CN108919788A - 一种基于车载can总线的汽车台架试验的远程监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统及方法，系统包括：故障检测及控制机构，故障检测及控制机构与汽车台架试验系统的CAN总线相连接，用于实时读取CAN总线的数据，并对所读取数据进行处理，检测试验台架是否处于正常运行状态，如果检测出所述试验台架出现故障，将故障信息发送给控制终端；控制终端，控制终端与故障检测及控制机构通信连接，用于根据接收到的故障信息发送相应的控制指令对试验台架进行远程控制。本发明通过将故障检测及控制机构接入到相关台架试验系统的CAN总线上，使工程师远程对试验台进行监控，大大提升工作效率，提高试验质量，使的基于车载CAN总线类汽车台架试验更加高效的完成。

Description

一种基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统及 方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种数基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统及方法。

背景技术

汽车产品在出厂前，一般还要进行一些模拟的台架试验，所谓台架试验是指将试验的部件放在一个专门设计的台架上面进行试验，以检测试验部件的性能是否达到规定的标准，试验件只有通过台架试验的检测之后方能投入使用。常见的台架试验包括一些发动机试验、汽车后桥试验等等，在汽车后桥试验中，往往需要使用汽车后桥试验台架模拟汽车在道路行驶工况或特定工况进行加载试验。

现有基于车载CAN总线类汽车台架试验的控制机构都是位于试验台架执行机构的旁边，汽车试验工程师利用专用的控制柜对试验台进行操作及控制，由于大多数基于CAN总线类的疲劳试验试验周期很长，动辄几十万或上百万次，24小时不间歇的运行也需要几个月的时间。如果在试验过程中，试验件出现损坏或试验台发生故障，尤其在夜间，工程师往往很难第一时间发现，等工程师发现时试验件状态可能会出现其他方面的变化，导致工程师不能正确的对试验进行评价。如果试验台自身发生故障不能及时发现，可能会导致试验台发生严重的，不可逆转的损坏。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法及系统，以克服现有技术中不能实时远程监控试验台架，试验台自身发生故障不能及时发现从而导致的试验台架发生严重的、不可逆转的损坏以及不能远程控制试验台架等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一方面，提供了一种基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统，所述系统包括：

故障检测及控制机构，所述故障检测及控制机构与汽车台架试验系统的CAN总线相连接，用于实时读取CAN总线的数据，并对所读取数据进行处理，检测试验台架是否处于正常运行状态，如果检测出所述试验台架出现故障，将故障信息发送给控制终端；

控制终端，所述控制终端与所述故障检测及控制机构通信连接，用于根据接收到的故障信息发送相应的控制指令对试验台架进行远程控制。

进一步的，所述故障检测及控制机构包括：

主控制器、CAN控制器和CAN信号收发器；

所述主控制器与所述CAN控制器以及控制终端通信连接，用于处理和收发车内控制指令及诊断信息；

所述CAN控制器连接在所述主控制器以及CAN信号收发器之间，用于对接收到的数据信息进行协议转换，将实时读取的CAN总线的数据转换后发送给所述主控制器进行处理以及将所述主控制器发送数据转换后发送给所述CAN信号收发器；

