CN111796579A - 车辆远程监控终端的can总线波特率配置方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法及系统，将车载远程监控终端的CAN总线输入口配置为高精度捕获接口，通过高精度捕获接口连续捕获预设数量的低边脉冲。选取其中宽度最小的最小低边脉冲，进而获得CAN总线的计算波特率。利用常用波特率初值表对所述计算波特率进行修正，得到修正波特率。将车载远程监控终端的波特率设置为修正波特率。本发明的车辆远程监控终端可以自动适应车辆CAN总线波特率，使车辆远程监控终端对CAN总线数据的接收工作变的简单，有利于大气污染的防控。本发明能够实现车辆远程监控终端在100ms内准确的识别车辆的CAN总线波特率，采集车辆排放数据，使远程监控更充分完整。

Description

车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及车辆CAN总线通信领域，尤其涉及一种车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法及系统。

背景技术

CAN是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork,CAN)的简称，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治发》，防治装用压燃式及气体燃料点燃式发动机的汽车排气对环境的污染，改善空气质量，各地方陆续开始要求中重型柴油车加装远程监控终端，对车辆尾气排放进行监控和预警。车载远程监控终端可直接连接在车辆OBD接口上，通过OBD接口访问整车的CAN总线网络，获取车辆排放信息并上传到监控平台。OBD接口定义了CAN总线信号的硬线接入点，但没有规定车辆的CAN总线通信波特率，CAN总线通信波特率由各主机厂按需自定。如果远程监控终端的波特率设置与整车不一致，轻则无法获取到车辆的排放信息，起不到监控车辆排放的作用，重则影响整车CAN总线网络工作的稳定性，导致整车运行异常。

现有技术中，车辆远程监控终端的CAN总线波特率一般通过以下两种方式配置，其配置原理和的缺陷如下：

1、手动配置

原理：将车载远程监控终端安装在车辆上，通过短信等方式按照常用波特率表逐一设置波特率，每次设置波特率后，重新启动车辆，查看远程监控终端上传到平台的排放数据是否为有效值，如果数据为无效值，则设置下一个波特率重新测试，如果数据为有效值则保存该波特率。

缺点：车载远程监控终端安装时需要有专用工具或者后台配合修改波特率和查看排放数据，且每次修改波特率后都要重启车辆。

2.波特率自动匹配

原理：在远程监控终端中预存储多种备用标准波特率，将终端安装到车上，启动车辆，终端使用预存储的波特率接收数据，等待一段时间t，如果没有接收到有效数据，则更换下一个预存储的波特率接收数据，如果接收到有效数据，则本次锁定和使用该波特率。下次车辆启动时重新按以上过程自动匹配波特率。

缺点：车辆每次重新启动都需要重新匹配，且匹配周期较长，可能造成车辆刚启动的一段时间没有监控数据上传。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法及系统，用以解决现有技术的上述问题。

第一方面，本发明实施例提供一种车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法，包括：

S1，将车载远程监控终端的CAN总线输入口配置为高精度捕获接口，通过所述高精度捕获接口连续捕获预设数量的低边脉冲；

S2，获取预设数量低边脉冲的宽度，选取其中宽度最小的最小低边脉冲；

S3，根据高精度捕获接口的时钟频率和最小低边脉冲的捕获计数器计数值，获得CAN总线的计算波特率；

S4，利用常用波特率初值表对所述计算波特率进行修正，得到修正波特率；

S5，将车载远程监控终端的波特率设置为修正波特率，CAN总线输入口开始接收CAN总线数据。

进一步，步骤S1中，通过所述高精度捕获接口连续捕获预设数量的低边脉冲，具体包括：

通过所述高精度捕获接口连续捕获至少61个低边脉冲。

进一步，在步骤S3具体包括：

用高精度捕获接口的时钟频率除以最小低边脉冲的捕获计数器计数值，获得CAN总线的计算波特率。

进一步，步骤S5之后，所述方法还包括：

S6，若车载远程监控终端的CAN总线输入口接收数据成功，则继续采用修正波特率来接收数据；若车载远程监控终端的CAN总线输入口接收数据失败，则重复步骤S1～S5，再次调整车辆远程监控终端的CAN总线波特率，并进行数据接收。

