[发明专利]基于OSEK网络管理的CAN网络管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于OSEK网络管理的一种新型网络管理策略设计，尤其提出了虚拟网络的构想，在多节点情况下应用虚拟网络实现需要网络管理的模块进行建环通讯，不需要的网络管理模块可以休眠。这样可以达到减少总线负载率，降低电气干扰性，有利于优化总线网络的目的。

背景技术

由于现代汽车电子的技术水平大幅提高，要求能对更多的汽车运行参数进行精确控制，因而汽车控制器的数量在不断的上升，从开始的几个发展到几十个以至于上百个控制单元。控制单元数量的增加，使得它们互相之间的信息交换也越来越密集，为了节省车上的布线空间即迅速的进行信息传递，采用CAN局域网来实现控制器之间的数据交换，从而达到调控的最佳状态。但是控制模块越多，所带来的电气干扰越严重，通讯时效性越低，总线负载率越高。如何降低负载率，减少干扰，优化网络，成为一项比较困难的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明设计了一种基于OSEK(汽车电子开放式系统及其接口)网络管理的CAN网络管理方法。

为了解决上述技术问题，本发明基于OSEK网络管理的CAN网络管理方法予以实现的技术方案是：该网络管理方法由OSEK网络转换处理模块和应用层-网络接口处理模块共同作用来实现，车身所有ECU节点以CAN总线连接，所述OSEK网络转换处理模块包括故障处理模块、休眠及初始化处理模块和虚拟网络处理模块；实现ECU节点网络状态转换的过程如下；

a.网络初始化；

b.网络复位：依据下述定义的虚拟网络管理报文帧建立虚拟网络，所述虚拟网络由ECU节点动态组合而形成，所述网络管理报文帧的定义如下：

其中：在报文ID与各自ECU ID之间建立一一对应的关系；数据场字节0中的虚拟网络ID位定义了虚拟网络的编号，与此同时，数据场字节0中还定义了虚拟网络报文帧类型Alive、Ring、Limphome与不同显示位之间一一对应的关系；数据场字节1-7中的虚拟网络ECU节点ID定义了虚拟网络需要通知的ECU节点的地址；

c.所述OSEK网络转换处理模块和应用层-网络接口处理模块共同作用完成ECU节点网络状态的转换，包括有以下几种情形：

ECU节点虚拟网络激活状态到非激活状态的转换：所述ECU节点所在的虚拟网络不需要通讯时，所述ECU节点就停止发送Ring类型的虚拟网络管理报文帧，虚拟网络计时器等于0时，所述ECU节点停止发送信号和接收信号，进入虚拟网络非激活状态；当虚拟网络中所有ECU节点都不需要通讯时，ECU节点应用层-网络接口处理模块发送应用层关闭虚拟网络的请求；此时整个虚拟网络就进入到关闭状态，同时关闭报文发送逻辑，设置虚拟网络激活位为0、虚拟网络Alive报文帧的发送标志位置0，虚拟网络Ring报文帧的发送标志位置0，停止发送信号，停止接收信号；

ECU节点虚拟网络非激活状态到激活状态的转换：当虚拟网络休眠后，若处于休眠的ECU节点收到其他节点发出的虚拟网络Alive报文帧，则会将寄存器对应的发送虚拟网络Alive报文帧的标志位置1，此时，该ECU节点检测到自身发出的Alive报文帧，该ECU节点会进入激活状态，重新加入虚拟网络；

ECU发送节点虚拟网络激活状态的自身转换：ECU发送节点发送第一帧虚拟网络管理报文帧后，将虚拟网络Alive报文帧的发送标志位置0，并设置虚拟网络Ring报文为等待发送状态；在虚拟网络Ring报文发送后，所述ECU发送节点检测到这个事件，这时设置其允许发送和接收信号，并且更新虚拟网络计时器为8s；

ECU接收节点虚拟网络激活状态的自身转换：ECU接收节点由无虚拟网络管理报文帧发送请求状态进入到虚拟网络管理报文帧发送激活状态，当虚拟网络管理报文帧发送后，产生Alive报文帧发送事件，这时接收节点允许其发送和接收信号，同时设置虚拟网络计时器为8s；

ECU节点虚拟网络激活状态到网络Limphome状态的转换：ECU节点处在虚拟网络激活状态，若无法发送虚拟网络管理报文帧，并且试图连续发送虚拟网络管理报文帧的次数超过8次，则ECU节点进入到网络Limphome状态；

ECU节点虚拟网络非激活状态到网络Limphome状态的转换：ECU节点处在虚拟网络非激活状态，若无法发送虚拟网络管理报文帧，并且试图连续发送虚拟网络管理报文帧的次数超过8次，则ECU节点进入到网络Limphome状态；