAN收发器，用于控制将车载设备的控制信息有选择的发送到汽车CAN总线的MCU，用于MCU与汽车升级系统进行通讯的串口，其中所述MCU分别与所述CAN收发器、所述串口相连接。本发明中的数据通讯装置可根据系统需要，有选择地将针对不同的汽车车载设备控制信息通过CAN总线发送到对应的汽车车载设备或是通过串口发送到其他设备，实现正确的控制不同的车载设备。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其特征在于，数据通讯装置包括：用于收发CAN总线控制信息的CAN收发器，用于控制将车载设备的控制信息有选择的发送到汽车CAN总线的MCU，用于MCU与汽车升级系统进行通讯的串口，其中所述MCU分别与所述CAN收发器、所述串口相连接。
2.根据权利要求1所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其特征在于，所述CAN收发器为两个。
3.根据权利要求2所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其特征在于，所述数据通讯装置设置在汽车CAN总线与汽车升级系统之间。
4.根据权利要求3所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其特征在于，所述数据通讯装置上还设置有查询模块，用于查询汽车升级系统是否正常工作。
5.根据权利要求4所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其特征在于，所述CAN收发器分别为第一CAN收发器和第二CAN收发器，第一CAN收发器与汽车CAN总线连接，第二CAN收发器与车载设备相连。
6.根据权利要求5所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其特征在于，数据通讯装置查询汽车升级系统处于工作状态，通过串口将接收到控制信息发送给汽车升级系统。
7.根据权利要求6所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其特征在于，数据通讯装置查询汽车车载设备不在运行状态，数据通讯装置通过CAN协议接收汽车车载设备的控制信息并发送给汽车CAN总线。
8.根据权利要求7所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置，其特征在于，所述汽车升级系统为升级的导航多媒体系统。
9.一种基于权利要求1所述的汽车CAN总线的数据通讯装置的通讯方法，其特征在于，方法包括：
A、数据通讯装置通过串口与汽车升级系统通讯，获取汽车升级系统当前工作状态；
B、若当前汽车升级系统处于运行状态，则数据通讯装置通过串口将接收到的汽车车载设备的控制信息发送给汽车升级系统；
C、若当前汽车升级系统不在运行状态，则数据通讯装置通过CAN协议将接收到的控制信息发送给汽车总线。
10.根据权利要求9所述的基于汽车CAN总线的数据通讯装置的通讯方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：
S、数据通讯装置通过CAN收发器与汽车车载设备相连，通过CAN协议通讯接收汽车车载设备的控制信息。
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