CN108650063A - 农机自动驾驶isobus功能的应用 - Google Patents

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董光阳
任强
沈雪峰
杨尹
张晓飞
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Abstract

本发明提供了农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，加入拖拉机can总线的农机自动驾驶设备，遵循ISO11783协议，采用“CAN 2.0B”扩展帧格式，正确配置底层can设备寄存器，保证can总线数据收发功能的正常进行，本发明基于农机车辆标准通信协议ISO11783协议，实现农机自动驾驶产品对拖拉机状态信息的显示、节点监控、节点控制等功能。

Description

农机自动驾驶ISOBUS功能的应用
技术领域
本发明涉及自动驾驶领域，具体涉及到农机自动驾驶ISOBUS功能的应用。
背景技术
农机自动驾驶系统可实现车辆沿预先设定的路径(直线、圆曲线、自适应、耙地直线)进行相应的耙地、起拢、播种、打药、收割等作业，自动驾驶功能很大程度上减少了劳动力。随着拖拉机电控技术的发展，拖拉机功能也变的先进了很多：电控启动、熄火，挂挡，电控农具作业，电控转向等。将农机自动驾驶系统与拖拉机相应的电控技术相结合，可以实现拖拉机对农具的精准控制，实现车辆自动掉头等功能。
发明内容
为了解决上述的缺陷，本发明提供了农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，本发明基于农机车辆标准通信协议ISO11783协议，实现农机自动驾驶产品对拖拉机状态信息的显示、节点监控、节点控制等功能。
本发明提供了农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，加入拖拉机can总线的农机自动驾驶设备，遵循ISO11783协议，采用“CAN 2.0B”扩展帧格式，正确配置底层can设备寄存器，保证can总线数据收发功能的正常进行。
上述的应用，其中，Can总线上进行通信的报文类型可分为五部分：命令、请求、广播/响应、确认和群扩展，具体为：
命令：传动控制、地址请求、扭矩/速度控制；
请求：从全局范围或从特定目的地请求信息的功能；
广播/响应：对设备主动提供的消息广播，或是对命令或请求的响应；
确认：对于特定命令、请求的“普通广播”或“ACK”或“NACK”响应；
群扩展：每个群功能由其PGN识别。
上述的应用，其中，对拖拉机设备状态进行实时显示功能：在农机自动驾驶显示终端每500ms更新一次设备的状态，包括发动机转速、发动机工作时长、燃油位、车灯开启状态、发动机工作时长。
上述的应用，其中，对拖拉机在运行过程中设备出现的当前故障信息进行实时显示：农机自动驾驶显示终端显示车辆当前故障信息，支持单帧和多帧显示；对不支持主动发送的故障信息，可以采用主动请求的形式进行获取；在该功能的实现过程中，采用了DM1的故障信息诊断功能，故障灯显示状态，根据当前的故障状态进行实时切换。
上述的应用，其中，对拖拉机设备故障信息进行请求获取：对于车辆曾经发生过得故障，采用PGN59904，对特定地址和全局地址can设备进行DM2报文请求，对于can设备发送的历史故障复帧和单帧信息，均可在导航设备显示终端进行功能显示。
上述的应用，其中，导航产品can设备的地址自动声明功能：ISO11783协议更新版，加入can总线的设备进行地址的声明、申请功能；避免具有相同地址的can设备在进行功能响应、处理时，造成总线信息故障；在初始化和ECU的标称符或源地址改变时，每个ECU必须声明它的源地址；一个ECU可以支持并根据命令地址信息工作，这种情况下，随后的要求提供信息确认已收到命令地址信息；这个要求也保证了每个ECU在接收到有效的地址时作出响应，以及其他ECU在他们的地址声明没有被对方接收时，进行准确的地址仲裁。
上述的应用，其中，对于拖拉机设备的自动控制功能：首先可使用PGN59904请求，能够检查目的地址是否支持某特定参数群的消息类型。
