CN115118543B - Can信号解析的预处理方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Can信号解析的预处理方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种CAN信号解析的预处理方法、电子设备及存储介质。其中，方法包括：获取车内系统对应的多种设定工况；采集各设定工况下的、来源于不同通道的多个CAN信号；根据各CAN信号的ID、通道和信号值，选取一部分通道的CAN信号作为待解析信号，所述待解析信号覆盖所述多个CAN信号的所有ID；根据各待解析信号在各设定工况下的变化情况，确定各待解析信号与车内系统的关联情况，以及有效系统信号在各待解析信号中的位置，用于CAN信号解析。本实施例通过CAN信号的预处理提高解析的速度和准确性。

Description

CAN信号解析的预处理方法、电子设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及整车CAN信号技术领域，尤其涉及一种CAN信号解析的预处理方法、电子设备及存储介质。
背景技术
车内系统生成的大量有效信号都是通过CAN（Controller Area Network，控制器域网）总线传递的，CAN信号解析就是指将CAN信号中搭载的有效信号破解出来，从而快速开展车型对标解析等工作。但CAN信号解析难度大且数量多，且为保证解析精准度会进一步提升解析工作量，致使CAN信号解析成本高且难以快速完成。
目前的CAN信号解析，直接将CAN总线采集到的所有CAN信号与诊断仪进行比对，通过逐个对比找到所对应的有效信号，不仅运算量大，且解析准确度受限，无法快速对CAN信号内的有效信号进行准确定位。
发明内容
本发明实施例提供一种CAN信号解析的预处理方法、电子设备及存储介质，通过对直接采集到的所有CAN信号进行预处理，提高CAN信号解析的速度和准确性。
第一方面，本发明实施例提供了一种CAN信号解析的预处理方法，包括：
获取车内系统对应的多种设定工况；
采集各设定工况下的、来源于不同通道的多个CAN信号；
根据各CAN信号的ID、通道和信号值，选取一部分通道的CAN信号作为待解析信号，所述待解析信号覆盖所述多个CAN信号的所有ID；
根据各待解析信号在各设定工况下的变化情况，确定各待解析信号与车内系统的关联情况，以及有效系统信号在各待解析信号中的位置，用于CAN信号解析。
第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现任一实施例所述的CAN信号解析的预处理方法。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一实施例所述的CAN信号解析的预处理方法。
本发明实施例首先对所有通道、所有ID的CAN信号进行收集，然后对CAN信号进行了去冗余，使最终保留下来的信号能够覆盖所有ID的信号，且尽可能占用少的通道，大大减少了CAN信号解析的对象。同时，通过车内系统对应的典型工况进行信号采集，一方面有利于获取与车内系统密切相关的CAN信号，另一方面可以根据信号随工况的变化进行信号分类，确定各待解析信号关联的车内系统，并锁定有效系统信号的位置。这些信息都将大大减小CAN信号解析的工作量，提升解析准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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是本发明实施例提供的一种CAN信号解析的预处理方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的另一种CAN信号解析的预处理方法的流程图。
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是本发明实施例提供的一种CAN信号解析的预处理方法的流程图。该方法适用于在CAN信号解析之前对采集到的CAN信号进行预处理的情况，由电子设备执行。如图1所示，该方法具体包括：
S110、获取车内系统对应的多种设定工况。
车内系统指汽车内部搭载的各应用系统，从功能角度来讲，包括：温度系统、电池系统、发电机系统、发动机系统、空调系统、驱动电机系统、整车控制系统、充电系统、PTC系统（即空调制热系统）等。这些车内系统对应的典型工况包括：空调制冷、PTC加热、充电、燃油发电、纯电直线低速跑、纯电直线高速跑、燃油直线低速跑、燃油直线高速跑、驻车状态驾驶设置、倒车、S型跑等。本实施例将根据这些典型工况进行CAN信号的采集和预处理。
S120、采集各设定工况下的、来源于不同通道的多个CAN信号。
通过采集系统采集车内的CAN信号，包括OBD（On-Board Diagnostics，车载自诊断）口中的所有通道输出的CAN信号及破线所产生的CAN信号，作为后续预处理的对象。
S130、根据各CAN信号的ID、通道和信号值，选取一部分通道的CAN信号作为待解析信号，所述待解析信号覆盖所述多个CAN信号的所有ID。
S120中采集到的CAN信号是有冗余的，例如多个通道中均输出了包含空调温度的CAN信号，如果对这些CAN信号都进行解析，也只能获取空调温度一种有效信号。因此，本步骤根据各CAN信号的ID、通道和信号值等因素，对采集到的所有CAN信号进行去冗余，尽量选取少的通道上的信号来覆盖所有ID的CAN信号，在保留整体信息的完整性。
可选的，对于任一ID的CAN信号，根据来源通道的数量，可以包括以下几种处理方式：
