本發(fā)明一般地涉及控制器局域網(wǎng)can總線通信技術(shù)領(lǐng)域，并且具體地，涉及can總線通信方法以及采用can總線的通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

can是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(controllerareanetwork,can)的簡稱。can總線是德國bosch公司為解決汽車監(jiān)控系統(tǒng)中的復(fù)雜技術(shù)難題而設(shè)計(jì)的數(shù)字信號通信協(xié)議，它屬于總線式串行通信網(wǎng)絡(luò)。can總線是一種極其適用于汽車環(huán)境的汽車局域網(wǎng)，其在數(shù)據(jù)傳輸方面具備可靠、實(shí)時(shí)和靈活的優(yōu)點(diǎn)。

由于現(xiàn)在汽車電子化程度越來越高，通信數(shù)據(jù)量越來越大，對于can總線的負(fù)載承載能力要求也越來越高。但是由于受到硬件制約，在高負(fù)載率情況下，can總線通信質(zhì)量可能不理想，例如會出現(xiàn)信號延時(shí)甚至丟幀情況。

因此，所期望的是設(shè)計(jì)一種能夠在當(dāng)前硬件條件下提高can總線通信負(fù)載率，同時(shí)保證通信質(zhì)量的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種can總線控制方法，其包括：將連接到can總線的所有節(jié)點(diǎn)設(shè)置為采用統(tǒng)一時(shí)鐘；以及在所有節(jié)點(diǎn)全部上電且初始化完成之后使所述所有節(jié)點(diǎn)按照統(tǒng)一規(guī)劃在所述can總線上發(fā)送報(bào)文。

如上所述的方法，其中，所述統(tǒng)一規(guī)劃包括：為每個節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的報(bào)文開始發(fā)送延遲時(shí)間長度。

如上所述的方法，其中，根據(jù)每個報(bào)文的優(yōu)先級來設(shè)置報(bào)文開始發(fā)送延遲時(shí)間長度。

如上所述的方法，其中，所述統(tǒng)一規(guī)劃還包括：針對每個節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文的類型設(shè)置不同的開始發(fā)送延遲時(shí)間長度。

如上所述的方法，其中，所述統(tǒng)一規(guī)劃還包括：為事件性報(bào)文設(shè)置最小發(fā)送時(shí)間間隔。

如上所述的方法，其中，所述統(tǒng)一規(guī)劃還包括：根據(jù)報(bào)文的重要程度動態(tài)地改變報(bào)文的發(fā)送時(shí)間周期。

如上所述的方法，其中，所述報(bào)文的重要程度根據(jù)報(bào)文的功能來確定。

如上所述的方法，其中，所述報(bào)文包括事件性報(bào)文和周期性報(bào)文。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種采用can總線的通信系統(tǒng)，其包括：can總線；以及連接到所述can總線的多個節(jié)點(diǎn)，其中所述多個節(jié)點(diǎn)中的每一個均被設(shè)置為采用統(tǒng)一時(shí)鐘，并且所述多個節(jié)點(diǎn)中的每一個均在所述多個節(jié)點(diǎn)全部上電且初始化完成之后按照統(tǒng)一規(guī)劃在所述can總線上發(fā)送報(bào)文。

附圖說明

本發(fā)明的前述和其他目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)下面對本發(fā)明的實(shí)施例的更具體的說明將是顯而易見的，這些實(shí)施例在附圖中被示意。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個示例的can總線控制方法的流程圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個示例的can總線報(bào)文發(fā)送情況的示意圖。

圖3a-3b是根據(jù)本發(fā)明另一示例的can總線報(bào)文發(fā)送情況的示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個示例的采用can總線的通信系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的示意性示例，相同的附圖標(biāo)號表示相同的元件。下文描述的各示例有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員透徹理解本發(fā)明，且各示例意在示例而非限制。圖中各元件、部件、模塊、裝置及設(shè)備本體的圖示僅示意性表明存在這些元件、部件、模塊、裝置及設(shè)備本體同時(shí)亦表明它們之間的相對關(guān)系，但并不用以限定它們的具體形狀；流程圖中各步驟的關(guān)系也不以所給出的順序?yàn)橄?，可根?jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整但不脫離本申請的保護(hù)范圍。

在本文中，示例而非限制地，將以該can總線控制方法應(yīng)用在車輛中作為示例來進(jìn)行闡述，更為具體地，該車輛為電動車輛。術(shù)語“節(jié)點(diǎn)”指的是車輛中會使用can總線發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)的部件、元件、零件、設(shè)備、或系統(tǒng)等。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個示例的can總線控制方法的流程圖。如圖1所示，首先在步驟11中將連接到can總線的所有節(jié)點(diǎn)設(shè)置為采用統(tǒng)一時(shí)鐘；以及在步驟13中在所有節(jié)點(diǎn)全部上電且初始化完成之后使所有節(jié)點(diǎn)按照統(tǒng)一規(guī)劃在can總線上發(fā)送報(bào)文。