本发明具有以下有益效果：1、对拖拉机主要设备状态进行实时显示功能，对拖拉机在运行过程中设备出现的当前故障信息进行实时显示，对拖拉机设备故障信息进行请求获取，导航产品can设备的地址自动声明功能，以及对于拖拉机设备的自动控制功能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明中ISO11783采用的“CAN 2.0B”扩展帧格式示意图，拖拉机上can总线报文采用图示格式；
图2为本发明中可适配型can设备进行地址声明过程，在发生地址声明冲突时，名字域大的设备，需要重新自配置其他地址进行声明；
图3为本发明中广播式数据传输图示。在总线上，多数设备进行故障帧复帧的发送采用该图所示。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
参照图1-3所示，本发明提供了农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，加入拖拉机can总线的农机自动驾驶设备，遵循ISO11783协议，采用“CAN 2.0B”扩展帧格式，正确配置底层can设备寄存器，保证can总线数据收发功能的正常进行。
在本发明应用中，Can总线上进行通信的报文类型可分为五部分：命令、请求、广播/响应、确认和群扩展，具体为：命令：传动控制、地址请求、扭矩/速度控制；请求：从全局范围或从特定目的地请求信息的功能；广播/响应：对设备主动提供的消息广播，或是对命令或请求的响应；确认：对于特定命令、请求的“普通广播”或“ACK”或“NACK”响应；群扩展：每个群功能由其PGN识别。以及对拖拉机设备状态进行实时显示功能：在农机自动驾驶显示终端每500ms更新一次设备的状态，包括发动机转速、发动机工作时长、燃油位、车灯开启状态、发动机工作时长。
在本发明应用中，对拖拉机在运行过程中设备出现的当前故障信息进行实时显示：农机自动驾驶显示终端显示车辆当前故障信息，支持单帧和多帧显示；对不支持主动发送的故障信息，可以采用主动请求的形式进行获取；在该功能的实现过程中，采用了DM1的故障信息诊断功能，故障灯显示状态，根据当前的故障状态进行实时切换，以及对拖拉机设备故障信息进行请求获取：对于车辆曾经发生过得故障，采用PGN59904，对特定地址和全局地址can设备进行DM2报文请求，对于can设备发送的历史故障复帧和单帧信息，均可在导航设备显示终端进行功能显示。进一步还具有导航产品can设备的地址自动声明功能：ISO11783协议更新版，加入can总线的设备进行地址的声明、申请功能；避免具有相同地址的can设备在进行功能响应、处理时，造成总线信息故障；在初始化和ECU的标称符或源地址改变时，每个ECU必须声明它的源地址；一个ECU可以支持并根据命令地址信息工作，这种情况下，随后的要求提供信息确认已收到命令地址信息；这个要求也保证了每个ECU在接收到有效的地址时作出响应，以及其他ECU在他们的地址声明没有被对方接收时，进行准确的地址仲裁。以及对于拖拉机设备的自动控制功能：首先可使用PGN 59904请求，能够检查目的地址是否支持某特定参数群的消息类型。
以下对本发明的应用进行具体说明；
对拖拉机主要设备状态进行实时显示功能：在农机自动驾驶显示终端每500ms更新一次设备的状态：发动机转速、发动机工作时长、燃油位、车灯开启状态、发动机工作时长等；
对拖拉机在运行过程中设备出现的当前故障信息进行实时显示：农机自动驾驶显示终端显示车辆当前故障信息，支持单帧和多帧显示。对不支持主动发送的故障信息，可以采用主动请求的形式进行获取；在该功能的实现过程中，采用了DM1的故障信息诊断功能，故障灯显示状态，根据当前的故障状态进行实时切换；
对拖拉机设备故障信息进行请求获取：对于车辆曾经发生过得故障，采用PGN59904，对特定地址和全局地址can设备进行DM2报文请求，对于can设备发送的历史故障复帧和单帧信息，均可在导航设备显示终端进行功能显示；
导航产品can设备的地址自动声明功能：ISO11783协议更新版，建议加入can总线的设备进行地址的声明、申请功能。避免具有相同地址的can设备在进行功能响应、处理时，造成总线信息故障。在初始化和ECU的标称符或源地址改变时，每个ECU必须声明它的源地址。一个ECU可以支持并根据命令地址信息工作，这种情况下，随后的要求提供信息确认已收到命令地址信息。这个要求也保证了每个ECU在接收到有效的地址时作出响应，以及其他ECU在他们的地址声明没有被对方接收时，进行准确的地址仲裁；
对于拖拉机设备的自动控制功能：首先可使用PGN 59904请求，能够检查目的地址是否支持某特定参数群的消息类型；
