CN109144029A - 一种can总线的局部休眠唤醒的方法及系统 - Google Patents

一种can总线的局部休眠唤醒的方法及系统 Download PDF

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王玮
杨法松
刘晓军
陈龙
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Abstract

本发明提供一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法及系统，该方法包括：在CAN网络管理报文格式中设置编号标识符位，并对通过CAN总线操作的动作设置编号标识符，使所述编号标识符与操作内容一一对应；设置所述操作内容与实现所述操作内容所需涉及的节点的对应关系，并根据所需涉及的节点设置一个主控节点；在网络唤醒或休眠过程中，根据CAN网络管理报文中的所述编号标识符确定对应的所述主控节点，所述主控节点将所述CAN网络管理报文发送给相关的各个节点，以唤醒或休眠节点。本发明能减少整车蓄电池的能源消耗，提高整车电子的智能性。

Description

一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车网络管理技术领域，尤其涉及一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法及系统。
背景技术
目前CAN总线网络管理在整车上应用范围非常广，随着汽车技术的不断升级，车载ECU数量的不断增加，使得整车静态功耗不断增加，为降低整车静态功耗，需要网络快速进入休眠状态，防止整车出现亏电。目前CAN总线主要应用OSEK网络管理策略，该策略最大的特点有：1、将所有的网络管理节点用链式规则“捆绑”进行休眠和唤醒；2、采用同步唤醒和同步休眠来控制所有网络管理节点的休眠唤醒功能，以保证整车能进入静态功耗。
OESK网络管理最大的缺点在于同步唤醒和同步休眠，因为随着整车搭载ECU数量的增多，具有网络管理功能的节点数量也随之增多，如果车主只是执行某一简单的功能(例如打开车门拿包)，根据OESK网络管理策略，则整车所有具有网络功能的节点均被唤醒，在持续一段时间后才会进入休眠，造成资源浪费的同时也增加了整车蓄电池的功耗。
发明内容
本发明提供一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法及系统，解决现有CAN总线管理采用同步休眠和唤醒，在车辆停车时因网络休眠和唤醒易造成汽车能源消耗大的问题，能减少整车蓄电池的能源消耗，提高整车电子的智能性。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法，包括：
在CAN网络管理报文格式中设置编号标识符位，并对通过CAN总线操作的动作设置编号标识符，使所述编号标识符与操作内容一一对应；
设置所述操作内容与实现所述操作内容所需涉及的节点的对应关系，并根据所需涉及的节点设置一个主控节点；
在网络唤醒或休眠过程中，根据CAN网络管理报文中的所述编号标识符确定对应的所述主控节点，所述主控节点将所述CAN网络管理报文发送给相关的各个节点，以唤醒或休眠节点。
优选的，还包括：
在CAN网络管理报文格式中设置局部休眠唤醒开启位，如果所述局部休眠唤醒开启位为设定数值，则CAN网络开启局部休眠唤醒功能，否则CAN网络关闭局部休眠唤醒功能。
优选的，还包括：
在CAN网络管理报文格式中设置网络管理状态位，如果所述网络管理状态位为第一数值，则所述CAN网络管理报文为唤醒请求报文，如果所述网络管理状态位为第二数值，则所述CAN网络管理报文为休眠请求报文。
优选的，还包括：
所述CAN网络管理报文格式包括：CAN ID和CAN DATA；
所述CAN ID包括：网络信息属性和控制器源地址；
所述CAN DATA，包括：目的地址、网络管理状态位、局部休眠唤醒开启位、编号标识符位和预留数据位。
优选的，还包括：
根据所述主控节点和实现所述操作内容所需涉及的节点组成一个子网；
