CN109756407A - 一种基于can总线的局部网络管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于CAN总线的局部网络管理方法，包括以下步骤：依据节点的电气功能属性在整车网络中划分多个虚拟的局部网络；若各节点收到所属功能组内的报文则被唤醒，若各节点收到非所属功能组的则忽略该报文；若节点所属的功能组内的所有节点均满足该功能组的睡眠条件则该功能组内的节点执行协同睡眠程序。本发明的有益效果是，根据功能来划分局部网络的方式，可以在一个功能激活的时候，仅使相关节点被唤醒并进行通信，而其他的节点仍然可以保持睡眠状态，这样就极大程度上减少了电量消耗。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，具体涉及基于CAN总线的局部网络管理方法。
背景技术
当前，大多数的车辆都是遵循OSEK或者AUTOSAR网络管理协议，来实现节点休眠唤醒功能的。由于目前车辆的电子电气系统越来越复杂，KL30节点也越来越多，当前的网络管理协议也逐渐呈现出一些弊端。例如：IG OFF时，当某个功能需要总线上的一个节点与另一个节点进行通信时需要把该网段上的所有节点唤醒，如果跨网段，还需要唤醒两个网段上的所有节点，不相关的节点都进入非低功耗状态，这样就造成不必要的电量消耗。又例如：为了保证车辆安全，在点火钥匙打到OFF档后，部分节点还需要通信一段时间，通常为几分钟到几十分钟，此时，由于部分节点的通信需求，导致网段上的所有节点都不能进入低功耗状态，极大地消耗了蓄电池电量。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于CAN总线的局部网络管理方法，能够避免车辆消耗不必要的电量。
本发明提供一种基于CAN总线的局部网络管理方法，包括以下步骤：
依据节点的电气功能属性在整车网络中划分多个虚拟的局部网络；
若各节点收到所属功能组内的报文则被唤醒，若各节点收到非所属功能组的则忽略该报文；
若节点所属的功能组内的所有节点均满足该功能组的睡眠条件则该功能组内的节点执行协同睡眠程序。
进一步的，功能组的划分包括同一个网段上的节点或跨网段的节点；
一个节点属于一个或多个功能组。
进一步的，所述局部网络控制器使用带滤波功能的CAN收发器。
进一步的，CAN收发器将收到的ID字段与预设ID相匹配，收到的数据字段内容与预定数据字段内容相匹配，若匹配成功则判定监测到有效的唤醒信号并执行唤醒操作。
进一步的，CAN报文ID对应网络管理报文ID，CAN报文数据场Byte0对应网络管理报文目标地址，Byte1对应网络管理报文控制场，Byte2至Byte7对应网络管理报文数据场。
进一步的，当功能组的虚拟的局部网络需要进入睡眠模式而主动离线时，将置位网络管理报文控制长的主动睡眠指示为1，同时置位数据场Byte2的IHU的睡眠指示为1；
进一步的，当功能组的一CAN收发器监测到报文数据控制场Bit6置位，则将自身主动睡眠指示置1，否则将置位其网络管理报文控制场被动睡眠指示为1；同时复制报文数据的数据场内容至自身数据场。
本发明的有益效果是：
1本发明提供一种基于CAN总线的局部网络管理方法，根据功能来划分局部网络的方式，可以在一个功能激活的时候，仅使相关节点被唤醒并进行通信，而其他的节点仍然可以保持睡眠状态，这样就极大程度上减少了电量消耗。
2本发明提供一种基于CAN总线的局部网络管理方法，不仅可以对同一网段上的节点进行分组，还可以将跨网段的节点划分到同一局部网络组内，除此之外，一个节点可以属于一个或多个局部网络分组提高了局部网络分组的灵活性。
附图说明
图1为本发明一实施例局部网络拓扑结构示意图。
图2为本发明一实施例的网络管理报文示意图。
图3为本发明一实施例的节点睡眠逻辑示意图。
图4为本发明一实施例基于CAN总线的局部网络管理方法流程示意图。
具体实施方式
本发明解决背景技术问题的思路之一是，采用局部网络管理车辆，通过软件动态设定的方式，在各单个功能开启时，部分控制器处于运行状态，部分控制器处于睡眠状态，以此降低功耗。
