CN111031134A

CN111031134A - 一种通讯方法及装置

Info

Publication number: CN111031134A
Application number: CN201911301468.3A
Authority: CN
Inventors: 张一鸣; 罗智迅; 晏义; 胡斌; 陈杰; 张娟
Original assignee: CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Current assignee: CRRC Brake System Co Ltd
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明提供一种通讯方法及装置，应用于轨道列车技术领域，该方法具体应用于轨道列车CAN单元，CAN单元内的各BCU可从两条通信线路接收通信数据，在接收任一通信线路的通信数据，得到目标通信数据后，判断预设缓存区中是否存储有与目标通信数据相同的通信数据，若存在，将与目标通信数据相同的通信数据覆盖为目标通信数据；若不存在，存储目标通信数据至预设缓存区，本方法不再设置信任线路，对两条通信线路的通信数据都予以接收，确保在一条通信线路故障的情况下，仍可通过另一条通信线路接收通信数据，提高通信数据传输的成功率，确保轨道列车安全运行。

Description

一种通讯方法及装置

技术领域

本发明属于轨道列车技术领域，尤其涉及一种通讯方法及装置。

背景技术

图1是现有技术中一种轨道列车制动控制系统的通讯网络结构示意图，如图1所示，对于一列由6节车体构成的6编组列车而言，可以分为CAN1和CAN2两个CAN单元，在任一CAN单元内，包括多个BCU(Brake control unit，制动控制单元)，按照具体功能不同，可以细分为一个主BCU、一个备主BCU和若干个从BCU，同一CAN单元内的各个BCU通过CAN总线进行通讯。

为了提高CAN单元内部通讯的稳定性与健壮性，每个BCU设置有两个CAN接口，并构建两条如图2所示的互为冗余的CAN通信线路。基于图2所示通讯网络的现有通讯方法为：在两条通信线路中任选一条作为信任线路，发送通信数据时，各BCU分别两条通信线路发送通信数据，接收通信数据时，各BCU优先接收信任线路的通信数据，只有在与信任线路通讯中断时，才会接收另外一条通信线路的通信数据。

现有的控制方式存在一个问题，比如，随机选择通信线路1作为信任线路，1架主BCU优先接收通信线路1的通信数据，4架从BCU与通信线路1断开连接，此种情况下，1架主BCU从通信线路1仍可以接收到其他从BCU的通信数据，由于1架主BCU不会对是否接收到CAN1单元内所有从BCU的通信数据进行判断，只要能够接收到任一从BCU的通信数据，1架主BCU就不会更换通信线路，而4架从BCU由于不能再从通信线路1接收通讯数据，则会切换到通信线路2接收1架主BCU的通讯数据。因此，虽然4架从BCU依然可以获得1架主BCU发送的通信数据，但1架主BCU无法接收4架从BCU的通信数据，进而也就无法将4架从BCU的通信数据发送至列车控制监控系统，造成通信数据的丢失，甚至影响轨道列车运行的安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种通讯方法及装置，不再设置信任线路，可通过两条通信线路接收通信数据，提高通信数据传输的成功率，确保轨道列车安全运行，具体方案如下：