如果所述主控节点接收到CAN网络管理报文为唤醒请求报文，则所述主控节点发送所述唤醒请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行唤醒；
如果所述主控节点接收到CAN网络管理报文为休眠请求报文时，则所述主控节点发送所述休眠请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行休眠。
本发明还提供一种CAN总线的局部休眠唤醒的系统，包括：
报文格式设置单元，用于在CAN网络管理报文格式中设置编号标识符位；
编号设置单元，用于对通过CAN总线操作的动作设置编号标识符，使所述编号标识符与操作内容一一对应；
节点关联单元，用于设置所述操作内容与实现所述操作内容所需涉及的节点的对应关系，并根据所需涉及的节点设置一个主控节点；
唤醒休眠单元，用于在网络唤醒或休眠过程中，根据CAN网络管理报文中的所述编号标识符确定对应的所述主控节点，所述主控节点将所述CAN网络管理报文发送给相关的各个节点，以唤醒或休眠节点。
优选的，所述报文格式设置单元还用于在CAN网络管理报文格式中设置局部休眠唤醒开启位，如果所述局部休眠唤醒开启位为设定数值，则CAN网络开启局部休眠唤醒功能，否则CAN网络关闭局部休眠唤醒功能。
优选的，所述报文格式设置单元还用于在CAN网络管理报文格式中设置网络管理状态位，如果所述网络管理状态位为第一数值，则所述CAN网络管理报文为唤醒请求报文，如果所述网络管理状态位为第二数值，则所述CAN网络管理报文为休眠请求报文。
优选的，所述节点包括以下任意多种：车身控制器、网关控制器、仪表控制器、无钥匙进入控制器、座椅控制器、后视镜控制器、空调控制器、导航主机、车门控制器、尾门控制器。
优选的，还包括：
子网设置单元，用于根据所述主控节点和实现所述操作内容所需涉及的节点组成一个子网；在所述主控节点接收到唤醒请求报文时，所述主控节点发送所述唤醒请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行唤醒；在所述主控节点接收到体眠请求报文时，所述主控节点发送所述休眠请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行休眠。
本发明提供一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法及系统，通过在网络管理报文格式中设置编号标志符位，并设置操作内容与编号标志符一一对应，同时，设置主控节点，并由主控节点根据网络管理报文控制与操作内容相关节点的唤醒或休眠。解决现有CAN总线管理采用同步休眠和唤醒，在车辆停车时因网络休眠和唤醒易造成汽车能源消耗大的问题，能减少整车蓄电池的能源消耗，提高整车电子的智能性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1：是本发明提供的一种一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前汽车各种电子控制器不能进行局部休眠或唤醒的问题，本发明提供一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法及系统，通过在网络管理报文格式中设置编号标志符位，并设置操作内容与编号标志符一一对应，同时，设置主控节点，并由主控节点根据网络管理报文控制与操作内容相关节点的唤醒或休眠。解决现有CAN总线管理采用同步休眠和唤醒，在车辆停车时因网络休眠和唤醒易造成汽车能源消耗大的问题，能减少整车蓄电池的能源消耗，提高整车电子的智能性。
如图1所示，一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法，包括：
S1：在CAN网络管理报文格式中设置编号标识符位，并对通过CAN总线操作的动作设置编号标识符，使所述编号标识符与操作内容一一对应；
S2：设置所述操作内容与实现所述操作内容所需涉及的节点的对应关系，并根据所需涉及的节点设置一个主控节点；
