工程机械及其网络优化方法和装置制造方法及图纸

本公开提供了一种工程机械及其网络优化方法和装置，涉及CAN技术领域，所述方法包括：所述第一节点接收每个第二节点按照预设发送周期经由控制器局域网络CAN总线发送的至少一种报文；所述第一节点根据CAN总线的波特率和接收到的报文，确定CAN总线的负载率；在所述负载率大于预设负载率的情况下，所述第一节点向至少一个第二节点发送增大指令，以增大一种或多种报文的预设发送周期，直到所述负载率不大于所述预设负载率。

【技术实现步骤摘要】
工程机械及其网络优化方法和装置
本公开涉及控制器局域网络(CAN)
，尤其是一种工程机械及其网络优化方法和装置。
技术介绍
CAN总线在工程机械领域的应用越来越广泛，尤其是实时性要求高的数据传输场合。CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术，即，在多个节点同时发送数据时，采用仲裁机制优先传输高优先级的报文，但这会导致低优先级的报文的实时性得不到保证。
技术实现思路
专利技术人注意到，相关技术中，虽然CAN总线有仲裁机制，但在仲裁完成前，多个节点仍会同时经由CAN总线发送报文。在CAN总线的负载率大的情况下，由于信号会叠加，造成信号的幅值变大或信号变形，降低了节点间的通信质量，而低优先级报文甚至无法发送。即，报文的成功率和及时性无法保证。为了解决上述问题，本公开实施例提出了如下解决方案。根据本公开实施例的一方面，提供一种工程机械的网络优化方法，包括：所述第一节点接收每个第二节点按照预设发送周期经由控制器局域网络CAN总线发送的至少一种报文；所述第一节点根据CAN总线的波特率和接收到的报文，确定CAN总线的负载率；在所述负载率大于预设负载率的情况下，所述第一节点向至少一个第二节点发送增大指令，以增大一种或多种报文的预设发送周期，直到所述负载率不大于所述预设负载率。在一些实施例中，所述负载率包括瞬时负载率，所述第一节点每隔第一时间间隔根据第一预设时间段内接收到的第一组报文确定一次所述瞬时负载率，所述第一预设时间段的结束时刻为确定所述瞬时负载率的当前时刻；在每次确定的所述瞬时负载率大于CAN总线允许的最大瞬时负载率的情况下，所述第一节点向所述第一组报文对应的第一组第二节点发送所述增大指令，以增大所述第一组报文中的一种或多种报文的预设发送周期，直到下一次确定的所述瞬时负载率不大于所述最大瞬时负载率。在一些实施例中，所述第一节点向所述第一组报文对应的第一组第二节点发送所述增大指令包括：所述第一节点优先向所述第一组报文中优先级最低的某种报文对应的第二节点发送所述增大指令，以增大该种报文的预设发送周期。在一些实施例中，所述第一节点向所述第一组报文对应的第一组第二节点发送所述增大指令包括：所述第一节点按照所述第一组报文中每种报文的优先级从低到高的顺序依次向所述第一组第二节点发送所述增大指令，以按照优先级从低到高的顺序依次增大所述第一组报文中每种报文的预设发送周期。在一些实施例中，所述方法还包括：所述第一节点根据所述第一组报文中每种报文的预设发送周期的变化范围，确定所述第一组报文中每种报文的预设发送周期增大后的多个目标值；其中，所述增大指令使得所述第一组报文中每种报文的预设发送周期按照从小到大的顺序依次增大为每种报文的多个目标值，并且，所述增大指令使得所述第一组报文中每种报文的预设发送周期按照优先级从低到高的顺序依次增大为一个目标值后，再使得所述第一组报文中每种报文的预设发送周期按照优先级从低到高的顺序依次增大为另一个目标值。在一些实施例中，所述负载率包括平均负载率，所述第一节点每隔第二时间间隔根据第二预设时间段内接收到的第二组报文确定一次所述平均负载率，所述第二预设时间段的结束时刻为确定所述平均负载率的当前时刻；在连续M次确定的所述平均负载率大于CAN总线允许的最大平均负载率的情况下，所述第一节点向每个第二节点发送所述增大指令，以增大每个第二节点发送的每种报文的预设发送周期的指令，直到下一次确定的所述平均负载率不大于所述最大平均负载率，M为大于或等于2的整数。