CN112291131B - Can信号自动解析装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种CAN信号自动解析装置及设备，属于通信技术领域，该装置包括：CAN硬件驱动与CAN数据总线之间进行二进制数据的传输；COM模块按照第一配置文件进行二进制数据与信号值之间的转换；第一配置文件是通过第一自动化工具自动生成的；NET模块按照第二配置文件进行信号值与物理值之间的转换；并根据映射关系进行物理值与上层算法之间的映射；第二配置文件是通过第二自动化工具自动生成的；算法模块中的每种上层算法在获取到物理值时对物理值进行处理；并将处理结果返回至NET模块；可以解决人工生成配置文件的效率较低、且CAN信号解析的灵活性不高的问题；可以提高配置文件的生成效率；提高CAN信号解析的灵活性。

Description

CAN信号自动解析装置及设备

技术领域

本申请涉及一种CAN信号自动解析装置及设备，属于通信技术领域。

背景技术

控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)是一种现场总线。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。它具有的高可靠性和良好的错误检测能力。

CAN数据总线用于传输数据的双向数据线，分为CAN高位(CAN-high)和CAN低位(CAN—low)数据线。数据通过数据总线发送给各控制单元，各控制单元接收后进行计算。

以智能驾驶领域为例，现有的CAN信号传输过程包括：传感器采集的传感器信号(智能摄像头，毫米波雷达，超声波等采集的二进制数据)通过CAN数据总线传输至上层算法模块；上层算法模块接收二进制数据，根据CAN的数据库文件(Database Can，DBC)对该二进制数据进行解析；对解析后的数据进行计算，得到控制信号；并通过CAN数据总线将控制信号传输至控制器，从而实现控制车辆的目的。

然而，在对二进制数据进行解析时，通常需要人工根据DBC文件制作配置文件，以供上层算法模块按照该配置文件对二进制数据进行解析；人工制作配置文件的效率较低。另外，当上层算法模块更换二进制数据的类型时，往往需要对上层算法模块的代码进行修改，CAN信号解析的灵活性不高。

发明内容

本申请提供了一种CAN信号自动解析装置及设备，可以解决人工生成配置文件的效率较低、且CAN信号解析的灵活性不高的问题。本申请提供如下技术方案：

第一方面，提供了一种CAN信号自动解析方法，所述方法包括：

与CAN数据总线通讯相连的CAN硬件驱动，用于与所述CAN数据总线之间进行二进制数据的传输；

与所述CAN硬件驱动通讯相连的COM模块，用于按照预先生成的第一配置文件进行二进制数据与信号值之间的转换；所述第一配置文件是通过第一自动化工具根据数据库文件指示的解析方式自动生成的；

与所述COM模块通讯相连的NET模块，用于按照预先生成的第二配置文件进行信号值与物理值之间的转换；并根据预先配置的映射关系进行所述物理值与上层算法之间的映射；所述第二配置文件是通过第二自动化工具根据所述数据库文件指示的数据转换关系自动生成的；

与所述NET模块通讯相连的算法模块，包括多种上层算法；每种上层算法，用于在获取到所述物理值时，按照预设算法对所述物理值进行处理，得到处理结果；并将所述处理结果返回至所述NET模块。

可选地，所述CAN硬件驱动，用于接收所述CAN数据总线上传输的第一二进制数据；并将所述第一二进制数据传输至所述COM模块；

所述COM模块，用于在接收到所述第一二进制数据时，按照所述第一配置文件将所述第一二进制数据转换为对应的第一信号值，并生成所述第一信号值对应的信号标识；将所述第一信号值和所述信号标识传输至所述NET模块；其中，所述信号标识用于指示处理所述第一信号值的上层算法；

所述NET模块，用于接收所述COM模块发送的所述第一信号值和所述信号标识；对于每个信号标识对应的第一信号值，按照所述第二配置文件将所述第一信号值转换为对应的第一物理值；按照所述映射关系将所述第一物理值映射至所述信号标识指示的上层算法；

所述上层算法，用于接收所述NET模块发送的第一物理值；对所述第一物理值进行处理，得到所述处理结果。

可选地，所述上层算法，还用于在得到所述处理结果后，将所述处理结果返回至所述NET模块；

所述NET模块，还用于接收所述上层算法发送的所述处理结果；按照所述映射关系将所述处理结果映射为第二物理值；按照所述第二配置文件将所述第二物理值转换为第二信号值；将所述第二信号值发送至所述COM模块；

所述COM模块，还用于接收所述NET模块发送的所述第二信号值；按照所述第一配置文件将所述第二信号值转换为第二二进制数据；将所述第二二进制数据发送至所述CAN硬件驱动；