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图4所示，本发明提供一种基于CAN总线的局部网络管理方法，与传统网络管理的同步睡眠和唤醒逻辑不通，局部网络管理根据电子电气功能，将整个网络划分为多个局部网络功能分组，各局部网络独立实现休眠与唤醒功能，互不影响。如图1所示，有2个局部网络功能分组PN1和PN2，PN1实现了实现了车门解闭锁功能，PN2实现了倒车影像功能，在点火钥匙处于OFF档且所有节点处于睡眠状态时，车门解锁只需要唤醒与解锁功能相关的PEPS、BCM和IPK节点，其它与该功能不相关的节点仍处于睡眠状态。
本发明采用的网络管理报文格式如图2所示，CAN报文ID对应网络管理报文ID，CAN报文数据场Byte0对应网络管理报文目标地址，Byte1对应网络管理报文控制场，Byte2~Byte7对应网络管理报文数据场。
如图1的示例中，当IHU（娱乐系统）需要进入睡眠模式而主动离线时，将置位网络管理报文控制长的主动睡眠指示为1，同时置位数据场Byte2的IHU的睡眠指示为1；
当IPK（组合仪表）收到IHU的网络管理报文后，监测到其控制场Bit6置位，如果此时IPK有睡眠需求，则将自身主动睡眠指示置1，否则将置位其网络管理报文控制场被动睡眠指示为1；同时复制IHU的数据场内容至自身数据场，如果自身有睡眠需求，还将置位数据场的节点2睡眠指示；
以此类推，当IHU收到BCM（车身控制器）的网络管理报文后，如果检测到BCM网络管理报文被动睡眠指示置1，那么将停止报文发送并进入睡眠模式，否则重新发送睡眠指示，IHU进入睡眠模式后，在等待一特定时间后，其余节点将开始发送Alive报文，重新组建网络管理环，此时，虽然IHU离线，但在离线前已通知整个网络，其余节点不会误报IHU丢失，在组环稳定后，如果有节点需要进入睡眠模式，则重复上述过程。
如图3所示，本发明一实施例中节点睡眠采用以下步骤：
S1判断节点是否满足睡眠条件；
S2若节点满足睡眠调节则将该节点网络管理报文中控制场的主动睡眠指示和数据场的节点睡眠指示位置1；
S3广播发送含有目标地址且置位处理后的网络管理报文；
S4目标地址接收源地址网络管理报文，复制源地址的数据场，并根据自身情况对主被动睡眠模式和数据场的节点睡眠指示位置位，并进行广播发送；
S5源地址接收目标地址指向自身的节点网络管理报文，检测报文中控制场的主被动睡眠指示位和数据场的节点睡眠指示位；
S6若上述参数均已置位，则源地址进入睡眠模式，否则重新发送睡眠指示。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (7)
1.一种基于CAN总线的局部网络管理方法,其特征在于，包括以下步骤：
依据节点的电气功能属性在整车网络中划分多个虚拟的局部网络；
若各节点收到所属功能组内的报文则被唤醒，若各节点收到非所属功能组的则忽略该报文；
若节点所属的功能组内的所有节点均满足该功能组的睡眠条件则该功能组内的节点执行协同睡眠程序。
2.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的局部网络管理方法,其特征在于，
功能组的划分包括同一个网段上的节点或跨网段的节点；
一个节点属于一个或多个功能组。
3.如权利要求2所述的一种基于CAN总线的局部网络管理方法,其特征在于，
所述局部网络控制器使用带滤波功能的CAN收发器。
4.如权利要求3所述的一种基于CAN总线的局部网络管理方法,其特征在于，
CAN收发器将收到的ID字段与预设ID相匹配，收到的数据字段内容与预定数据字段内容相匹配，若匹配成功则判定监测到有效的唤醒信号并执行唤醒操作。
5.如权利要求4所述的一种基于CAN总线的局部网络管理方法,其特征在于，
CAN报文ID对应网络管理报文ID，CAN报文数据场Byte0对应网络管理报文目标地址，Byte1对应网络管理报文控制场，Byte2至Byte7对应网络管理报文数据场。
6.如权利要求5所述的一种基于CAN总线的局部网络管理方法,其特征在于，
当功能组的虚拟的局部网络需要进入睡眠模式而主动离线时，将置位网络管理报文控制长的主动睡眠指示为1，同时置位数据场Byte2的IHU的睡眠指示为1。
7.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的局部网络管理方法,其特征在于，
当功能组的一CAN收发器监测到报文数据控制场Bit6置位，则将自身主动睡眠指示置1，否则将置位其网络管理报文控制场被动睡眠指示为1；同时复制报文数据的数据场内容至自身数据场。
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