第二方面，本发明实施例提供一种车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置系统，包括：

低边脉冲捕获模块，用于将车载远程监控终端的CAN总线输入口配置为高精度捕获接口，通过所述高精度捕获接口连续捕获预设数量的低边脉冲；

最小低边脉冲选取模块，用于获取预设数量低边脉冲的脉冲宽度，选取其中脉冲宽度最小的最小低边脉冲；

波特率计算模块，用于根据高精度捕获接口的时钟频率和最小低边脉冲的捕获计数器计数值，获得CAN总线的计算波特率；

波特率修正模块，用于利用常用波特率初值表对所述计算波特率进行修正，得到修正波特率；

波特率设置模块，用于将车载远程监控终端的波特率设置为修正波特率，CAN总线输入口开始接收CAN总线数据。

本发明实施例提供的车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法及系统，与现有技术相比，具有以下优点：

1)本发明的车辆远程监控终端可以自动适应车辆CAN总线波特率，不需要手动配置波特率，使车辆远程监控终端对CAN总线数据的接收工作变的简单，有利于大气污染的防控。

2)本发明能够实现车辆远程监控终端在100ms内准确的识别车辆的CAN总线波特率，采集车辆排放数据，使远程监控更充分完整。

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一简单地介绍，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为本发明实施例提供的车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法流程框图；

图2为高精度捕获接口的工作原理示意图；

图3为CAN数据帧结构示意图；

图4为本发明实施例提供的车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置系统的组成框图。

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作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。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

图1为本发明实施例提供的车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法流程框图。参照图1，该方法包括：

S1，将车载远程监控终端的CAN总线输入口配置为高精度捕获接口，通过所述高精度捕获接口连续捕获预设数量的低边脉冲。

本发明实施例首先将车载远程监控终端的CAN总线输入口配置为高精度捕获接口。高精度捕获接口是车载远程监控终端的主控制器自带的一个模块，主要用来测量脉冲宽度和频率，高精度捕获接口的工作原理参照图2，其内部包含一个计时器(TMR)和一个边沿检测模块，当边沿检测模块检测到低边脉冲开始(下降沿)时，自动将计时器当前时间即脉冲开始时间存储下来，当边沿检测模块检测到低边脉冲结束(上升沿)时，自动将计时器当前时间即脉冲结束时间存储下来，脉冲结束时间减去脉冲开始时间即得到脉冲(时间)宽度。

根据CAN总线数据规范，61个低边脉冲至少包含一个完整的CAN总线数据包。因此，本实施例中，本实施例通过高精度捕获接口连续捕获至少61个低边脉冲。

S2，获取预设数量低边脉冲的宽度，选取其中宽度最小的最小低边脉冲。

具体地，图3为CAN数据帧结构示意图，对于一个成功传输的数据帧，CRC界定符恒为隐形位(表现为高边)，ACK槽恒为显性位(表现为低边)，ACK界定符恒为隐性位(表现为高边)，所以一个成功传输的数据帧中必然包含单位宽的低边脉冲。并且，单位宽的低边脉冲是一定波特率下的最窄脉冲，通过单位宽的低边脉冲可以直接计算出CAN总线波特率。

其中，单位宽是指CAN总线通信中传输1比特数据所需要的(时间)宽度；低边脉冲是CAN总线通信中传输数据0所产生的脉冲；单位宽低边脉冲是指传输1比特数据0所产生的脉冲，同时要求该位前1比特数据和后1比特所传输的数据为1。ACK槽位是1比特数据0，其前1比特CRC界定符是数据1，其后1比特ACK界定符是数据1，刚好满足单位宽低边脉冲要求。

本实施例中选取的最小低边脉冲即为单位宽的低边脉冲。

S3，根据高精度捕获接口的时钟频率和最小低边脉冲的捕获计数器计数值，获得CAN总线的计算波特率。

用高精度捕获接口的时钟频率除以最小低边脉冲的捕获计数器计数值，获得CAN总线的计算波特率。

S4，利用常用波特率初值表对所述计算波特率进行修正，得到修正波特率。

S5，将车载远程监控终端的波特率设置为修正波特率，CAN总线输入口开始接收CAN总线数据。

具体地，在将车载远程监控终端的波特率设置为修正波特率之前，车载远程监控终端的波特率与车辆CAN总线波特率不一致，因此CAN总线输入口无法接收数据。在将车载远程监控终端的波特率设置为修正波特率后，车载远程监控终端的波特率配置完成，CAN总线输入口开始接收CAN总线数据。