在實(shí)踐中，可為各節(jié)點(diǎn)預(yù)先設(shè)置如上文所述的統(tǒng)一規(guī)劃，并將所設(shè)定的時(shí)鐘和所規(guī)劃的報(bào)文發(fā)送方案預(yù)先加載到各個節(jié)點(diǎn)，以便在所有連接到can總線的節(jié)點(diǎn)上電之后可按照上述統(tǒng)一規(guī)劃來進(jìn)行can報(bào)文的發(fā)送。

簡單地說，按照常規(guī)的can總線報(bào)文發(fā)送方式，每條報(bào)文，雖然依據(jù)其id，它們具有一定的優(yōu)先級（常規(guī)應(yīng)用中，id值越小優(yōu)先級越高），但是由于各個節(jié)點(diǎn)按照各自的時(shí)序在can總線上進(jìn)行發(fā)送，很多具有高優(yōu)先級的報(bào)文還是要依次等待總線上的空閑以被成功發(fā)送。這樣，絕大多數(shù)高優(yōu)先級的報(bào)文還是被延遲了較長時(shí)間才發(fā)送出去。

can總線上各個節(jié)點(diǎn)的通信情況，尤其是針對車內(nèi)通信而言，常常是可預(yù)期的。因此，按照本發(fā)明示例的can總線控制方法，依據(jù)每個節(jié)點(diǎn)的功能，預(yù)先為報(bào)文發(fā)送進(jìn)行規(guī)劃可優(yōu)先避免總線上很多不必要的沖突。

在一些示例中，所述統(tǒng)一規(guī)劃包括：為每個節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的報(bào)文開始發(fā)送延遲時(shí)間長度。由于同一條can總線上的所有節(jié)點(diǎn)都采用了相同的時(shí)鐘，這使得每個節(jié)點(diǎn)按照規(guī)定的時(shí)間開始發(fā)送報(bào)文成為可能。通過使can總線上的各個節(jié)點(diǎn)在全部上電之后以不同的延遲時(shí)間開始報(bào)文發(fā)送避免了同一時(shí)刻有多個報(bào)文同時(shí)發(fā)送的情況，從而大大緩解總線上的報(bào)文堵塞。

在一些示例中，根據(jù)報(bào)文的優(yōu)先級來設(shè)置報(bào)文開始發(fā)送延遲時(shí)間長度。在這種情況下，在具有多個高優(yōu)先級報(bào)文要發(fā)送的情況下，也可按照預(yù)先規(guī)劃的時(shí)間順序來發(fā)送，換句話說，預(yù)先規(guī)劃時(shí)將不同優(yōu)先級的報(bào)文彼此錯開從而避免了現(xiàn)有can總線報(bào)文發(fā)送時(shí)存在的沖突（burst）情況。

舉例來說，車輛行駛過程中的包含剎車信息的報(bào)文與包含油門信息的報(bào)文都具有高優(yōu)先級，按照常規(guī)的can總線發(fā)送方式，它們可能會要求同時(shí)發(fā)送，從而出現(xiàn)沖突情況，這種情況下，后續(xù)通過can總線報(bào)文發(fā)送的方式，這兩個報(bào)文將一直出現(xiàn)沖突。但是按照本發(fā)明，會預(yù)先規(guī)劃好在什么時(shí)間點(diǎn)發(fā)送包含剎車信息的報(bào)文，在什么時(shí)間點(diǎn)發(fā)送包含油門信息的報(bào)文，具體而言，預(yù)先規(guī)劃好在t0時(shí)間發(fā)送包含剎車信息的報(bào)文，而在t0+σ1時(shí)間發(fā)送包含油門信號的報(bào)文，由此避免了兩者的沖突。需要說明的是，預(yù)先規(guī)劃的t0與t0+σ1指的是can總線上電后第一次發(fā)送這兩個報(bào)文的時(shí)間。因?yàn)槊織l報(bào)文的發(fā)送周期一定，因此，后續(xù)發(fā)送中同樣可避免沖突。

針對每個節(jié)點(diǎn)，還可根據(jù)報(bào)文的類型進(jìn)一步設(shè)置不同的開始發(fā)送延遲時(shí)間長度。例如，可以將事件性報(bào)文（例如含剎車信息、碰撞信息等并不是一直發(fā)生的信息的報(bào)文）確定為比周期性報(bào)文（例如包含輪速的報(bào)文）具有更高的優(yōu)先級，因此為事件性報(bào)文設(shè)置比周期性報(bào)文小的開始發(fā)送延遲時(shí)間長度。也就是說，每個節(jié)點(diǎn)在上電之后針對不同的首先要發(fā)送的報(bào)文也具有不同的報(bào)文開始發(fā)送延遲時(shí)間。由此，可以避免預(yù)先設(shè)置的延遲使得本身具有高優(yōu)先級的報(bào)文不合理地被延遲發(fā)送。