所述CAN信号收发器还与所述CAN总线连接，用于对接收到的数据信息进行模数转换。

进一步的，所述故障检测及控制机构还包括：

CAN_HIGH信号线和CAN_LOW信号线，所述CAN_HIGH信号线和CAN_LOW信号线连接在所述CAN信号收发器和所述CAN总线之间，用于传输数据信号。

进一步的，所述控制终端至少包括：

接收模块，所述接收模块与所述故障检测及控制机构通信连接，所述接收模块用于接收所述故障检测及控制机构发送的故障信息；

发送模块，所述发送模块与所述故障检测及控制机构通信连接，所述发送模块将控制指令远程发送给所述故障检测及控制机构，对试验台架进行远程控制。

进一步的，所述CAN控制器至少包括：

接口管理逻辑，用于解释来自所述主控制器的指令，分配信息缓冲区，并向主控制器提供中断及状态信息；

CAN2.0B，用于封装相应的试验对应零部件的CAN协议，对接收到的数据信息进行协议转换；

发送缓冲区，所述发送缓冲区连接在所述接口管理逻辑与所述CAN2.0B之间，所述发送缓冲区用于存储所述主控制器要发送到CAN网络上信息；

验收滤波器，所述验收滤波器与所述CAN2.0B连接，用于对接收到的数据和识别码的内容相比较以决定是否接收信息；

接收缓冲区，所述接收缓冲区与所述验收滤波器相连接，用于储存从CAN总线上接收的数据信息。

另一方面，提供了一种基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法，所述方法包括如下步骤：

S1：故障检测及控制机构实时读取CAN总线的数据；

S2：对所读取数据进行处理，检测试验台架是否处于正常运行状态，如果检测出试验台架出现故障，将故障信息发送给控制终端；

S3：控制终端根据接收到的故障信息发送相应的控制指令对试验台架进行远程控制。

进一步的，所述步骤S2具体包括：

S2.1：将读取到的CAN总线数据由模拟信号转换为数字信号；

S2.2：对所述数字信号进行协议转换，若是试验台架出现故障，获取故障码的数据；

S2.3：根据所述故障码的数据以及预先制定的协议诊断故障信息，并将故障信息发送给控制终端。

进一步的，所述步骤S3具体包括：

控制终端根据接收到的故障信息发送相应的控制指令至故障检测及控制机构，故障检测及控制机构将控制指令转换为CAN报文，发送到CAN总线上，实现对试验台架进行远程控制。

进一步的，所述步骤S1还包括：

读取CAN总线的数据前对故障检测及控制机构进行初始化，设置所要接收的数据信息的条件。

进一步的，所述步骤S1还包括：

读取CAN总线的数据前将相应的试验对应零部件的CAN协议存储到所述故障检测及控制机构中。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法及系统，通过将故障检测及控制机构接入到相关台架试验系统的CAN总线上，实时读取总线的数据，并对相关信息进行处理，检测试验台架是否处入正常运行状态，如果检测出该试验出现问题，将这些故障信息通过无线网络的形式经过通信服务商及基站发送到工程师的控制终端中，让工程师第一时间了解试验台状态，及时做出处理。工程师可以通过身边的控制终端，远程发送指令对试验台进行控制，及时改变试验台状态，解决试验过程中的问题，大大提升工作效率，提高试验质量，可以使基于车载CAN总线类汽车台架试验更加高效的完成。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的故障检测及控制机构的结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的的CAN控制器的结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的故障检测及控制机构的电路图；

图5根据一示例性实施例示出的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法的流程图；

图6据一示例性实施例示出的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法中步骤S2的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

图1是根据一示例性实施例示出的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统的结构示意图，参照图1所示，所述系统包括：

故障检测及控制机构1，所述故障检测及控制机构1与汽车台架试验系统的CAN总线相连接，用于实时读取CAN总线的数据，并对所读取数据进行处理，检测试验台架是否处于正常运行状态，如果检测出所述试验台架出现故障，将故障信息发送给控制终端2。

控制终端2，所述控制终端2与所述故障检测及控制机构1通信连接，用于根据接收到的故障信息发送相应的控制指令对试验台架进行远程控制。

具体的，系统通过故障检测及控制机构1与汽车台架试验系统的CAN总线相连接，将故障检测及控制机构1接入到汽车台架试验系统的CAN总线上，实时读取CAN总线的数据，并且故障检测及控制机构对所读取数据进行处理，检测试验台架是否处于正常运行状态，如果检测出所述试验台架出现故障，如：试验异常停止、试验电流过载、试验频率出现故障灯，故障检测及控制机构1将故障信息通过无线网络的形式经过通信服务商及基站发送给控制终端2，让即使是不在试验现场的工程师也能在第一时间了解试验台架状态，及时作出处理。工程师可以根据接收到的故障信息作出处理方案，然后通过控制终端2发送相应的控制指令对试验台架进行远程控制，及时改变试验台架状态，解决试验过程中问题。

图2是根据一示例性实施例示出的故障检测及控制机构的结构示意图，参照图2所示，所述故障检测及控制机构1包括：

主控制器11、CAN控制器12、CAN信号收发器13以及CANHIGH信号线14和CAN_LOW信号线15。

所述主控制器11与所述CAN控制器12以及控制终端2通信连接，用于处理和收发车内控制指令及诊断信息。所述CAN控制器12连接在所述主控制器11以及CAN信号收发器13之间，用于对接收到的数据信息进行协议转换，将实时读取的CAN总线的数据转换后发送给所述主控制器进行处理以及将所述主控制器发送数据转换后发送给所述CAN信号收发器。所述CAN信号收发器13还与所述CAN总线连接，用于对接收到的数据信息进行模数转换。所述CANHIGH信号线14和CAN_LOW信号线15连接在所述CAN信号收发器和所述CAN总线之间，用于传输数据信号。