第一方面，本发明提供一种通讯方法，应用于轨道列车CAN单元，所述CAN单元内的各制动控制单元BCU可从两条通信线路接收通信数据，所述方法包括：

接收任一所述通信线路的通信数据，得到目标通信数据；

判断预设缓存区中是否存储有与所述目标通信数据相同的通信数据；

若所述预设缓存区中存储有与所述目标通信数据相同的通信数据，将与所述目标通信数据相同的通信数据覆盖为所述目标通信数据；

若所述预设缓存区中未存储与所述目标通信数据相同的通信数据，存储所述目标通信数据至所述预设缓存区。

可选的，所述判断预设缓存区中是否存储有与所述目标通信数据相同的通信数据，包括：

提取所述目标通信数据的预设数据标识；

若预设缓存区中存在包括所述预设数据标识的通信数据，确定所述预设缓存区中存储有与所述目标通信数据相同的通信数据；

若所述预设缓存区中不存在包括所述预设数据标识的通信数据，确定所述预设缓存区中未存储与所述目标通信数据相同的通信数据。

可选的，本发明第一方面提供的通讯方法，还包括：

判断各所述通信线路是否空闲；

若各所述通信线路空闲，分别向各所述通信线路发送通信数据。

可选的，应用于所述CAN单元内的从BCU时，所述方法还包括：

检测各所述通信线路的通讯状态；

若任一所述通信线路发生通讯故障，通过通讯正常的通信线路发送故障信息。

可选的，所述检测各所述通信线路的通讯状态，包括：

针对每一所述通信线路，统计该通信线路未收到通讯信息的时长，得到监测时长；

判定所述监测时长达到预设时长阈值的通信线路发生通讯故障。

可选的，本发明第一方面任一项提供的通讯方法，还包括：按照预设读取周期，读取所述预设缓存区内存储的通信数据。

可选的，应用于所述CAN单元内的主BCU或备主BCU时，所述方法还包括：

发送所述预设缓存区内存储的通信数据至中央控制单元。

第二方面，本发明提供一种通讯装置，包括：

接收单元，用于接收任一所述通信线路的通信数据，得到目标通信数据；

第一判断单元，用于判断预设缓存区中是否存储有与所述目标通信数据相同的通信数据；

第一执行单元，用于若所述预设缓存区中存储有与所述目标通信数据相同的通信数据，将与所述目标通信数据相同的通信数据覆盖为所述目标通信数据；

第二执行单元，用于若所述预设缓存区中未存储与所述目标通信数据相同的通信数据，存储所述目标通信数据至所述预设缓存区。

可选的，所述第一判断单元，用于判断预设缓存区中是否存储有与所述目标通信数据相同的通信数据时，具体包括：

提取所述目标通信数据的预设数据标识；

可选的，本发明第二方面提供的通讯装置，还包括：

第二判断单元，用于判断各所述通信线路是否空闲；

发送单元，用于若各所述通信线路空闲，分别向各所述通信线路发送通信数据。

上述本发明提供的通讯方法，应用于轨道列车CAN单元，该CAN单元内的各BCU均可从两条通信线路中接收通信数据，在接收到任一通信线路的通信数据，得到目标通信数据后，判断预设缓存区中是否存储有与目标通信数据相同的通信数据，若存在，将与目标通信数据相同的通信数据覆盖为目标通信数据；若不存在，则直接存储目标通信数据至预设缓存区。本发明提供的通讯方法，不再设置信任线路，对两条通信线路的通信数据都予以接收，确保在一条通信线路故障的情况下，仍可通过另一条通信线路接收通信数据，提高通信数据传输的成功率，确保轨道列车安全运行。

进一步的，在两条通信线路都正常的情况下，对重复接收的通信数据进行覆盖，避免出现重复的通信数据，确保通信数据的唯一性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是现有技术中轨道列车制动控制系统的通讯网络结构示意图；

图2是现有技术中轨道列车制动控制系统中CAN单元内部网络结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种通讯方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的一种通讯装置的结构框图；

图5是本发明实施例提供的另一种通讯装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、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。

可选的，参见图3，图3是本发明实施例提供的一种通讯方法的流程图，本发明实施例提供的通讯方法应用于轨道列车的CAN单元，具体的，应用于CAN单元内的各BCU，并且该CAN单元内的各BCU均可从CAN单元内的两条通信线路接收通信数据。参见图3，本发明实施例提供的通讯方法的流程，可以包括：

S100、接收任一通信线路的通信数据，得到目标通信数据。

公知的，当任一BCU需要通过CAN总线发送数据时，会通过CAN控制器把要发送的二进制编码通过CAN_Tx线发送到收发器，然后由收发器把普通的逻辑电平信号转化成差分信号，通过差分线CAN_High和CAN_Low线输出到CAN总线网络。而作为数据接收方的BCU在通过CAN总线接收数据时，则是相反的过程，首先通过收发器把CAN总线上收到的CAN_High及CAN_Low信号转化成普通的逻辑电平信号，并进一步通过CAN_Rx输出到CAN控制器中。