情况一、如果相同ID的CAN信号只来源于一个通道，则保留来源于所述通道的、所述ID的CAN信号。
情况二、如果相同ID的CAN信号来源于不同通道，则对比来源于不同通道的、该ID的多个CAN信号。
如果所述多个CAN信号在相同时刻的信号值不同，则来源于所述不同通道的、所述ID的CAN信号均予以保留。理想情况下，相同ID的CAN信号在相同时刻对应的信号值应该相同。但在实际应用中，由于设备误差等因素，难以保证所述多个CAN信号完全相同，由于无法判定哪个信号更接近真实值，因此将所述多个CAN信号都予以保留。
如果所述多个CAN信号在相同时刻的信号值均相同，则说明这些CAN信号是冗余的，保留其中一个即可。具体保留哪一个CAN通道上的CAN信号，可以根据所述ID的CAN信号在不同通道上的稳定性和时间间隔，对所述多个来源通道进行排序，保留来源于最优通道的、所述ID的CAN信号。
在一具体实施方式中，对于任意两个来源通道，将所述ID的CAN信号的稳定性高的来源通道排为更优；如果所述稳定性相同，将所述ID的CAN信号时间间隔短的来源通道排为更优；如果所述稳定性和所述时间间隔均相同，将已保留的、其余ID的CAN信号多的来源通道排为更优。
更具体的，对于来源于两个通道的相同ID的CAN信号而言，比较所述ID的CAN信号在这两个通道上的稳定性，将稳定性更高的通道排为更优，这样可以保证保留下来的任一ID的CAN信号都具有最高的稳定性，从而保证后续解析正确；如果两个通道上的稳定性相同，则比较这两个通道上所述ID的CAN信号之间的时间间隔，时间间隔更短的通道具有高更的信号精度，排为更优，这样可以保证保留下来的任一ID的CAN信号都具有更优的精度，也可以保证后续解析的精度；如果所述ID的CAN信号在两个通道上的稳定性和时间间隔均相同，则进一步比较两个通道上已保留下来的、其它ID的CAN信号的数量，将数量更多的通道排为更优，这样可以保证最终保留下来的所有ID的CAN信号尽可能集中在少的通道上，避免在后续操作中需要对大量通道进行信号采集，节约时间和设备成本。
S140、根据各待解析信号在各设定工况下的变化情况，确定各待解析信号与车内系统的关联情况，以及有效系统信号在各待解析信号中的位置，用于CAN信号解析。
经过S130的信号去冗余，待解析的CAN信号的数量已大大缩减，S140进一步对各待解析信号进行预处理，明确各待解析信号的关联的车内系统，以及有效信号的位置。可选的，采用控制变量法，逐一采集单一ID的待解析信号（即单一ID的CAN信号）在各设定工况下的变化情况。根据不同的变化情况，可以包括以下两种可选实施方式：
第一种可选实施方式，如果所述待解析信号仅在一特定工况下变动，则确定所述待解析信号与所述工况对应的车内系统关联；并根据所述待解析信号中各二进制位在所述工况下的变化情况，确定有效系统信号占用的二进制位。假设一待解析信号仅在空调制冷工况下变动，在其它工况下不变，则确定该信号与空调制冷工况对应的空调系统关联；然后根据该待解析信号中各二进制位在空调制冷工况下的变化情况，确定空调系统的有效信号占用的二进制位。
第二种可选实施方式，如果所述待解析信号在多个工况下均变动，则确定所述待解析信号与变动最大的工况对应的车内系统关联；并根据所述待解析信号中各二进制位在所述工况下的变化情况，确定有效系统信号占用的二进制位。假设一待解析信号在空调制冷工况和充电工况下均有变动，且在充电工况下变动最大，则确定该待解析信号与充电工况对应的充电系统关联；然后根据该待解析信号中各二进制位在充电工况下的变化情况，确定充电系统的有效信号占用的二进制位。
进一步的，每个CAN信号包括8个8位的二进制信号，有效系统信号只占据其中的几位。跟随特定工况一起变动的二进制位，便是有效系统信号占用的二进制位。
可选的，在确定有效系统信号占用的二进制位的同时，还可以确定所述有效系统信号的格式和有无符。具体的，信号的格式包括Inter格式和Motorola格式。有符和无符为16进制数的两种编译方式，16进制数F在无符方式下对应十进制数15，在有符方式下对应十进制数-1。
以上完成了对采集到的所有CAN信号的预处理，根据得到的各待解析信号，以及上述关联情况和位置信息，生成EXCEL文件和数据库CAN文件，用于后续的CAN解析。具体的，各CAN信号，以及上述关联情况和位置信息都具有对应的编译规则，根据编译规则可以生成CAN解析需要的EXCEL文件和数据库文件，其中的系数和偏移量可以分别设定为1和0。此外，EXCEL文件和数据库CAN文件中除了包括各待解析信号的信息外，还可以包括其它筛选掉的其它信号（称为备选信号）的信息，在对各待解析信号解析后，如果发现由有遗漏和不准确的地方时，可以通过备选信号进行追溯。
图2是本发明实施例提供的另一种CAN信号解析的预处理方法的流程图。如图2所示，首先实现车载CAN信号的接入，然后分工况采集数据（相当于S120）。数据采集完毕后，根据CAN信号的信号值、稳定性、时间间隔和占用的通道数量，选取一部分通道的CAN作为待解析信号（相当于S130）。然后对待解析信号进行处理分析，确定其与车内系统的关联情况等信息（相当于S140），完成预处理，并与备选信号一起生成用于信号解析的文件。
本实施例首先对所有通道、所有ID的CAN信号进行收集，然后根据信号值、信号稳定性、时间间隔等对CAN信号进行了去冗余，使最终保留下来的信号能够覆盖所有ID的CAN信号，且尽可能占用少的通道，大大减少了CAN信号解析的对象。同时，通过车内系统对应的典型工况进行信号采集，一方面有利于获取与车内系统密切相关的CAN信号，另一方面可以根据信号随工况的变化进行信号分类，确定各待解析信号关联的车内系统，并锁定有效系统信号的位置。这些信息都将大大减小CAN信号解析的工作量，提升解析准确度。