例如，對于周期性的報(bào)文，在為其規(guī)劃時(shí)間時(shí)，可能它的發(fā)送周期是t1，而對于事件性報(bào)文，其發(fā)送周期可能要比t1小。

當(dāng)節(jié)點(diǎn)開始進(jìn)行報(bào)文發(fā)送之后，還可以進(jìn)一步根據(jù)報(bào)文的重要程度來改變報(bào)文的發(fā)送時(shí)間周期。圖2是在此類情況下的can總線報(bào)文發(fā)送的示意圖。舉例來說，對于一些周期性報(bào)文，它們被預(yù)先確定為以時(shí)間長度t1為周期進(jìn)行發(fā)送。然而，在通信過程中，這些報(bào)文的重要程度可能會發(fā)生改變，例如重要程度升高，從而導(dǎo)致這些報(bào)文的優(yōu)先級提高。在這種情況下，可以將發(fā)送這些報(bào)文的節(jié)點(diǎn)配置為以更短的時(shí)間長度t2為周期來發(fā)送這些報(bào)文。以上文提到的包含剎車信息的報(bào)文為例，該報(bào)文在車輛行駛過程中，具有極高的優(yōu)先權(quán)，但是當(dāng)車輛處于充電等狀態(tài)時(shí)，則該報(bào)文具有低優(yōu)先級，相應(yīng)地，針對它的發(fā)送周期會被調(diào)整得較長。

報(bào)文的變周期發(fā)送同樣可以預(yù)先配置或規(guī)劃在節(jié)點(diǎn)中，也就是說各節(jié)點(diǎn)各可以基于車輛的形式狀態(tài)、模式等來基于預(yù)先配置或規(guī)劃在節(jié)點(diǎn)中的報(bào)文發(fā)送規(guī)劃來調(diào)整報(bào)文發(fā)送的周期等。換句話說，例如可以根據(jù)報(bào)文在can總線上實(shí)現(xiàn)的功能來進(jìn)行重要程度排序，并且相應(yīng)地確定報(bào)文的發(fā)送周期。這可以例如以列表的形式存儲在節(jié)點(diǎn)上。每個節(jié)點(diǎn)可以各自按照總線上的報(bào)文重要程度來調(diào)整相應(yīng)的發(fā)送周期。這樣做能夠明顯地降低負(fù)載率，從而進(jìn)一步提高通信質(zhì)量。

進(jìn)一步地，還可以為事件性報(bào)文設(shè)置最小發(fā)送時(shí)間間隔。圖3a和3b示出了沒有采用該設(shè)置以及采用該設(shè)置的情況下can總線報(bào)文發(fā)送的示意圖。典型地，事件性報(bào)文通常會以最快的速度在can總線上被發(fā)送，由此導(dǎo)致總線上其他報(bào)文的周期受影響。圖3a是事件性報(bào)文不設(shè)置與前一報(bào)文最小時(shí)間間隔的報(bào)文時(shí)序。如圖3a所示，當(dāng)事件性報(bào)文以非常短的時(shí)間間隔t2不斷被發(fā)送時(shí)，原本以時(shí)間周期t2來發(fā)送的周期性報(bào)文由于事件性報(bào)本的持續(xù)發(fā)送而無法保持之前的發(fā)送時(shí)序，其兩個報(bào)文之間的間隔被延長為t3，造成周期的延遲從而通信質(zhì)量被降低。

圖3b是在為事件性報(bào)文設(shè)置最小發(fā)送時(shí)間間隔之后的報(bào)文時(shí)序，其中事件性報(bào)文被設(shè)置為在每個報(bào)文之間至少以時(shí)間間隔t2被發(fā)送，由此保證了周期為t1的周期性報(bào)文在事件性報(bào)文發(fā)送過程中周期不會被延時(shí)，從而提高通信質(zhì)量。

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個示例的采用can總線的通信系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的can總線通信系統(tǒng)可以被用在典型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。在這樣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中可以包含多路can總線，不同can之間通信通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)載。在每一路can上，可以將連接到該can總線的多個節(jié)點(diǎn)（a,b,c,…）中的每一個均被設(shè)置為采用統(tǒng)一時(shí)鐘，并且這每一個節(jié)點(diǎn)均在該can總線上的所有節(jié)點(diǎn)全部上電且初始化完成之后按照統(tǒng)一規(guī)劃在同一can總線上發(fā)送報(bào)文。在上文中所描述的所有其他設(shè)置也均適用于圖4所示的示例。

應(yīng)當(dāng)說明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其進(jìn)行限制。盡管參照上述具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或?qū)Σ糠旨夹g(shù)特征進(jìn)行等同替換而不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，其均涵蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的范圍中。