具体的，CAN总线数据通过CAN_HIGH信号线14和CAN_LOW信号线15传输至CAN信号收发器13，CAN信号收发器13将读取到的CAN总线数据由模拟信号转换为数字信号后发送给CAN控制器12，CAN控制器12对所述数字信号进行协议转换，若是试验台架出现故障，获取故障码的数据，并将故障码的数据发送至主控制器11，主控制器11根据所述故障码的数据以及预先制定的协议诊断故障信息，并将故障信息通过无线网络的形式经过通信服务商及基站发送给控制终端2。工程师通过控制终端2了解试验台架状态，及时作出处理。工程师可以根据接收到的故障信息作出处理方案，然后通过控制终端2发送相应的控制指令至主控制器11，主控制器11将接收到的相应控制指令发送至CAN控制器12，CAN控制器12对所述控制指令进行协议转换成CAN报文后发送至CAN信号收发器13，CAN信号收发器13将收到的CAN报文转换成模拟信号，然后通过CAN_HIGH信号线14和CAN_LOW信号线15传输至CAN总线上，从而实现对基于CAN总线的试验台架进行远程控制，及时改变试验台架状态，解决试验过程中问题。

图3是根据一示例性实施例示出的CAN控制器的结构示意图，参照图3所示，所述CAN控制器至少包括：

接口管理逻辑，用于解释来自所述主控制器的指令，分配信息缓冲区，并向主控制器提供中断及状态信息。

CAN2.0B，用于封装相应的试验对应零部件的CAN协议，对接收到的数据信息进行协议转换。

发送缓冲区，所述发送缓冲区连接在所述接口管理逻辑与所述CAN2.0B之间，所述发送缓冲区用于存储所述主控制器要发送到CAN网络上信息；

验收滤波器，所述验收滤波器与所述CAN2.0B连接，用于对接收到的数据和识别码的内容相比较以决定是否接收信息。

接收缓冲区，所述接收缓冲区与所述验收滤波器相连接，用于储存从CAN总线上接收的数据信息。

图4是根据一示例性实施例示出的故障检测及控制机构的电路图，参照图4所示，本发明实施例中采用SJA1000作为CAN控制器，采用PCA82C250作为CAN信号收发器。其中SJA1000是一种CAN总线通信控制器芯片，支持CAN2.0B协议，PCA82C250是驱动CAN控制器与CAN总线的接口，提供对总线的差动发送和接收功能。

这里需要说明的是，该系统在应用之前，首先需要对接收寄存器、屏蔽寄存器进行设置，保证CAN节点接收相应车载CAN总线上的报文，并将相应的试验对应零部件的CAN协议存储在CAN控制器中，然后设置时钟寄存器、波特率寄存器、模式寄存器等从而完成了所有SJA1000必要的初始化操作及适应不同技术参数的CAN总线的应用。

实施例2

图5根据一示例性实施例示出的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法的流程图，参照图5示，所述方法包括如下步骤：

S1：故障检测及控制机构实时读取CAN总线的数据。

具体的，读取CAN总线的数据前对故障检测及控制机构进行初始化，设置所要接收的数据信息的条件，如首先需要对接收寄存器、屏蔽寄存器进行设置，保证CAN节点接收相应车载CAN总线上的报文。除此之外，读取CAN总线的数据前还需将相应的试验对应零部件的CAN协议存储到所述故障检测及控制机构中，然后设置时钟寄存器、波特率寄存器、模式寄存器等从而完成了所有CAN控制器必要的初始化操作及适应不同技术参数的CAN总线的应用。

S2：对所读取数据进行处理，检测试验台架是否处于正常运行状态，如果检测出试验台架出现故障，将故障信息发送给控制终端。

S3：控制终端根据接收到的故障信息发送相应的控制指令对试验台架进行远程控制。

具体的，所述步骤S3具体包括：

控制终端根据接收到的故障信息发送相应的控制指令至故障检测及控制机构，故障检测及控制机构将控制指令转换为CAN报文，发送到CAN总线上，实现对试验台架进行远程控制。

图6据一示例性实施例示出的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法中步骤S2的流程图，参照图6所示，步骤S2具体包括：