S3：在网络唤醒或休眠过程中，根据CAN网络管理报文中的所述编号标识符确定对应的所述主控节点，所述主控节点将所述CAN网络管理报文发送给相关的各个节点，以唤醒或休眠节点。
在实际应用中，该方法利用对车主不同动作进行合理化分类和编号，采用主从节点控制的方式，还同时可以兼容目前的OESK网络管理策略。使整车的休眠和唤醒更为智能。操作内容与编号标识符对应关系如表1所示。比如，当某网段具有GW，PEPS,BCM,MP5,SEAT这五个ECU模块时，此时整车下电设防并静置一段时间后，该车搭载的如上五个ECU模块进行网络休眠并进行低功耗运行模式。此时车主通过钥匙远程开启车门，如表2所示，这时PEPS作为主控节点发送网络管理报文给BCM，如表1所示，该网络报文的ST＝0x01，N0.＝0x01，该网络报文连续发送100ms(目的是增加系统稳定性，防止其他ECU误动作)，此时整车上其余四个节点虽处于休眠状态，但是仍然在监视总线上报文的发送情况，当PEPS连续发送100ms的网络管理报文时，由于NO.位为0x01，根据表2所示，此时涉及该动作的ECU只有BCM，所以BCM进行唤醒，其余的GW,MP5，SEAT则不唤醒，仍处于休眠状态，通过这样的策略，车主完成远程开启车门动作，只有BCM和PEPS进行唤醒，提升了蓄电池的续航能力。
表1
其中，PEPS：无钥匙进入系统BCM：车身控制器MP5：导航SEAT：座椅控制器GW:网关控制器。
在另一实施例中，当某网段具有GW，PEPS,BCM,MP5,SEAT这五个ECU模块时，整车属于On电状态，网段中的五个ECU节点均处于唤醒状态，此时车主对整车进行下电设防处理，根据表2所示，该动作的N0.位为0x00,此时GW作为该网段的主控节点发送100ms,ST＝Ox01,N0.＝Ox00的网络管理报文给其余四个节点，其余四个节点对GW发送的网络报文的内容进行分析(主要判断发送网络管理报文的ST位和N0.位，以确定自身是否需要进行休眠或者唤醒)，当其余四个节点确认网络管理报文后便会进行欲休眠状态(表1中的CF位置为0x12，此内容属于OESK网络管理内容)，此时GW对其余四个节点发送的网络管理报文进行判断，若发现其余四个节点均进入欲休眠状态，则将其CF位置为0x32(此内容属于OESK网络管理内容)，整条网段便进入休眠状态。
该方法还包括：在CAN网络管理报文格式中设置局部休眠唤醒开启位，如果所述局部休眠唤醒开启位为设定数值，则CAN网络开启局部休眠唤醒功能，否则CAN网络关闭局部休眠唤醒功能。
在实际应用中，设计局部休眠唤醒开启位如表2的ST位，该位在默认状态下为0x01(开启状态)，即CAN网络开启局部休眠和唤醒功能，该功能可以在仪表上设定按键供驾驶人员进行人为开启和关闭，当驾驶人员人为关闭时，此时ST＝0x00，CAN网络不再具有局部休眠和唤醒功能，便可以进入传统的OESK网络管理。但当整车蓄电池电压低于正常电压10％时(正常情况下，整车在启动时由发动机发电，蓄电池电压不会降低，只有在长时间静置情况下，蓄电池才会亏电)，此时会强制性开启CAN网络局部休眠和唤醒功能，以保证蓄电池的续航能力。
该方法还包括：在CAN网络管理报文格式中设置网络管理状态位，如果所述网络管理状态位为第一数值，则所述CAN网络管理报文为唤醒请求报文，如果所述网络管理状态位为第二数值，则所述CAN网络管理报文为休眠请求报文。
在实际应用中，设置CAN网络管理报文格式如表2，其中，ID：根据ISO11898协议规定，CAN总线使用的为标准帧，即ID长度为11bit，可设定ID区间为0x400-0x4FF为网络管理报文。DA：目的地址，数值范围为：0x00-0xFF，即本控制器的后续控制器ID。CF：网络管理状态位，其数值范围为：0x00-0xFF；此处实现广播各个控制器的休眠唤醒请求命令。ST：局部休眠唤醒开启位，当ST＝0x01时，局部休眠唤醒功能开启；当ST＝0x00时，局部休眠唤醒功能关闭。该字节主要功能在于：一方面，当蓄电池剩余电量较低时，会将该字节变成0x01，开启局部唤醒和休眠。另一方面，可以供用户主动性开启和关闭。该字节默认状态为0x01(开启状态)。NO：编号标识符位，该位用于对实现不同操作进行编号，设定范围可为0x00-0xFF。REA：休眠唤醒原因，范围为0x00-0xFF。