本发明实施例提供的车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法，与现有技术相比，具有以下优点：

1)本发明的车辆远程监控终端可以自动适应车辆CAN总线波特率，不需要手动配置波特率，使车辆远程监控终端对CAN总线数据的接收工作变的简单，有利于大气污染的防控。

2)本发明能够实现车辆远程监控终端在100ms内准确的识别车辆的CAN总线波特率，采集车辆排放数据，使远程监控更充分完整。

在上述实施例的基础上，步骤S5之后，所述方法还包括：

S6，若CAN总线输入口接收数据成功，则继续采用修正波特率来接收数据；若车载远程监控终端的CAN总线输入口接收数据失败，则重复步骤S1～S5，再次调整车辆远程监控终端的CAN总线波特率，并进行数据接收。

本发明实施例实现快速自适应配置车载远程监控终端的波特率速度非常快，只需要步骤S1中捕获到61个低边脉冲的时间，加上步骤S5中接收1帧CAN总线数据的时间，经试验证明，最快仅需要20ms，平均需要50ms。

图4为本发明实施例提供的车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置系统的组成框图，参照图4，该系统包括：

低边脉冲捕获模块401，用于将车载远程监控终端的CAN总线输入口配置为高精度捕获接口，通过所述高精度捕获接口连续捕获预设数量的低边脉冲；

最小低边脉冲选取模块402，用于获取预设数量低边脉冲的脉冲宽度，选取其中脉冲宽度最小的最小低边脉冲；

波特率计算模块403，用于根据高精度捕获接口的时钟频率和最小低边脉冲的捕获计数器计数值，获得CAN总线的计算波特率；

波特率修正模块404，用于利用常用波特率初值表对所述计算波特率进行修正，得到修正波特率；

波特率设置模块405，用于将车载远程监控终端的波特率设置为修正波特率，CAN总线输入口开始接收CAN总线数据。

具体的如何利用低边脉冲捕获模块401、最小低边脉冲选取模块402、波特率计算模块403、波特率修正模块404和波特率设置模块405对车辆远程监控终端的CAN总线波特率进行自适应配置，可参见上述方法实施例，在此不再赘述。

本发明实施例提供的车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置系统，与现有技术相比，具有以下优点：

1)本发明的车辆远程监控终端可以自动适应车辆CAN总线波特率，不需要手动配置波特率，使车辆远程监控终端对CAN总线数据的接收工作变的简单，有利于大气污染的防控。

2)本发明能够实现车辆远程监控终端在100ms内准确的识别车辆的CAN总线波特率，采集车辆排放数据，使远程监控更充分完整。

以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (5)

1.一种车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法，其特征在于，包括：

S1，将车载远程监控终端的CAN总线输入口配置为高精度捕获接口，通过所述高精度捕获接口连续捕获预设数量的低边脉冲；

S2，获取预设数量低边脉冲的宽度，选取其中宽度最小的最小低边脉冲；

S3，根据高精度捕获接口的时钟频率和最小低边脉冲的捕获计数器计数值，获得CAN总线的计算波特率；

S4，利用常用波特率初值表对所述计算波特率进行修正，得到修正波特率；

S5，将车载远程监控终端的波特率设置为修正波特率，CAN总线输入口开始接收CAN总线数据。

2.根据权利要求1所述的车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法，其特征在于，步骤S1中，通过所述高精度捕获接口连续捕获预设数量的低边脉冲，具体包括：

通过所述高精度捕获接口连续捕获至少61个低边脉冲。

3.根据权利要求1所述的车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法，其特征在于，在步骤S3具体包括：

用高精度捕获接口的时钟频率除以最小低边脉冲的捕获计数器计数值，获得CAN总线的计算波特率。

4.根据权利要求1所述的车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置方法，其特征在于，步骤S5之后，所述方法还包括：

S6，若车载远程监控终端的CAN总线输入口接收数据成功，则继续采用修正波特率来接收数据；若车载远程监控终端的CAN总线输入口接收数据失败，则重复步骤S1～S5，再次调整车辆远程监控终端的CAN总线波特率，并进行数据接收。

5.一种车辆远程监控终端的CAN总线波特率配置系统，其特征在于，包括：

低边脉冲捕获模块，用于将车载远程监控终端的CAN总线输入口配置为高精度捕获接口，通过所述高精度捕获接口连续捕获预设数量的低边脉冲；

最小低边脉冲选取模块，用于获取预设数量低边脉冲的脉冲宽度，选取其中脉冲宽度最小的最小低边脉冲；

波特率计算模块，用于根据高精度捕获接口的时钟频率和最小低边脉冲的捕获计数器计数值，获得CAN总线的计算波特率；

波特率修正模块，用于利用常用波特率初值表对所述计算波特率进行修正，得到修正波特率；

波特率设置模块，用于将车载远程监控终端的波特率设置为修正波特率，CAN总线输入口开始接收CAN总线数据。

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