所述CAN硬件驱动，还用于将所述第二二进制数据发送至所述CAN数据总线，以实现所述第二二进制数据指示的控制操作。

可选地，在所述数据库文件更新时，所述COM模块，还用于通过所述第一自动化工具根据更新后的数据库文件自动生成更新后的第一配置文件；所述更新后的第一配置文件用于后续进行二进制数据与信号值之间的转换。

可选地，在所述数据库文件更新时，所述NET模块，还用于通过所述第二自动化工具根据更新后的数据库文件自动生成更新后的第二配置文件；所述更新后的第二配置文件用于后续进行信号值与物理值之间的转换。

可选地，在所述信号值与上层算法之间的映射关系更新时，所述NET模块，还用于获取更新后的映射关系；所述更新后的映射关系用于后续进行信号值对应的物理值与上层算法之间的映射。

可选地，所述第二配置文件包括所述数据库文件中的参数因子和偏移量；所述参数因子和所述偏移量用于指示所述数据转换关系。

可选地，所述数据转换关系通过下式表示：

物理值＝(信号值*参数因子)+偏移量。

可选地，所述第一配置文件用于指示进行二进制数据与十六进制数据之间的转换，以及每种二进制数据对应的信号标识，所述信号标识用于指示处理所述信号值的上层算法。

第二方面，提供了一种CAN信号自动解析设备，所述CAN信号自动解析设备包括：

数据采集组件；

与所述数据采集组件相连的CAN数据总线，所述CAN数据总线，用于传输所述数据采集组件采集到的二进制数据；

与所述CAN数据总线通讯相连的CAN信号自动解析装置，所述CAN信号自动解析装置包括第一方面提供的CAN信号自动解析装置。

本申请的有益效果在于：通过CAN硬件驱动与CAN数据总线之间进行二进制数据的传输；COM模块按照预先生成的第一配置文件进行二进制数据与信号值之间的转换；第一配置文件是通过第一自动化工具根据数据库文件指示的解析方式自动生成的；NET模块按照预先生成的第二配置文件进行信号值与物理值之间的转换；并根据预先配置的映射关系进行物理值与上层算法之间的映射；第二配置文件是通过第二自动化工具根据数据库文件指示的数据转换关系自动生成的；算法模块中的每种上层算法在获取到物理值时，按照预设算法对物理值进行处理，得到处理结果；并将处理结果返回至NET模块；可以解决人工生成配置文件的效率较低、且CAN信号解析的灵活性不高的问题；由于第一配置文件和第二配置文件均使用自动化工具根据DBC文件自动生成，无需人工配置，因此，可以提高配置文件的生成效率。同时，由于在需要使上层算法适配新的信号值(比如：新车辆采集的新的车身信号)时，只需要修改映射关系即可，而无需对上层算法进行更改，可以提高CAN信号解析的灵活性。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本申请一个实施例提供的CAN信号自动解析装置的结构示意图；

图2是本申请一个实施例提供的CAN信号自下而上解析过程的示意图；

图3是本申请一个实施例提供的CAN信号自上而下解析过程的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

首先，对本申请涉及的名词进行介绍。

CAN的数据库文件(Database Can，DBC)：用于定义CAN通讯的信息，比如：用于描述单个网络节点的通信信息，这些通信信息可以监测分析网络以及模拟网络节点。CAN网络的通讯依据这个文件的描述进行。

图1是本申请一个实施例提供的CAN信号自动解析装置的结构示意图，如图1所示，该装置至少包括：CAN硬件驱动(CAN driver)11、COM模块12、NET模块13和算法模块14。

CAN硬件驱动11与CAN数据总线2通讯相连，用于与所述CAN数据总线2之间进行二进制数据的传输。换句话说，CAN硬件驱动11实现与CAN数据总线2之间的二进制数据的收发。

在一个示例中，CAN数据总线2上传输的二进制数据为与该CAN数据总线2相连的数据采集组件采集到的数据。比如：智能摄像头，毫米波雷达，超声波等采集的数据。

COM模块12与CAN硬件驱动11通讯相连。本实施例中，COM模块12用于按照预先生成的第一配置文件进行二进制数据与信号值之间的转换。

其中，所述第一配置文件是通过第一自动化工具根据数据库文件指示的解析方式自动生成的。

可选地，第一自动化工具生成第一配置文件的过程包括：遍历数据库文件，得到数据库文件中指示的解析方式，将该解析方式写入第一格式的文件中，得到第一配置文件。第一格式可以为.h格式的文件，解析方式包括但不限于：进制转换的信息、起始比特位等，本实施例不对第一格式和解析方式的内容作限定。

在一个示例中，所述第一配置文件用于指示进行二进制数据与十六进制数据之间的转换，以及每种二进制数据对应的信号标识，所述信号标识用于指示处理所述信号值的上层算法141。