S2.1：将读取到的CAN总线数据由模拟信号转换为数字信号；

S2.2：对所述数字信号进行协议转换，若是试验台架出现故障，获取故障码的数据；

S2.3：根据所述故障码的数据以及预先制定的协议诊断故障信息，并将故障信息发送给控制终端。

综上所述，本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法及系统，通过将故障检测及控制机构接入到相关台架试验系统的CAN总线上，实时读取总线的数据，并对相关信息进行处理，检测试验台架是否处入正常运行状态，如果检测出该试验出现问题，将这些故障信息通过无线网络的形式经过通信服务商及基站发送到工程师的控制终端中，让工程师第一时间了解试验台状态，及时做出处理。工程师可以通过身边的控制终端，远程发送指令对试验台进行控制，及时改变试验台状态，解决试验过程中的问题，大大提升工作效率，提高试验质量，可以使基于车载CAN总线类汽车台架试验更加高效的完成。

需要说明的是：上述实施例提供的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统在触发监控业务时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法与基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统实施例属于同一构思，其具体实现过程详见系统实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统，其特征在于，所述系统包括：

故障检测及控制机构，所述故障检测及控制机构与汽车台架试验系统的CAN总线相连接，用于实时读取CAN总线的数据，并对所读取数据进行处理，检测试验台架是否处于正常运行状态，如果检测出所述试验台架出现故障，将故障信息发送给控制终端；

控制终端，所述控制终端与所述故障检测及控制机构通信连接，用于根据接收到的故障信息发送相应的控制指令对试验台架进行远程控制。

2.根据权利要求1所述的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统，其特征在于，所述故障检测及控制机构包括：

主控制器、CAN控制器和CAN信号收发器；

所述主控制器与所述CAN控制器以及控制终端通信连接，用于处理和收发车内控制指令及诊断信息；

所述CAN控制器连接在所述主控制器以及CAN信号收发器之间，用于对接收到的数据信息进行协议转换，将实时读取的CAN总线的数据转换后发送给所述主控制器进行处理以及将所述主控制器发送数据转换后发送给所述CAN信号收发器；

所述CAN信号收发器还与所述CAN总线连接，用于对接收到的数据信息进行模数转换。

3.根据权利要求2所述的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统，其特征在于，所述故障检测及控制机构还包括：

CAN_HIGH信号线和CAN_LOW信号线，所述CAN_HIGH信号线和CAN_LOW信号线连接在所述CAN信号收发器和所述CAN总线之间，用于传输数据信号。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统，其特征在于，所述控制终端至少包括：

接收模块，所述接收模块与所述故障检测及控制机构通信连接，所述接收模块用于接收所述故障检测及控制机构发送的故障信息；

发送模块，所述发送模块与所述故障检测及控制机构通信连接，所述发送模块将控制指令远程发送给所述故障检测及控制机构，对试验台架进行远程控制。

5.根据权利要求2所述的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控系统，其特征在于，所述CAN控制器至少包括：

接口管理逻辑，用于解释来自所述主控制器的指令，分配信息缓冲区，并向主控制器提供中断及状态信息；

CAN2.0B，用于封装相应的试验对应零部件的CAN协议，对接收到的数据信息进行协议转换；

发送缓冲区，所述发送缓冲区连接在所述接口管理逻辑与所述CAN2.0B之间，所述发送缓冲区用于存储所述主控制器要发送到CAN网络上信息；

验收滤波器，所述验收滤波器与所述CAN2.0B连接，用于对接收到的数据和识别码的内容相比较以决定是否接收信息；

接收缓冲区，所述接收缓冲区与所述验收滤波器相连接，用于储存从CAN总线上接收的数据信息。

6.一种基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：故障检测及控制机构实时读取CAN总线的数据；

S2：对所读取数据进行处理，检测试验台架是否处于正常运行状态，如果检测出试验台架出现故障，将故障信息发送给控制终端；

S3：控制终端根据接收到的故障信息发送相应的控制指令对试验台架进行远程控制。

7.根据权利要求6所述的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S2.1：将读取到的CAN总线数据由模拟信号转换为数字信号；

S2.2：对所述数字信号进行协议转换，若是试验台架出现故障，获取故障码的数据；

S2.3：根据所述故障码的数据以及预先制定的协议诊断故障信息，并将故障信息发送给控制终端。

8.根据权利要求6至7任意一项所述的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

控制终端根据接收到的故障信息发送相应的控制指令至故障检测及控制机构，故障检测及控制机构将控制指令转换为CAN报文，发送到CAN总线上，实现对试验台架进行远程控制。

9.根据权利要求6至7任意一项所述的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：

读取CAN总线的数据前对故障检测及控制机构进行初始化，设置所要接收的数据信息的条件。

10.根据权利要求1至2任意一项所述的基于车载CAN总线的汽车台架试验的远程监控方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：

读取CAN总线的数据前将相应的试验对应零部件的CAN协议存储到所述故障检测及控制机构中。