[發明專利]一種車載CAN網絡消息的共享ID序列方法

有效

• 申請號: 202010441418.1
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111711550B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 張庭芳;黃海林;曹銘;郭勁林;常江;王旭東
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/24
• 代理公司: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123
• 代理人: 唐棉棉

本發明公開了一種車載CAN網絡消息的共享ID序列方法，在車載CAN網絡通信中，CAN協議根據消息的優先級競爭總線的機制，使得多個消息在同一時刻發送時，會造成消息接收的不確定和低優先級消息排隊等待時間過長。本發明提供一種共享ID序列方法，使得CAN網絡節點消息能按照預設好的ID序列發送，并且當節點消息在傳輸過程出錯，不能按時發送給接收節點時，會按照設置的閾值來刪除它，以提高通信網絡的實時性和穩定性。

技術領域

本發明涉及汽車制造領域，具體是一種車載CAN網絡消息的共享ID序列方法。

背景技術

CAN總線是由博世公司開發出的一種串行總線，由于該總線有較高的可靠性和較低的價格優勢，使其成為目前汽車上應用最多的總線。然而在車載CAN總線的通信中，由于協議自身仲裁機制的原因，會使得消息接收是不確定的及低優先級消息的等待時延過長，嚴重影響了通信的穩定性和實時性。針對此問題，國外研究人員提出了TTCAN協議，此協議采用時分復用的原理來離線分配好各種消息的時間窗，達到有序發送消息的目的，增強了消息的實時性。但此方法的缺陷是無法和CAN節點設備很好的兼容，并且如果要新增消息的話，不得不重新離線設計時間窗，靈活性太差。國外研究人員還提出了共享時鐘方法，該方法是通過在軟件層面上實現時間觸發的CAN通信，但主節點需頻繁的發送時標消息來對從節點時鐘同步，對時標消息的抗干擾性要求很高并且額外增加了通信成本。

國內研究人員提出的動態ID序列的方法雖然能增強消息的確定性，但是此方法需要每個節點接收總線上的全部消息，這對節點中CPU的負擔是很大的。因此，需要一種更優的CAN消息發送方法來增強在CAN通信網絡的穩定性和實時性。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供一種車載CAN網絡消息的共享ID序列方法，以增強CAN網絡的穩定性，本發明所用的技術方案為：

一種車載CAN網絡消息的共享ID序列方法，具體包括以下步驟：

S1. 主節點控制器對CAN網路所有消息ID序列的預設及各消息出錯閾值的設置；

S2.主節點控制器把ID序列發給各從節點控制器，各從節點控制器根據得到的ID序列發送消息；

S3. 從節點控制器對消息發送條件進行判斷，當滿足消息發送條件時，從節點控制器發送該消息，否則不發送該消息；

S4.從節點控制器發送消息的出錯次數達到閾值，主節點控制器檢索并刪除出錯的ID，隨后重新排列ID序列。

步驟S1中所述主節點控制器對CAN網路所有消息ID序列的預設，其排列方法具體為：所有消息的ID序列按照優先級大小從左至右升序排列。

步驟S3中所述從節點控制器對消息發送條件進行判斷，其內容具體為：

從節點控制器根據接收的ID序列判斷本節點消息是否為下一個需要發送的消息，如果是，則繼續判斷是否到了本節點消息的發送周期，如果這兩個條件都滿足，則本節點發送該消息，否則不發送該消息。

步驟S4中所述從節點控制器發送消息的出錯次數達到閾值，主節點控制器檢索并刪除出錯的ID，隨后重新排列ID序列；其具體過程為：

從節點控制器發送消息給接收節點控制器的同時，也把該消息發送給主節點控制器，如果主節點控制器在下一個發送周期前沒收到該消息，則主節點控制器判斷該消息數據包丟失，相應接收節點控制器的消息數據包同樣丟失，主節點控制器報錯計數，并記錄該出錯消息的ID；

根據消息的重要程度，在主節點控制器中設置不同消息出錯的閾值，當有消息的出錯次數達到其對應的閾值時，主節點控制器檢索出相應出錯的消息ID進行刪除，并重新排列ID序列。

本發明的有益效果在于：