采用专用功能报文，可以实现对农具的提升、下降控制，车辆自动换挡进行前进、倒车操作，车辆自动转向操作、车辆自动起步、停车操作；
其中，报文复帧解析：
IF PGN＝请求PGN AND目标地址是指定的
THEN
IF DA＝被分配的地址
THEN
把4字节的ID和3字节的数据包存在请求队列中
IF PGN＝请求PGN AND目标地址是全局的
THEN
把4字节的ID和3字节的数据包存在请求消息队列中
IF PF<240
THEN
IF DA＝全局地址
THEN
用跳转表查询需要的PGN值AND
IF SA＝指定需要的ID
THEN
把8字节的数据保存到专用的缓冲区
ELSE
把12字节的消息(ID和数据)保存到循环队列中
ELSE(DA＝指定地址)
用跳转表查询需要的PGN值AND
IF SA＝指定需要的ID
THEN
把8字节的数据保存到专用的缓冲区
ELSE
把12字节的消息(ID和数据)保存到循环队列中
IF PF>＝240
THEN；PDU2格式
用跳转表查询需要的PGN值AND
IF SA＝指定需要的ID
THEN
把8字节的数据保存到专用的缓冲区
ELSE
把12字节的消息(ID和数据)保存到循环队列中。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，其特征在于，加入拖拉机can总线的农机自动驾驶设备，遵循ISO11783协议，采用“CAN 2.0B”扩展帧格式，正确配置底层can设备寄存器，保证can总线数据收发功能的正常进行。
2.如权利要求1所述的农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，其特征在于，Can总线上进行通信的报文类型可分为五部分：命令、请求、广播/响应、确认和群扩展，具体为：
命令：传动控制、地址请求、扭矩/速度控制；
请求：从全局范围或从特定目的地请求信息的功能；
广播/响应：对设备主动提供的消息广播，或是对命令或请求的响应；
确认：对于特定命令、请求的“普通广播”或“ACK”或“NACK”响应；
群扩展：每个群功能由其PGN识别。
3.如权利要求2所述的农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，其特征在于，对拖拉机设备状态进行实时显示功能：在农机自动驾驶显示终端每500ms更新一次设备的状态，包括发动机转速、发动机工作时长、燃油位、车灯开启状态、发动机工作时长。
4.如权利要求3所述的农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，其特征在于，对拖拉机在运行过程中设备出现的当前故障信息进行实时显示：农机自动驾驶显示终端显示车辆当前故障信息，支持单帧和多帧显示；对不支持主动发送的故障信息，可以采用主动请求的形式进行获取；在该功能的实现过程中，采用了DM1的故障信息诊断功能，故障灯显示状态，根据当前的故障状态进行实时切换。
5.如权利要求4所述的农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，其特征在于，对拖拉机设备故障信息进行请求获取：对于车辆曾经发生过得故障，采用PGN59904，对特定地址和全局地址can设备进行DM2报文请求，对于can设备发送的历史故障复帧和单帧信息，均可在导航设备显示终端进行功能显示。
6.如权利要求5所述的农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，其特征在于，导航产品can设备的地址自动声明功能：ISO11783协议更新版，加入can总线的设备进行地址的声明、申请功能；避免具有相同地址的can设备在进行功能响应、处理时，造成总线信息故障；在初始化和ECU的标称符或源地址改变时，每个ECU必须声明它的源地址；一个ECU可以支持并根据命令地址信息工作，这种情况下，随后的要求提供信息确认已收到命令地址信息；这个要求也保证了每个ECU在接收到有效的地址时作出响应，以及其他ECU在他们的地址声明没有被对方接收时，进行准确的地址仲裁。
7.如权利要求6所述的农机自动驾驶ISOBUS功能的应用，其特征在于，对于拖拉机设备的自动控制功能：首先可使用PGN 59904请求，能够检查目的地址是否支持某特定参数群的消息类型。
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