CN113726624A - Tbox装置采集can信号的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种TBOX装置采集CAN信号的方法，所述TBOX装置包括MCU和SOC，该方法包括：加载与待采集的CAN信号相关的DBC文件；解析所述DBC文件，形成CAN信号属性文件；将所述CAN信号属性文件传输至所述MCU中；所述MCU根据所述CAN信号属性文件采集CAN信号；以及所述MCU将所采集的CAN信号传输至所述SOC中。本申请还提供一种采集CAN信号的装置。根据本发明提供的采集CAN信号的方法和装置，通过对CAN信号的定义和解析，使得MCU能够自动根据待采集CAN信号的属性信息完成对CAN信号的采集，省去了大量的人工工作。

Description

TBOX装置采集CAN信号的方法和装置
技术领域
本申请涉及商用车领域，尤其涉及一种TBOX装置采集CAN信号的方法。
背景技术
目前，随着汽车行业网联化、智能化的发展，为了更好的维护管理车辆、监测车辆运行状况、提升车辆行驶安全，汽车制造厂一般会通过TBOX(Telematics BOX，T盒子)从车上的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线上采集大量的CAN信号。然而，对于TBOX制造商而言，就需要面对汽车制造厂提出的各自不同的CAN信号矩阵，有的CAN信号多达成百上千个。
TBOX一般分为两个处理器，一个是处理实时数据的MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)模块，一个是处理无线网络通信的SOC(System On Chip，系统级芯片)模块。内部MCU模块采集接收CAN总线上的各类信号后，按照汽车制造厂提供的CAN信号矩阵文件，经过过滤、单位转化、缓存等处理，再通过串行总线(SPI、UART等)按照特定的协议格式上传给SOC模块；SOC模块通过无线网络，按照与平台间的协议，上传采集的CAN信号至平台。
汽车在运行的过程中，会产生大量的CAN信号，例如，发动机相关的信号、电动机相关的信号、与车灯、车门相关的信号、车速信号、报警信号等等。由于汽车制造厂需要采集的CAN信号数量巨大，在MCU端需要程序员逐个处理CAN信号，包括转换CAN信号的各种单位(例如：采集到CAN信号单位是升，上传给平台的是毫升)，设定CAN信号的上传频率，订立与SOC端的通信协议等等，由此导致开发的工作量非常大，需要程序员投入大量的开发时间和精力。
并且，由于采集的各种CAN信号都是在MCU端固定处理的，后续更新CAN矩阵文件后，需要更新对应的软件功能，升级MCU和SOC端程序。不利于产品的更新和维护。
发明内容
基于此，本申请提供了一种TBOX装置采集CAN信号的方法，将待采集的CAN信号转换为DBC文件，经过相应模块的解析后，获得待采集CAN信号的属性信息，MCU模块基于该属性信息自动完成CAN信号的采集。
根据本发明的第一个方面，提供一种TBOX装置采集CAN信号的方法，所述TBOX装置包括MCU和SOC，该方法包括：
所述SOC加载与待采集的CAN信号相关的DBC文件；
所述SOC解析所述DBC文件，形成CAN信号属性文件；
所述SOC将所述CAN信号属性文件传输至所述MCU中；
所述MCU根据所述CAN信号属性文件采集CAN信号；以及
所述MCU将所采集的CAN信号传输至所述SOC中。
根据本发明的第二个方面，提供一种采集CAN信号的方法，包括：
接收CAN信号属性文件，所述CAN信号属性文件是解析与待采集的CAN信号相关的DBC文件形成的；
根据所述CAN信号属性文件采集CAN信号；以及
发送所采集的CAN信号。
根据本发明的第三个方面，提供一种采集CAN信号的装置，包括：
接收单元，用于接收CAN信号属性文件，所述CAN信号属性文件是解析与待采集的CAN信号相关的DBC文件形成的；
采集单元，用于根据所述CAN信号属性文件采集CAN信号；以及
发送单元，用于发送所采集的CAN信号。
根据本发明的第四个方面，提供一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被多个处理器执行时，使得所述处理器执行第二方面所述的方法。
根据本发明的第五个方面，提供一种TBOX装置，包括MCU和SOC，其中：
所述SOC加载与待采集的CAN信号相关的DBC文件，解析所述DBC文件，形成CAN信号属性文件，并将所述CAN信号属性文件传输至所述MCU中；
所述MCU根据所述CAN信号属性文件采集CAN信号，并将所采集的CAN信号传输至所述SOC中。
根据本发明的第六个方面，提供一种商用车，其包括第五个方面所述的TBOX装置。
根据本发明提供的采集CAN信号的方法和装置，通过对CAN信号的定义和解析，使得MCU能够自动根据待采集CAN信号的属性信息完成对CAN信号的采集，省去了大量的人工工作。并且，当汽车制造厂修改所提供的CAN信号矩阵文件时，该方法也能很快完成对新修改的CAN信号矩阵文件的定义和解析，无需修改采集CAN信号的程序，也无需更新MCU模块和SOC模块。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。