NET模块13与所述COM模块12通讯相连。本实施例中，NET模块13用于按照预先生成的第二配置文件进行信号值与物理值之间的转换；并根据预先配置的映射关系进行所述物理值与上层算法141之间的映射。

其中，所述第二配置文件是通过第二自动化工具根据所述数据库文件指示的数据转换关系自动生成的。

可选地，所述第二配置文件包括所述数据库文件中的参数因子(Factor)和偏移量(Offset)；所述参数因子和所述偏移量用于指示所述数据转换关系。此时，第二自动化工具生成第二配置文件的过程包括：遍历数据库文件，得到数据库文件中的参数因子和偏移量，将该参数因子和偏移量写入第二格式的文件中，得到第二配置文件。第二格式可以为.hpp格式的文件。

在一个示例中，第二配置文件中的转换关系通过下式表示：

物理值＝(信号值*参数因子)+偏移量。

可选地，映射关系是开发人员手动配置在COM模块12的。

算法模块14与NET模块13通讯相连。算法模块14包括多种上层算法141。每种上层算法141，用于在获取到所述物理值时，按照预设算法对所述物理值进行处理，得到处理结果；并将所述处理结果返回至所述NET模块13。

本实施例中，CAN信号自动解析装置包括两个方向的数据传输，第一种：自下而上的传输，即，数据依次经过CAN硬件驱动11、COM模块12、NET模块13和算法模块14的传输；第二种：自上而下的传输，即，数据依次经过算法模块14、NET模块13、COM模块12和CAN硬件驱动11的传输。下面对上述两个方向的传输分别进行介绍。

参考图2所示的自下而上的传输过程，该过程至少包括：

所述CAN硬件驱动11接收所述CAN数据总线2上传输的第一二进制数据；并将所述第一二进制数据传输至所述COM模块12；

所述COM模块12在接收到所述第一二进制数据时，按照所述第一配置文件将所述第一二进制数据转换为对应的第一信号值，并生成所述第一信号值对应的信号标识；将所述第一信号值和所述信号标识传输至所述NET模块13；其中，所述信号标识用于指示处理所述第一信号值的上层算法141；

所述NET模块13接收所述COM模块12发送的所述第一信号值和所述信号标识；对于每个信号标识对应的第一信号值，按照所述第二配置文件将所述第一信号值转换为对应的第一物理值；按照所述映射关系将所述第一物理值映射至所述信号标识指示的上层算法141；

所述上层算法141接收所述NET模块13发送的第一物理值；对所述第一物理值进行处理，得到所述处理结果。

其中，第一物理值以消息的形式映射至对应的上层算法141。

参考图3所示的自上而下的传输过程，该过程至少包括：

所述上层算法141在得到所述处理结果后，将所述处理结果返回至所述NET模块13；

所述NET模块13接收所述上层算法141发送的所述处理结果；按照所述映射关系将所述处理结果映射为第二物理值；按照所述第二配置文件将所述第二物理值转换为第二信号值；将所述第二信号值发送至所述COM模块12；

所述COM模块12接收所述NET模块13发送的所述第二信号值；按照所述第一配置文件将所述第二信号值转换为第二二进制数据；将所述第二二进制数据发送至所述CAN硬件驱动11；

所述CAN硬件驱动11将所述第二二进制数据发送至所述CAN数据总线2，以实现所述第二二进制数据指示的控制操作。

其中，第二二进制数据指示的控制操作可以为车辆控制操作，此时，第二二进制数据指示的控制操作应用在车辆中；当然，根据应用场景的不同，第二二进制数据指示的控制操作也可以其它控制操作，本实施例不对装置的应用场景和对应的控制操作的类型作限定。

可选地，在所述数据库文件更新时，所述COM模块12，还用于通过所述第一自动化工具根据更新后的数据库文件自动生成更新后的第一配置文件；所述更新后的第一配置文件用于后续进行二进制数据与信号值之间的转换。相应地，所述NET模块13，还用于通过所述第二自动化工具根据更新后的数据库文件自动生成更新后的第二配置文件；所述更新后的第二配置文件用于后续进行信号值与物理值之间的转换。

在所述信号值与上层算法141之间的映射关系更新时，所述NET模块13，还用于获取更新后的映射关系；所述更新后的映射关系用于后续进行信号值对应的物理值与上层算法141之间的映射。