在一些实施例中，所述第一节点向每个第二节点发送所述增大指令包括：所述第一节点按照所述第二组报文中每种报文的优先级从低到高的顺序依次向对应的第二节点发送所述增大指令，以按照优先级从低到高的顺序依次增大所述第二组报文中每种报文的预设发送周期。在一些实施例中，所述方法还包括：在连续N次确定的所述平均负载率小于CAN总线允许的最小平均负载率的情况下，所述第一节点向每个第二节点发送减小指令，以减小每个第二节点发送的每种报文的预设发送周期的指令，直到下一次确定的所述平均负载率不小于所述最小平均负载率，所述最小平均负载率小于所述最大平均负载率，N为大于或等于2的整数。在一些实施例中，所述方法还包括：所述第一节点根据接收到每帧报文的时间，确定CAN总线的至少一个空闲时间段；所述第一节点判断接收到的每帧报文是否被仲裁；所述第一节点根据每帧报文是否被仲裁，计算每种报文的连续P帧报文的仲裁率，P为大于或等于2的整数；在某种报文的连续P帧的仲裁率大于CAN总线允许的最大仲裁率的情况下，所述第一节点向发送该种报文的第二节点发送延时指令，以使得该第二节点延时特定时间后在一个空闲时间段内开始按照该种报文的预设发送周期发送该种报文。在一些实施例中，所述特定时间为第二时刻与第一时刻的差值，所述第一时刻为接收到P帧报文中的第一帧报文的时刻，所述第二时刻位于区间[Tbase+Tmin,Tbase+Tmax]中的最大空闲时间段内，Tbase为所述第一时刻，Tmin为该种报文的预设发送周期的最小值，Tmax为该种报文的预设发送周期的最大值。在一些实施例中，所述第二时刻为最大空闲时间段的中点时刻。在一些实施例中，所述第一节点判断接收到的每帧报文是否被仲裁包括：根据接收到每种报文的每帧报文的时间，确定该种报文的实际发送周期；确定该种报文的实际发送周期与预设发送周期之间的第一差值；确定接收该种报文的每帧报文的时刻与接收前一帧报文的时刻之间的第二差值；在所述第一差值大于第一预设差值、且所述第二差值小于或等于第二预设差值的情况下，确定该帧报文被仲裁。在一些实施例中，所述方法还包括：所述第一节点按照预设发送周期经由CAN总线发送至少一种报文。在一些实施例中，所述第一时间间隔为单帧报文的最大传输时间。在一些实施例中，所述第二时间间隔为单帧报文的最大传输时间。在一些实施例中，所述第一预设差值大于或等于单帧报文的最大传输时间的2倍。根据本公开实施例的另一方面，提供一种工程机械的网络优化装置，所述工程机械包括第一节点以及一个或多个第二节点，所述装置设置在所述第一节点中，所述装置包括：接收模块，被配置为接收每个第二节点按照预设发送周期经由控制器局域网络CAN总线发送的至少一种报文；确定模块，被配置为根据CAN总线的波特率和接收到的报文，确定CAN总线的负载率；和发送模块，被配置为在所述负载率大于预设负载率的情况下，所述第一节点向至少一个第二节点发送增大指令，以增大一种或多种报文的预设发送周期，直到所述负载率不大于所述预设负载率。根据本公开实施例的又一方面，提供一种工程机械的网络优化装置，所述工程机械包括第一节点以及一个或多个第二节点，所述装置设置在所述第一节点中，所述装置包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行上述任意一个实施例所述的方法。根据本公开实施例的再一方面，提供一种工程机械，包括：第一节点，包括上述任意一个实施例所述的工程机械的网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工程机械的网络优化方法，所述工程机械包括第一节点以及一个或多个第二节点，所述方法包括：/n所述第一节点接收每个第二节点按照预设发送周期经由控制器局域网络CAN总线发送的至少一种报文；/n所述第一节点根据CAN总线的波特率和接收到的报文，确定CAN总线的负载率；/n在所述负载率大于预设负载率的情况下，所述第一节点向至少一个第二节点发送增大指令，以增大一种或多种报文的预设发送周期，直到所述负载率不大于所述预设负载率。/n

