[發明專利]整車總線控制系統的CAN通信協議

有效

• 申請號: 201410056595.2
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103840992B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 劉正山;張世平;范宣祿;李中延
• 申請（專利權）人: 金龍聯合汽車工業（蘇州）有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;G05B19/418
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及一種整車總線控制系統的CAN通信協議。

背景技術

目前汽車電子行業的CAN總線控制方面，都是生搬SAE1939協議的應用，并未針對應用特點對協議進行優化設計。隨著行業的發展，車聯網技術、遠程診斷技術和新能源客車的發展，需要在總線上傳輸的數據種類和數量不斷增加，實時性要求也更加嚴格。

發明內容

本發明目的在于提供一種整車總線控制系統的CAN通信協議，其提高了CAN通信的實時性，并降低了CAN總線的通信占有率。

為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是：

一種整車總線控制系統的CAN通信協議，整車總線控制系統包括整車控制單元、CAN節點以及連接整車控制單元與各CAN節點的CAN總線，整車總線控制系統的CAN通信協議中用于傳輸指令的CAN通信幀采用29bit的擴展幀，CAN通信協議采用多消費者模型。

對于上述技術方案，發明人還有進一步的優化實施方案。

作為優化，通信協議所采用的多消費者模型，支持增加SDO源地址，產生數據的節點將帶有自身節點ID的數據放到CAN總線上，將該數據的節點可以配置為接收該節點發送的數據。

作為優化，所述通信協議支持對象自檢并支持SDO協議。

進一步，該整車總線控制系統的CAN節點支持NMT狀態機并可通過NMT協議啟動，所有CAN節點的有效ID被列在NMT狀態機的抓站對象詞典中。

更進一步，所述NMT狀態機進行狀態轉化的流程如下：

在NMT狀態機初始化完成后，NMT狀態機自動轉到試運行狀態，并通過發送啟動消息指出此狀態跳轉；（通過這種方法，NMT狀態機指出已做好工作準備）

如果保持試運行狀態的NMT狀態機的服務受支持且配置正確，則這些NMT狀態機便可開始發送SYNC消息、時間戳消息或心跳消息；（相對于在此狀態下必須禁用的PDO通訊，NMT狀態機可通過SDO進行通訊，PDO通訊只有在運行狀態下才能實現）

在試運行狀態期間，NMT狀態機使用所有受支持的通訊對象，已切換到停止狀態的NMT狀態機只對接收到的NMT命令做出反應；

此外，NMT狀態機通過在停止狀態期間支持差錯控制協議，指出當前的NMT狀態；

各個CAN節點發心跳，啟動發BOOTUP，主節點定時發送SYNC幀和TIME?STAMP幀，各節點各自同步節拍和時間截,便于監控整個網絡節點的狀態,可以通過NMT命令使節點進入指定狀態。

作為優化，所述CAN通訊協議采用多幀廣播傳輸。

作為優化，所述CAN通訊協議采用靈活的幀間隔，綜合時間和事件觸發機制，10-500ms的間隔都可以發送PDO數據。

相對于現有技術中的方案，本發明的優點是：

本發明所描述的一種整車總線控制系統的CAN通信協議，通過增加通信幀的幀長度提高了CAN節點的支持數量，并采用多消費者模型優化了通訊模型從而更好地支持實時通訊，而且本發明支持對象字典讀寫，通過優化NMT管理方式實現了對組態涉及的優化，進而實現對整車故障診斷的支持。

本發明有效降低總線占有率，使得占有率不超過10%，同時滿足高實時性設計，支持大數據量通訊(數據報長度突破CAN總線8字節限制)，有效增加有效數據吞吐量，同時支持各個節點內變量交互,可支持后期組態平臺設計以及診斷平臺設計。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：

圖1為本發明實施例一中CAN通信幀的幀結構圖；

圖2為本發明實施例一中多消費者模型的通訊模式示意圖；

圖3為本發明實施例一中通過CANoe所獲得本通信協議與常規協議的總線占用率數據曲線圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發明而不限于限制本發明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。

實施例一：

本實施例描述了一種整車總線控制系統的CAN通信協議，整車總線控制系統包括整車控制單元、CAN節點以及連接整車控制單元與各CAN節點的CAN總線，整車總線控制系統的CAN通信協議中用于傳輸指令的CAN通信幀如圖1所示，采用29bit的擴展幀，CAN通信協議采用多消費者模型。