表2
该方法还包括：所述CAN网络管理报文格式包括：CAN ID和CANDATA；所述CAN ID包括：网络信息属性和控制器源地址；所述CANDATA，包括：目的地址、网络管理状态位、局部休眠唤醒开启位、编号标识符位和预留数据位。
该方法还包括：根据所述主控节点和实现所述操作内容所需涉及的节点组成一个子网；如果所述主控节点接收到CAN网络管理报文为唤醒请求报文，则所述主控节点发送所述唤醒请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行唤醒；如果所述主控节点接收到CAN网络管理报文为休眠请求报文时，则所述主控节点发送所述休眠请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行休眠。
可见，本发明提供一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法及系统，通过在网络管理报文格式中设置编号标志符位，并设置操作内容与编号标志符一一对应，同时，设置主控节点，并由主控节点根据网络管理报文控制与操作内容相关节点的唤醒或休眠。解决现有CAN总线管理采用同步休眠和唤醒，在车辆停车时因网络休眠和唤醒易造成汽车能源消耗大的问题，能减少整车蓄电池的能源消耗，提高整车电子的智能性。
本发明还提供一种CAN总线的局部休眠唤醒的系统，包括：报文格式设置单元，用于在CAN网络管理报文格式中设置编号标识符位。编号设置单元，用于对通过CAN总线操作的动作设置编号标识符，使所述编号标识符与操作内容一一对应。节点关联单元，用于设置所述操作内容与实现所述操作内容所需涉及的节点的对应关系，并根据所需涉及的节点设置一个主控节点。唤醒休眠单元，用于在网络唤醒或休眠过程中，根据CAN网络管理报文中的所述编号标识符确定对应的所述主控节点，所述主控节点将所述CAN网络管理报文发送给相关的各个节点，以唤醒或休眠节点。
进一步，所述报文格式设置单元还用于在CAN网络管理报文格式中设置局部休眠唤醒开启位，如果所述局部休眠唤醒开启位为设定数值，则CAN网络开启局部休眠唤醒功能，否则CAN网络关闭局部休眠唤醒功能。
更进一步，所述报文格式设置单元还用于在CAN网络管理报文格式中设置网络管理状态位，如果所述网络管理状态位为第一数值，则所述CAN网络管理报文为唤醒请求报文，如果所述网络管理状态位为第二数值，则所述CAN网络管理报文为休眠请求报文。
在实际应用中，所述节点包括以下任意多种：车身控制器、网关控制器、仪表控制器、无钥匙进入控制器、座椅控制器、后视镜控制器、空调控制器、导航主机、车门控制器、尾门控制器。
该系统还包括：子网设置单元，用于根据所述主控节点和实现所述操作内容所需涉及的节点组成一个子网；在所述主控节点接收到唤醒请求报文时，所述主控节点发送所述唤醒请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行唤醒；在所述主控节点接收到体眠请求报文时，所述主控节点发送所述休眠请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行休眠。
可见，本发明提供一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法及系统，通过在网络管理报文格式中设置编号标志符位，并设置操作内容与编号标志符一一对应，同时，设置主控节点，并由主控节点根据网络管理报文控制与操作内容相关节点的唤醒或休眠。解决现有CAN总线管理采用同步休眠和唤醒，在车辆停车时因网络休眠和唤醒易造成汽车能源消耗大的问题，能减少整车蓄电池的能源消耗，提高整车电子的智能性。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种CAN总线的局部休眠唤醒的方法，其特征在于，包括：
在CAN网络管理报文格式中设置编号标识符位，并对通过CAN总线操作的动作设置编号标识符，使所述编号标识符与操作内容一一对应；