【技术特征摘要】
1.一种工程机械的网络优化方法，所述工程机械包括第一节点以及一个或多个第二节点，所述方法包括：
所述第一节点接收每个第二节点按照预设发送周期经由控制器局域网络CAN总线发送的至少一种报文；
所述第一节点根据CAN总线的波特率和接收到的报文，确定CAN总线的负载率；
在所述负载率大于预设负载率的情况下，所述第一节点向至少一个第二节点发送增大指令，以增大一种或多种报文的预设发送周期，直到所述负载率不大于所述预设负载率。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述负载率包括瞬时负载率，所述第一节点每隔第一时间间隔根据第一预设时间段内接收到的第一组报文确定一次所述瞬时负载率，所述第一预设时间段的结束时刻为确定所述瞬时负载率的当前时刻；
在每次确定的所述瞬时负载率大于CAN总线允许的最大瞬时负载率的情况下，所述第一节点向所述第一组报文对应的第一组第二节点发送所述增大指令，以增大所述第一组报文中的一种或多种报文的预设发送周期，直到下一次确定的所述瞬时负载率不大于所述最大瞬时负载率。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一节点向所述第一组报文对应的第一组第二节点发送所述增大指令包括：
所述第一节点优先向所述第一组报文中优先级最低的某种报文对应的第二节点发送所述增大指令，以增大该种报文的预设发送周期。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一节点向所述第一组报文对应的第一组第二节点发送所述增大指令包括：
所述第一节点按照所述第一组报文中每种报文的优先级从低到高的顺序依次向所述第一组第二节点发送所述增大指令，以按照优先级从低到高的顺序依次增大所述第一组报文中每种报文的预设发送周期。


5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
所述第一节点根据所述第一组报文中每种报文的预设发送周期的变化范围，确定所述第一组报文中每种报文的预设发送周期增大后的多个目标值；
其中，所述增大指令使得所述第一组报文中每种报文的预设发送周期按照从小到大的顺序依次增大为每种报文的多个目标值，并且，所述增大指令使得所述第一组报文中每种报文的预设发送周期按照优先级从低到高的顺序依次增大为一个目标值后，再使得所述第一组报文中每种报文的预设发送周期按照优先级从低到高的顺序依次增大为另一个目标值。


6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其中，所述负载率包括平均负载率，所述第一节点每隔第二时间间隔根据第二预设时间段内接收到的第二组报文确定一次所述平均负载率，所述第二预设时间段的结束时刻为确定所述平均负载率的当前时刻；
在连续M次确定的所述平均负载率大于CAN总线允许的最大平均负载率的情况下，所述第一节点向每个第二节点发送所述增大指令，以增大每个第二节点发送的每种报文的预设发送周期的指令，直到下一次确定的所述平均负载率不大于所述最大平均负载率，M为大于或等于2的整数。


7.根据权利要求6所述的方法，所述第一节点向每个第二节点发送所述增大指令包括：
所述第一节点按照所述第二组报文中每种报文的优先级从低到高的顺序依次向对应的第二节点发送所述增大指令，以按照优先级从低到高的顺序依次增大所述第二组报文中每种报文的预设发送周期。


8.根据权利要求6所述的方法，还包括：
在连续N次确定的所述平均负载率小于CAN总线允许的最小平均负载率的情况下，所述第一节点向每个第二节点发送减小指令，以减小每个第二节点发送的每种报文的预设发送周期的指令，直到下一次确定的所述平均负载率不小于所述最小平均负载率，所述最小平均负载率小于所述最大平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，于立娟，刘会娟，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32