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图3所示，该设备包括处理器60、存储器61、输入装置62和输出装置63；设备中处理器60的数量可以是一个或多个，图3中以一个处理器60为例；设备中的处理器60、存储器61、输入装置62和输出装置63可以通过总线或其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
存储器61作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的CAN信号解析的预处理方法对应的程序指令/模块。处理器60通过运行存储在存储器61中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的CAN信号解析的预处理方法。
存储器61可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器61可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器61可进一步包括相对于处理器60远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置62可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置63可包括显示屏等显示设备。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一实施例的CAN信号解析的预处理方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
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。

Claims (7)

1.一种CAN信号解析的预处理方法，其特征在于，包括：
获取车内系统对应的多种设定工况；
采集各设定工况下的、来源于不同通道的多个CAN信号；
根据各CAN信号的ID、通道和信号值，选取一部分通道的CAN信号作为待解析信号，所述待解析信号覆盖所述多个CAN信号的所有ID；具体的，对比来源于不同通道的、相同ID的CAN信号的信号值；如果相同时刻的信号值相同，保留来源于一个通道的、所述ID的CAN信号；如果相同时刻的信号值不同，来源于所述不同通道的、所述ID的CAN信号均予以保留；根据各待解析信号在各设定工况下的变化情况，确定各待解析信号与车内系统的关联情况，以及有效系统信号在各待解析信号中的位置，用于CAN信号解析；
其中，所述保留来源于一个通道的、所述ID的CAN信号，包括：
步骤一、根据所述ID的CAN信号的稳定性和时间间隔，对多个来源通道进行排序，得到最优通道；具体的，对于任意两个来源通道，将所述ID的CAN信号稳定性高的来源通道排为更优；如果所述稳定性相同，将所述ID 的CAN信号时间间隔短的来源通道排为更优；如果所述稳定性和所述时间间隔均相同，将已保留的、其余ID的CAN信号多的来源通道排为更优；
步骤二、保留来源于最优通道的、所述ID的CAN信号。
2.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述车内系统包括以下至少之一：温度系统、电池系统、发电机系统、发动机系统、空调系统、驱动电机系统、整车控制系统、充电系统、PTC系统；
所述设定工况包括以下工况的至少之一：空调制冷、PTC加热、充电、燃油发电、纯电直线低速跑、纯电直线高速跑、燃油直线低速跑、燃油直线高速跑、驻车状态驾驶设置、倒车、S型跑。
3.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述根据各待解析信号在各设定工况下的变化情况，确定各待解析信号与车内系统的关联情况，以及有效系统信号在各待解析信号中的位置，包括：
采用控制变量法，逐一采集单一ID的待解析信号在各设定工况下的变化情况；
如果所述待解析信号仅在一特定工况下变动，确定所述待解析信号与所述工况对应的车内系统关联；并根据所述待解析信号中各二进制位在所述工况下的变化情况，确定有效系统信号占用的二进制位；
如果所述待解析信号在多个工况下均变动，确定所述待解析信号与变动最大的工况对应的车内系统关联；并根据所述待解析信号中各二进制位在所述工况下的变化情况，确定有效系统信号占用的二进制位。
4.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，在所述确定各待解析信号与车内系统的关联情况，以及有效系统信号在各待解析信号中的位置之后，还包括：
确定所述有效系统信号的格式和有无符。
5.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，在所述确定各待解析信号与车内系统的关联情况，以及有效系统信号在各待解析信号中的位置之后，还包括：
根据所述关联情况和所述位置，生成用于CAN信号解析的EXCEL文件和数据库CAN文件。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1-5任一所述的CAN信号解析的预处理方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的CAN信号解析的预处理方法。
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