图1为根据本发明一个实施例的TBOX装置采集CAN信号的方法的流程图。
图2为将根据CAN矩阵文件转换成的DBC文件的信号定义图。
图3为根据本发明一个实施例的采集CAN信号的方法的流程图。
图4为根据本发明一个实施例的采集CAN信号的装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
商用车在运行的过程中，会产生大量的CAN信号，例如，发动机相关的信号、电动机相关的信号、与车灯、车门相关的信号、车速信号、报警信号等等。为了更好的维护管理车辆、监测车辆运行状况、提升车辆行驶安全，汽车制造厂一般会通过TBOX从车上的CAN总线上采集大量的CAN信号。然而，对于TBOX制造商而言，就需要面对不同汽车制造厂提出的各自不同的CAN信号矩阵，有的CAN信号多达成百上千个。而且，在CAN文件矩阵更新之后，采集CAN信号中对CAN信号的处理就会出现变化。从而，针对大量的CAN信号，程序员逐个处理CAN信号，需要耗费大量的时间和精力，另外，面对汽车制造厂提出的各种各样的CAN信号矩阵以及CAN文件矩阵更新的情况，需要针对一个个CAN文件矩阵重新编辑处理CAN信号的代码，在增加程序员工作量的同时，也是产品更新换代的一个瓶颈。
对此，本申请提供一种新的TBOX装置采集CAN信号的方案。图1为根据本发明一个实施例的TBOX装置采集CAN信号的方法的流程图，其中，TBOX装置包括MCU和SOC。如图1所示，该方法包括如下步骤。
步骤S101，加载与待采集的CAN信号相关的DBC文件。
DBC是Database Can的缩写，其代表的是CAN的数据库文件，在这个文件中把CAN通讯的信息定义的非常完整清楚，而CAN网络的通讯就是依据这个文件的描述进行的。DBC文件是通过对原始CAN信号文件进行转换形成的。
程序开发人员或非程序开发人员通过PC上软件，创建文件，增加待采集的CAN信号的定义。图2为将根据CAN矩阵文件转换成的DBC文件的信号定义图。如图2所示，DBC文件规定了各个CAN信号的名称、长度、单位等。
在将CAN矩阵文件转换成的DBC文件后，负责CAN信号采集的MCU无法直接识别DBC文件，需要对DBC文件进行解析，将解析后的文件给MCU识别。在一个实施例中，可以将DBC文件加载到SOC中。在另一个实施例中，可以将DBC文件加载到具有文件管理系统的其他模块和单元中。
步骤S102，解析DBC文件，形成CAN信号属性文件。
在一个实施例中，将DBC文件加载到SOC中，在SOC中进行解析。在另一个实施例中，将DBC文件加载到具有文件管理系统的其他模块和单元中，由其他模块和单元进行解析。
在将DBC文件进行解析后，形成CAN信号属性文件。CAN信号属性文件包括CAN信号的ID，数据长度(例如在数据帧占多少个比特或字节)、位置(例如，在数据帧的什么位置)、采集单位(例如，升或毫升)、传输单位(例如，多少比特每秒)和传输频率(例如，100Hz)中的一个或多个。
步骤S103，将CAN信号属性文件传输至MCU中。
在形成CAN信号属性文件后，将CAN信号属性文件传输至MCU中。在一个实施例中，SOC解析DBC文件后，根据与MCU之间的内部串行通讯协议将所形成的CAN信号属性文件传输至MCU。MCU模块在收到CAN信号属性文件后将其存储起来，例如可以将其存储在MCU模块的FLASH中。
在一个实施例中，MCU在CAN信号属性文件的同时，也会收到CAN信号采集参数。CAN信号采集参数明确CAN信号采集的规则，例如采集的时间间隔等。
步骤S104，MCU根据CAN信号属性文件采集CAN信号。
如上所述，由于CAN信号属性文件规定了各种CAN信号的属性，例如数据长度、位置等等，MCU模块根据CAN信号的属性，就可以自动完成CAN信号的采集，而无需针对每一个CAN信号编写相应的程序代码，从而大大降低CAN信号采集过程中人工的工作量。
步骤S105，MCU将所采集的CAN信号传输至SOC中。
MCU采集到指定的CAN信号后，按照MCU端和SOC端之间的内部串行通讯协议，上传采集到的CAN信号至SOC端。
SOC端收到MCU发送过来的CAN信号，经过转换，按照与后端平台之间的协议上传至后端平台。
根据本发明提供的TBOX装置采集CAN信号的方法，通过对CAN信号的定义和解析，使得MCU能够自动根据待采集CAN信号的属性信息完成对CAN信号的采集，省去了大量的人工工作。并且，当汽车制造厂修改所提供的CAN信号矩阵文件时，该方法也能很快完成对新修改的CAN信号矩阵文件的定义和解析，无需修改采集CAN信号的程序，也无需更新MCU模块和SOC模块，即利用商用车中原有的SOC+MCU的结构，不对该结构进行改造，方法植入现有商用车更加方便。而且，与汽车制造商端的升级和更新隔离，只需在商用车上使用该方法，更加便捷。