综上所述，本实施例提供的CAN信号自动解析装置，通过CAN硬件驱动与CAN数据总线之间进行二进制数据的传输；COM模块按照预先生成的第一配置文件进行二进制数据与信号值之间的转换；第一配置文件是通过第一自动化工具根据数据库文件指示的解析方式自动生成的；NET模块按照预先生成的第二配置文件进行信号值与物理值之间的转换；并根据预先配置的映射关系进行物理值与上层算法之间的映射；第二配置文件是通过第二自动化工具根据数据库文件指示的数据转换关系自动生成的；算法模块中的每种上层算法在获取到物理值时，按照预设算法对物理值进行处理，得到处理结果；并将处理结果返回至NET模块；可以解决人工生成配置文件的效率较低、且CAN信号解析的灵活性不高的问题；由于第一配置文件和第二配置文件均使用自动化工具根据DBC文件自动生成，无需人工配置，因此，可以提高配置文件的生成效率。同时，由于在需要使上层算法适配新的信号值(比如：新车辆采集的新的车身信号)时，只需要修改映射关系即可，而无需对上层算法进行更改，可以提高CAN信号解析的灵活性。

可选地，本申请还提供一种CAN信号自动解析设备，所述CAN信号自动解析设备包括：数据采集组件；与所述数据采集组件相连的CAN数据总线，所述CAN数据总线，用于传输所述数据采集组件采集到的二进制数据；与所述CAN数据总线通讯相连的CAN信号自动解析装置，所述CAN信号自动解析装置包括上述实施例提供的CAN信号自动解析装置。

比如：CAN信号自动解析设备为车辆；或者，其它需要传输CAN数据的设备，本实施例不对CAN信号自动解析设备的类型作限定。

可选地，本申请还提供有一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的CAN信号自动传输方法。

可选地，本申请还提供有一种计算机产品，该计算机产品包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的CAN信号自动传输方法。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种CAN信号自动解析装置，其特征在于，所述装置包括：

CAN硬件驱动，用于接收CAN数据总线上传输的第一二进制数据；并将所述第一二进制数据传输至COM模块，所述CAN数据总线上传输的二进制数据为与所述CAN数据总线相连的数据采集组件采集到的数据；

与所述CAN硬件驱动通讯相连的所述COM模块，用于在接收到所述第一二进制数据时，按照第一配置文件将所述第一二进制数据转换为对应的第一信号值，并生成所述第一信号值对应的信号标识；将所述第一信号值和所述信号标识传输至NET模块；其中，所述信号标识用于指示处理所述第一信号值的上层算法；所述第一配置文件是通过第一自动化工具根据数据库文件指示的解析方式自动生成的；

所述NET模块，用于接收所述COM模块发送的所述第一信号值和所述信号标识；对于每个信号标识对应的第一信号值，按照第二配置文件将所述第一信号值转换为对应的第一物理值；按照预先配置的映射关系将所述第一物理值映射至所述信号标识指示的上层算法；所述第二配置文件是通过第二自动化工具根据所述数据库文件指示的数据转换关系自动生成的；与所述NET模块通讯相连的算法模块包括多种上层算法；

所述上层算法，用于接收所述NET模块发送的第一物理值；对所述第一物理值进行处理，得到处理结果；

所述上层算法，还用于在得到所述处理结果后，将所述处理结果返回至所述NET模块；

所述NET模块，还用于接收所述上层算法发送的所述处理结果；按照所述映射关系将所述处理结果映射为第二物理值；按照所述第二配置文件将所述第二物理值转换为第二信号值；将所述第二信号值发送至所述COM模块；

所述COM模块，还用于接收所述NET模块发送的所述第二信号值；按照所述第一配置文件将所述第二信号值转换为第二二进制数据；将所述第二二进制数据发送至所述CAN硬件驱动；

所述CAN硬件驱动，还用于将所述第二二进制数据发送至所述CAN数据总线，以实现所述第二二进制数据指示的控制操作。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述数据库文件更新时，所述COM模块，还用于通过所述第一自动化工具根据更新后的数据库文件自动生成更新后的第一配置文件；所述更新后的第一配置文件用于后续进行二进制数据与信号值之间的转换。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述数据库文件更新时，所述NET模块，还用于通过所述第二自动化工具根据更新后的数据库文件自动生成更新后的第二配置文件；所述更新后的第二配置文件用于后续进行信号值与物理值之间的转换。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述信号值与上层算法之间的映射关系更新时，所述NET模块，还用于获取更新后的映射关系；所述更新后的映射关系用于后续进行信号值对应的物理值与上层算法之间的映射。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二配置文件包括所述数据库文件中的参数因子和偏移量；所述参数因子和所述偏移量用于指示所述数据转换关系。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据转换关系通过下式表示：

物理值=（信号值* 参数因子）+偏移量。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一配置文件用于指示进行二进制数据与十六进制数据之间的转换，以及每种二进制数据对应的信号标识。

8.一种CAN信号自动解析设备，其特征在于，所述CAN信号自动解析设备包括：

数据采集组件；

与所述数据采集组件相连的CAN数据总线，所述CAN数据总线，用于传输所述数据采集组件采集到的二进制数据；

与所述CAN数据总线通讯相连的CAN信号自动解析装置，所述CAN信号自动解析装置包括权利要求1至7任一所述CAN信号自动解析装置。

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