基于上述内容，应用本发明实施例所提供方法的BCU，不再在两条通信线路中设置信任线路，而是可以同时接收两条通信线路传来的通信数据。在实际应用中，当两条通信线路中任一通信线路接收到满足预设规则的电平信号时，即判定该通信线路中存在待接收的通信数据，并触发中断机制，接收该通信线路上的通信数据，并将所得通信数据作为此次接收过程的目标通信数据。

需要说明的是，应用本方法的BCU随时处于可接收通信数据的状态，当任一通信线路上传来数据时，通过中断机制，可立即接收通信数据。而对于通信数据的识别、响应、中断机制的建立，都可以参照现有技术中CAN通讯的基本原则实现，本发明对此不做限定。

S110、判断预设缓存区中是否存储有与目标通信数据相同的通信数据，若是，执行S120，若否，执行S130。

在通过任一通信线路接收到目标通信数据后，首先判断预设缓存区中是否存储有与目标通信数据相同的通信数据，如果有，则执行S120，将与目标通信数据相同的通信数据覆盖为目标通信数据，如果没有，则执行S130，存储目标通信数据至预设缓存区。

在两条通信线路都正常的情况下，数据发送方会通过两条线路发送通信数据，应用本发明实施例所提供方法的BCU在接收到同一数据发送方发送来的相同数据时，两个相同数据先后会有一个极小的时间差，基于前述内容可知，两条通信线路会先后触发接收中断机制，使得BCU接收到两组相同的通信数据。在接收到在先到达的通信数据时，显然，预设缓存区中不存在相同的通信数据，可直接将在先到达的通信数据存储至预设缓存区中，而对于在后到达的通信数据，预设缓存区中显然已经存储有相同的通信数据，此种情况下，就需要将在后到达的通信数据，即本发明实施例中述及的目标通信数据，对预设缓存区中已然存在的相同的在先到达的通信数据进行覆盖，使得预设缓存区中存储目标通信数据，从而保证通信数据的唯一性。

而在一条通信线路故障的情况下，作为数据接收方的BCU只能从通讯正常的通信线路接收通信数据，自然也就不存在比对数据，以及对数据进行覆盖的操作。

本发明实施例所提供的通讯方法的关键就在于，不再设置信任线路，可从两条通信线路中接收数据，并通过覆盖在先数据的方式，保证通信数据的唯一性。

可选的，本发明实施例还提供一种判断预设缓存区中是否存储有与目标通信数据相同的通信数据的方法，具体包括：

提取目标通信数据的预设数据标识，如果预设缓存区中存在包括该预设数据标识的通信数据，则确定预设缓存区中存储有与目标通信数据相同的通信数据，相反的，如果预设缓存区中不存在包括该预设数据标识的通信数据，则确定预设缓存区中未存储与目标通信数据相同的通信数据。

而对于通信数据中的预设数据标识，则可以参照CAN通信协议中的相关规则设置，本发明对此不做限定。

S120、将与目标通信数据相同的通信数据覆盖为目标通信数据。

如前所述，在预设缓存区中存在与目标通信数据相同的通信数据的情况下，将与目标通信数据相同的通信数据覆盖为目标通信数据，以保证数据的唯一性。

S130、存储目标通信数据至预设缓存区。

如果预设缓存区中并未存储与目标通信数据相同的通信数据，则直接存储目标通信数据至预设缓存区。

综上所述，本发明提供的通讯方法，不再设置信任线路，对两条通信线路的通信数据都予以接收，确保在一条通信线路故障的情况下，仍可通过另一条通信线路接收通信数据，提高通信数据传输的成功率，确保轨道列车安全运行。

可选的，由于预设缓存区的存储容量有限，因此，还需要按照预设读取周期，读取预设缓存区内存储的通信数据，以确保预设缓存区有足够的存储空间接收后续的通信数据。

进一步的，当本发明实施例提供的通讯方法应用于CAN单元内的主BCU或备主BCU时，在读取预设缓存区内存储的通信数据后，还可以进一步将所得通信数据发送至轨道列车控制系统的中央控制单元中。

