CN106959620A - 一种车载can总线数据通讯装置及其设计方法 - Google Patents

一种车载can总线数据通讯装置及其设计方法 Download PDF

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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Abstract

本发明公开了CAN总线数据通讯装置及其设计方法，嵌入到汽车CAN总线和需要嵌入的节点之间，具有2个CAN收发器、一个MCU和一个串口，实现了根据需要，将所嵌入的CAN节点控制信息有选择地通过CAN协议发送到汽车CAN总线或者通过串口发送到其他升级系统。

Description

一种车载CAN总线数据通讯装置及其设计方法
技术领域
本发明涉及车载电子技术领域，具体涉及一种车载CAN总线数据通讯装置的技术方案及方法。
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，CAN bus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CAN bus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，对于有些应用，需要设计一种嵌入的CAN总线数据通讯装置，而不都是设计成独立的CAN bus节点。
发明内容
本发明提出了一种CAN总线数据通讯装置的技术方案，嵌入到CAN总线和需要嵌入的节点之间，具有2个CAN收发器，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节点连接。
CAN总线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节点的数据发送的CAN总线，给其他CAN节点接收；或者不发送的CAN总线，而是通过串口发送到其他设备。
CAN总线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。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：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。
附图说明
图1为汽车can-bus 拓扑结构示意图；
图2为常规的CAN-BUS相关的车载电子升级结构图；
图3为本发明CAN总线数据通讯装置的结构图；
图4为本发明CAN总线数据通讯装置的硬件原理图；
图5为本发明CAN总线数据通讯装置实施例的简明流程图；
具体实施方式
本发明的目的是实现嵌入到汽车CAN总线和节点之间的通讯装置，即一种嵌入到汽车CAN总线和节点之间，将某些节点的控制信息有选择地分别发送到原车装置和升级装置，实现同一控制按钮、旋钮控制操作原车装置和升级装置的设计方法。
如图1所示，CAN-bus采用总线网络拓朴结构，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，CAN bus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内部，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。
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CAN bus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CAN bus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CAN bus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。因此，本发明CAN总线数据通讯装置是嵌入式的，而不是独立的CAN bus节点方式，结构图如图3所示，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。
如图4所示，本发明CAN总线数据通讯装置具有2个CAN收发器，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节点连接。CAN总线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节点的数据发送的CAN总线，给其他CAN节点接收；或者不发送的CAN总线，而是通过串口发送到其他设备。CAN总线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。
如图5所示，通过实施例进一步说明本发明CAN总线数据通讯装置的工作流程，CAN总线数据通讯装置嵌入在高端车中控台的旋钮与汽车CAN总线之间，通过CAN协议进行通讯，CAN总线数据通讯装置通过串口与升级的导航多媒体系统通讯，主要工作流程包括：
S1：CAN总线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；
S2:CAN总线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；
S3:CAN总线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CAN总线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CAN总线数据通讯装置通过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；
S4:CAN总线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；
S5:CAN总线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。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干形式变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种CAN总线数据通讯装置及其设计方法，嵌入到汽车CAN总线和需要嵌入的节点之间，具有2个CAN收发器、一个MCU和一个串口，实现了根据需要，将某些CAN节点的控制信息有选择的发送到汽车CAN总线或者通过串口发送到其他升级系统。
2.根据权利要求1所述的CAN总线数据通讯装置及其设计方法，其特征在于，具有2个CAN收发器，其中一个CAN收发器与汽车CAN总线连接，另一个CAN收发器与需要嵌入的节点连接。
3.根据权利要求1所述的CAN总线数据通讯装置及其设计方法，其特征在于，具有一个MCU和一个串口，MCU通过串口与其他设备进行通讯。
4.根据权利要求1所述的CAN总线数据通讯装置及其设计方法，其特征在于，CAN总线数据通讯装置根据系统当前状态进行判断，通过串口将接收到所嵌入的控制信息发送给升级系统，如果升级的导航多媒体系统当前不在运行状态，则CAN总线数据通讯装置通过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。
5.根据权利要求1所述的CAN总线数据通讯装置及其设计方法，其特征在于，CAN总线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。
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