图3为根据本发明一个实施例的采集CAN信号的方法的流程图。如图3所示，该方法包括如下步骤。
步骤S301，接收CAN信号属性文件。
在商用汽车中，TBOX装置包括MCU和SOC，程序开发人员或非程序开发人员通过PC上软件，创建文件，增加待采集的CAN信号的定义。在将CAN矩阵文件转换成的DBC文件后，通过SOC或其他模块和单元对DBC文件进行解析，形成CAN信号属性文件。形成CAN信号属性文件后，将CAN信号属性文件传输至MCU中。CAN信号属性文件包括CAN信号的ID，数据长度(例如在数据帧占多少个比特或字节)、位置(例如，在数据帧的什么位置)、采集单位(例如，升或毫升)、传输单位(例如，多少比特每秒)和传输频率(例如，100Hz)中的一个或多个。
在一个实施例中，MCU在CAN信号属性文件的同时，也会收到CAN信号采集参数。CAN信号采集参数明确CAN信号采集的规则，例如采集的时间间隔等。
步骤S302，根据CAN信号属性文件采集CAN信号。
如上所述，由于CAN信号属性文件规定了各种CAN信号的属性，例如数据长度、位置等等，MCU模块根据CAN信号的属性，就可以自动完成CAN信号的采集，而无需针对每一个CAN信号编写相应的程序代码，从而大大降低CAN信号采集过程中人工的工作量。
步骤S303，发送所采集的CAN信号。
MCU采集到指定的CAN信号后，按照MCU端和SOC端之间的内部串行通讯协议，上传采集到的CAN信号至SOC端。
SOC端收到MCU发送过来的CAN信号，经过转换，按照与后端平台之间的协议上传至后端平台。
根据本发明提供的采集CAN信号的方法，通过对CAN信号的定义和解析，使得MCU能够自动根据待采集CAN信号的属性信息完成对CAN信号的采集，省去了大量的人工工作。并且，当汽车制造厂修改所提供的CAN信号矩阵文件时，该方法也能很快完成对新修改的CAN信号矩阵文件的定义和解析，无需修改采集CAN信号的程序，也无需更新MCU模块和SOC模块。
图4为根据本发明一个实施例的采集CAN信号的装置的示意图。如图4所示，该装置包括如下单元。
接收单元401，用于接收CAN信号属性文件。
在商用汽车中，TBOX装置包括MCU和SOC，程序开发人员或非程序开发人员通过PC上软件，创建文件，增加待采集的CAN信号的定义。在将CAN矩阵文件转换成的DBC文件后，通过SOC或其他模块和单元对DBC文件进行解析，形成CAN信号属性文件。形成CAN信号属性文件后，将CAN信号属性文件传输至MCU中。CAN信号属性文件包括CAN信号的ID，数据长度(例如在数据帧占多少个比特或字节)、位置(例如，在数据帧的什么位置)、采集单位(例如，升或毫升)、传输单位(例如，多少比特每秒)和传输频率(例如，100Hz)中的一个或多个。
在一个实施例中，MCU在CAN信号属性文件的同时，也会收到CAN信号采集参数。CAN信号采集参数明确CAN信号采集的规则，例如采集的时间间隔等。
采集单元402，用于根据CAN信号属性文件采集CAN信号。
如上所述，由于CAN信号属性文件规定了各种CAN信号的属性，例如数据长度、位置等等，MCU模块根据CAN信号的属性，就可以自动完成CAN信号的采集，而无需针对每一个CAN信号编写相应的程序代码，从而大大降低CAN信号采集过程中人工的工作量。
发送单元403，用于发送所采集的CAN信号。
MCU采集到指定的CAN信号后，按照MCU端和SOC端之间的内部串行通讯协议，上传采集到的CAN信号至SOC端。
SOC端收到MCU发送过来的CAN信号，经过转换，按照与后端平台之间的协议上传至后端平台。
根据本发明提供的采集CAN信号的装置，通过对CAN信号的定义和解析，使得MCU能够自动根据待采集CAN信号的属性信息完成对CAN信号的采集，省去了大量的人工工作。并且，当汽车制造厂修改所提供的CAN信号矩阵文件时，该方法也能很快完成对新修改的CAN信号矩阵文件的定义和解析，无需修改采集CAN信号的程序，也无需更新MCU模块和SOC模块。
本申请还提供一种商用车，该商用车包括采用上述方案采集CAN信号的TBOX装置。商用车包括货车、出租车、商砼车、渣土车、校车、公交车、客运车等。商用车上配备该TBOX装置后，能够自动根据待采集CAN信号的属性信息完成对CAN信号的采集，省去了大量的人工工作。并且，当汽车制造厂修改所提供的CAN信号矩阵文件时，采用该CAN采集方案的TBOX装置也能很快完成对新修改的CAN信号矩阵文件的定义和解析，无需修改采集CAN信号的程序，也无需更新TBOX装置中的MCU模块和SOC模块。
应该理解，上述的装置实施例仅是示意性的，本发明披露的装置还可通过其它的方式实现。例如，上述实施例中所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如，多个单元、模块或组件可以结合，或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略或不执行。