可选的，在上述任一实施例的基础上，本发明实施例还提供一种发送通信数据的方法，同样应用于CAN单元内的各个BCU，该发送数据的方法具体包括：

在发送数据前，BCU判断各通信线路是否空闲，只有在各通信线路均处于空闲状态的情况下，作为数据发送方的BCU才会分别向各通信线路发送通信数据。相反的，如果通信线路上存在通信数据，BCU则不会发送数据，一旦同时发送通信数据，则会报出通信故障，取消发送，进而可以保证数据接收方按顺序接收不同数据发送方所发送的数据。

可选的，在应用于CAN单元内的从BCU时，本发明实施例提供的通讯方法还包括：

针对每一条通信线路，统计该通信线路未收到通讯信息的时长，得到监测时长，当任一通信线路对应的监测时长达到预设时长阈值时，即可判定该通信线路发生通讯故障，此种情况下，从BCU会通过通讯正常的通信线路发送故障信息，基于前述提供的通讯方法，主BCU依然可以从通讯正常的通信线路中获得通讯故障BCU发送的故障信息，进而获知该BCU的故障状态。

在实际应用中，即便某一BCU出现一路CAN总线通讯故障，如该BCU的CAN1插头松动，此种故障并不影响网络上其他BCU的CAN1通讯数据，可在在该BCU的CAN插头中进行短接处理，确保其他BCU正常通信。

下面对本发明实施例提供的通讯装置进行介绍，下文描述的通讯装置可以认为是为实现本发明实施例提供的通讯方法，在中央设备中需设置的功能模块架构；下文描述内容可与上文相互参照。

可选的，参见图4，图4是本发明实施例提供一种通讯装置的结构框图，本发明实施例提供的通讯装置，包括：

接收单元10，用于接收任一所述通信线路的通信数据，得到目标通信数据；

第一判断单元20，用于判断预设缓存区中是否存储有与所述目标通信数据相同的通信数据；

第一执行单元30，用于若所述预设缓存区中存储有与所述目标通信数据相同的通信数据，将与所述目标通信数据相同的通信数据覆盖为所述目标通信数据；

第二执行单元40，用于若所述预设缓存区中未存储与所述目标通信数据相同的通信数据，存储所述目标通信数据至所述预设缓存区。

可选的，第一判断单元20，用于判断预设缓存区中是否存储有与所述目标通信数据相同的通信数据时，具体包括：

提取所述目标通信数据的预设数据标识；

可选的，参见图5，图5是本发明实施例提供的另一种通讯装置的结构框图，在图4所示实施例的基础上，还包括：

第二判断单元50，用于判断各所述通信线路是否空闲；

发送单元60，用于若各所述通信线路空闲，分别向各所述通信线路发送通信数据。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的核心思想或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种通讯方法，其特征在于，应用于轨道列车CAN单元，所述CAN单元内的各制动控制单元BCU可从两条通信线路接收通信数据，所述方法包括：

接收任一所述通信线路的通信数据，得到目标通信数据；

2.根据权利要求1所述的通讯方法，其特征在于，所述判断预设缓存区中是否存储有与所述目标通信数据相同的通信数据，包括：

提取所述目标通信数据的预设数据标识；

3.根据权利要求1所述的通讯方法，其特征在于，还包括：

判断各所述通信线路是否空闲；

4.根据权利要求1所述的通讯方法，其特征在于，应用于所述CAN单元内的从BCU时，所述方法还包括：

检测各所述通信线路的通讯状态；

5.根据权利要求4所述的通讯方法，其特征在于，所述检测各所述通信线路的通讯状态，包括：

6.根据权利要求1-5任一项所述的通讯方法，其特征在于，还包括：按照预设读取周期，读取所述预设缓存区内存储的通信数据。

7.根据权利要求6所述的通讯方法，其特征在于，应用于所述CAN单元内的主BCU或备主BCU时，所述方法还包括：

发送所述预设缓存区内存储的通信数据至中央控制单元。

8.一种通讯装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的通讯装置，其特征在于，所述第一判断单元，用于判断预设缓存区中是否存储有与所述目标通信数据相同的通信数据时，具体包括：

提取所述目标通信数据的预设数据标识；

10.根据权利要求8所述的通讯装置，其特征在于，还包括：

第二判断单元，用于判断各所述通信线路是否空闲；