设置所述操作内容与实现所述操作内容所需涉及的节点的对应关系，并根据所需涉及的节点设置一个主控节点；
在网络唤醒或休眠过程中，根据CAN网络管理报文中的所述编号标识符确定对应的所述主控节点，所述主控节点将所述CAN网络管理报文发送给相关的各个节点，以唤醒或休眠节点。
2.根据权利要求1所述的CAN总线的局部休眠唤醒的方法，其特征在于，还包括：
在CAN网络管理报文格式中设置局部休眠唤醒开启位，如果所述局部休眠唤醒开启位为设定数值，则CAN网络开启局部休眠唤醒功能，否则CAN网络关闭局部休眠唤醒功能。
3.根据权利要求1所述的CAN总线的局部休眠唤醒的方法，其特征在于，还包括：
在CAN网络管理报文格式中设置网络管理状态位，如果所述网络管理状态位为第一数值，则所述CAN网络管理报文为唤醒请求报文，如果所述网络管理状态位为第二数值，则所述CAN网络管理报文为休眠请求报文。
4.根据权利要求1所述的CAN总线的局部休眠唤醒的方法，其特征在于，还包括：
所述CAN网络管理报文格式包括：CAN ID和CAN DATA；
所述CAN ID包括：网络信息属性和控制器源地址；
所述CAN DATA，包括：目的地址、网络管理状态位、局部休眠唤醒开启位、编号标识符位和预留数据位。
5.根据权利要求1所述的CAN总线的局部休眠唤醒的方法，其特征在于，还包括：
根据所述主控节点和实现所述操作内容所需涉及的节点组成一个子网；
如果所述主控节点接收到CAN网络管理报文为唤醒请求报文，则所述主控节点发送所述唤醒请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行唤醒；
如果所述主控节点接收到CAN网络管理报文为休眠请求报文时，则所述主控节点发送所述休眠请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行休眠。
6.一种CAN总线的局部休眠唤醒的系统，其特征在于，包括：
报文格式设置单元，用于在CAN网络管理报文格式中设置编号标识符位；
编号设置单元，用于对通过CAN总线操作的动作设置编号标识符，使所述编号标识符与操作内容一一对应；
节点关联单元，用于设置所述操作内容与实现所述操作内容所需涉及的节点的对应关系，并根据所需涉及的节点设置一个主控节点；
唤醒休眠单元，用于在网络唤醒或休眠过程中，根据CAN网络管理报文中的所述编号标识符确定对应的所述主控节点，所述主控节点将所述CAN网络管理报文发送给相关的各个节点，以唤醒或休眠节点。
7.根据权利要求6所述的CAN总线的局部休眠唤醒的系统，其特征在于，所述报文格式设置单元还用于在CAN网络管理报文格式中设置局部休眠唤醒开启位，如果所述局部休眠唤醒开启位为设定数值，则CAN网络开启局部休眠唤醒功能，否则CAN网络关闭局部休眠唤醒功能。
8.根据权利要求6所述的CAN总线的局部休眠唤醒的系统，其特征在于，所述报文格式设置单元还用于在CAN网络管理报文格式中设置网络管理状态位，如果所述网络管理状态位为第一数值，则所述CAN网络管理报文为唤醒请求报文，如果所述网络管理状态位为第二数值，则所述CAN网络管理报文为休眠请求报文。
9.根据权利要求6所述的CAN总线的局部休眠唤醒的系统，其特征在于，所述节点包括以下任意多种：车身控制器、网关控制器、仪表控制器、无钥匙进入控制器、座椅控制器、后视镜控制器、空调控制器、导航主机、车门控制器、尾门控制器。
10.根据权利要求6所述的CAN总线的局部休眠唤醒的系统，其特征在于，还包括：
子网设置单元，用于根据所述主控节点和实现所述操作内容所需涉及的节点组成一个子网；在所述主控节点接收到唤醒请求报文时，所述主控节点发送所述唤醒请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行唤醒；在所述主控节点接收到体眠请求报文时，所述主控节点发送所述休眠请求报文给所述子网内的各个节点，使各个节点进行休眠。
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