另外，若无特别说明，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个以上单元/模块集成在一起。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序模块的形式实现。
所述集成的单元/模块如果以硬件的形式实现时，该硬件可以是数字电路，模拟电路等等。硬件结构的物理实现包括但不局限于晶体管，忆阻器等等。若无特别说明，所述处理器或芯片可以是任何适当的硬件处理器，比如CPU、GPU、FPGA、DSP和ASIC等等。若无特别说明，所述片上缓存、片外内存、存储器可以是任何适当的磁存储介质或者磁光存储介质，比如，阻变式存储器RRAM(Resistive Random Access Memory)、动态随机存取存储器DRAM(Dynamic Random Access Memory)、静态随机存取存储器SRAM(Static Random-AccessMemory)、增强动态随机存取存储器EDRAM(Enhanced Dynamic Random Access Memory)、高带宽内存HBM(High-Bandwidth Memory)、混合存储立方HMC(Hybrid Memory Cube)等等。
所述集成的单元/模块如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本披露各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例还提供一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被多个处理器执行时，使得所述处理器执行如图3所示的方法以及细化方案。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种TBOX装置采集CAN信号的方法，所述TBOX装置包括MCU和SOC，该方法包括：
所述SOC加载与待采集的CAN信号相关的DBC文件；
所述SOC解析所述DBC文件，形成CAN信号属性文件；
所述SOC将所述CAN信号属性文件传输至所述MCU中；
所述MCU根据所述CAN信号属性文件采集CAN信号；以及
所述MCU将所采集的CAN信号传输至所述SOC中。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述DBC文件是通过对原始CAN信号文件进行转换形成的。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述CAN信号属性文件包括CAN信号的ID、数据长度、位置、采集单位、传输单位和传输频率中的一个或多个。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：所述MCU接收CAN信号采集参数，所述CAN信号采集参数包括采集的时间间隔。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：所述SOC将所接收的CAN信号传输至后端平台。
6.一种采集CAN信号的方法，包括：
接收CAN信号属性文件，所述CAN信号属性文件是解析与待采集的CAN信号相关的DBC文件形成的；
根据所述CAN信号属性文件采集CAN信号；以及
发送所采集的CAN信号。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述DBC文件是通过对原始CAN信号文件进行转换形成的。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述CAN信号属性文件包括CAN信号的ID、数据长度、位置、采集单位、传输单位和传输频率中的一个或多个。
9.如权利要求6所述的方法，还包括：接收CAN信号采集参数，所述CAN信号采集参数包括采集的时间间隔。
10.一种采集CAN信号的装置，包括：
接收单元，用于接收CAN信号属性文件，所述CAN信号属性文件是解析与待采集的CAN信号相关的DBC文件形成的；
采集单元，用于根据所述CAN信号属性文件采集CAN信号；以及
发送单元，用于发送所采集的CAN信号。
11.一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被多个处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求6至9任一者所述的方法。
12.一种TBOX装置，包括MCU和SOC，其中：
所述SOC加载与待采集的CAN信号相关的DBC文件，解析所述DBC文件，形成CAN信号属性文件，并将所述CAN信号属性文件传输至所述MCU中；
所述MCU根据所述CAN信号属性文件采集CAN信号，并将所采集的CAN信号传输至所述SOC中。
13.一种商用车，其包括如权利要求12所述的TBOX装置。
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