CN102975668B - 基于can总线的车辆远程控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于CAN总线的车辆远程控制方法，在车辆上安装车载终端的控制器，该控制器包括依次连接的无线模块、终端控制器以及CAN通讯模块，该无线模块与一远程控制中心进行无线通讯，所述CAN通讯模块通过一CAN总线模块与车辆的各部件连接；通过CAN总线模块实现车辆监控和控制，监控如发动机ECU，ABS、电机控制器、变速控制器、照明设备等的工作状态，也可向该CAN总线模块发送相关指令来对车辆进行远程控制，如控制车辆转速、扭矩等，通过该CAN总线模块，能实时监控车辆各部件是否处在正常工作状态，实时诊断车辆；提高车辆的可控制性。

Description

基于CAN总线的车辆远程控制方法

【技术领域】

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种基于CAN总线的车辆远程控制方法。

【背景技术】

SAEJ1939协议是美国汽车工程师协会(SAE)在CAN2.0B协议基础上制定的客车和重型货车网络通信应用层协议，在目前汽车电子网络中得到广泛应用。该协议采用CAN总线的数据帧封装其数据信息，并明确规定了汽车内部各ECU(电子控制单元)的名称、地址、通讯协议、优先级等信息，使用多路复用技术为车辆各传感器、执行器和控制器提供建立在CAN总线基础上的标准化高速网络连接，在不同的ECU间实现高速数据共享，以期有效减少线束数量并提高车辆电子控制***的灵活性、可靠性、可维修性。J1939协议的结构如表1：

表1

文件名称	文件内容
		J1939	概括的描述了J1939网络、OSI分层结构、下级文档的结构
J1939-01	客车及客车控制及信息网络
		J1939-02	农业设备控制及通信网络
J1939-11	物理层，采用250kb/s的屏蔽双绞线
		J1939-12	物理层，采用250kb/s的四芯绞线
J1939-13	物理层，故障诊断接口
		J1939-21	数据链路层，帧定义及格式
J1939-31	网络层，网络结构及各部件功能
		J1939-71	车辆应用层，应用信号及报文
J1939-72	虚拟终端应用层

J1939-73	诊断应用层，诊断消息定义
		J1939-81	网络管理协议，分配和管理地址

其中，J1939-71车辆应用定义了针对车辆应用的信号(参数)和报文(参数组)。应用层通过参数描述信号，给每个参数分配了一个19位的可疑参数编号(SPN)；此外还通过参数组描述报文，给每个参数组分配了一个24位的参数组编号(PGN)。SPN用来标识与ECU相关的故障诊断元素、部件或参数组中参数；PGN用来唯一标识一个特定参数组。除已分配的参数和参数组外，用户还可通过分配未使用的SPN给自定义参数和定义专有报文对应用层进行补充。

车辆在我们日常生活中越来越重要。随着科学技术发展车辆自动化程度越来越高，同时无线网络覆盖面越来越大，及CAN总线在车辆中越来越普及，车辆的一些重要部件现基本都加入到车辆CAN总线网络中，车辆的重要部件包括：电机控制器、变速控制器、防锁死刹车***ABS、发动机ECU、仪表板、照明设备、电动座椅、空调装置、电动窗、电动门锁以及安全气囊等。但现在车辆监控及诊断只能在车辆现场用专用工具监控、远程控制基本只能控制简单的车门开关锁、空调开关、车窗、照明设备等；无法控制车辆转速等；无法满足车辆自动化智能化发展需要。

现有技术中公开了一种“车载智能安全控制***与监控方法”，见公开号为：CN102323816A，公开日为：2012.01.18的中国专利，该一种车载智能安全控制***，包括：总线分析模块，与CAN总线连接，用于直接获取汽车当前的各种行驶数据；一键启动模块，与CAN总线连接，通过CAN总线上的信息启动相应的执行命令；位置模块，与CAN总线连接，用于获取汽车当前的位置信息；通讯模块，与CAN总线连接，用于将数据上传到远程的后台服务器；服务器呼叫模块，用于与所述通讯模块交换数据；以及后台处理模块，与所述服务器呼叫模块相连接，用于处理所述服务器呼叫模块所接收的数据，并将命令信息送到所述服务器呼叫模块。该发明的有益效果是：该***实现了车辆—网络—后台服务器的双向数据传输，监控功能。但该发明只是具体公开了如何进行监控，并未披露如何对车辆进行远程控制，即无法控制车辆转速、扭矩。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于CAN总线的车辆远程控制方法，不仅能监控发动机ECU，ABS、电机控制器、变速控制器、照明设备等的工作状态，而且控制车辆转速、扭矩等，提高车辆的可控制性。

本发明是这样实现的：一种基于CAN总线的车辆远程控制方法，在车辆上安装车载终端的控制器，该控制器包括依次连接的无线模块、终端控制器以及CAN通讯模块，该无线模块与一远程控制中心进行无线通讯，所述CAN通讯模块通过一CAN总线模块与车辆的各部件连接；通过CAN总线模块实时读取车辆运行中的发动机的机油液体液位、发动机的冷却液液体液位、发动机的机油压力、发动机的配置、发动机冷却液温度、发动机运行时间、发动机转速、发动机扭矩的各数据，并形成各对应的报文数据通过所述控制器发送给远程控制中心；通过CAN总线模块实现车辆监控和控制，监控包括：发动机ECU、ABS、电机控制器、变速控制器、或照明设备的工作状态，也可向该CAN总线模块发送相关指令来对车辆进行远程控制，控制车辆转速、扭矩，通过该CAN总线模块，能为车辆集中管理、维保管理、远程诊断提供实时数据；远程控制中心进行解析各报文数据来分析车辆运行的状态；远程控制中心发送设置好的发动机转速的控制报文和发动机扭矩的控制报文通过所述控制器发送给CAN总线模块，车辆接收发动机转速的控制报文和发动机扭矩的控制报文后进行设置或限制车辆的转速和扭矩；所述发动机转速的控制报文和发动机扭矩的控制报文是根据J1939协议结构J1939-71中规定的转速设置和限制、扭矩设置和限制对应的PGN参数组编号进行设置的；所述发动机转速的控制报文/发动机扭矩的控制报文格式为：传输循环率：激活时，发动机10ms，减速器50ms；数据长度：8字节；数据页面：0字节；PDU格式：0字节；PDU指定：目的地址；默认优先值：3；参数组数编号：0；其中，报文字节1为：控制位，控制位的字节1的第7和第8位：未定义；控制位的字节1的第5和第6位：不考虑控制模式优先权；控制位的字节1的第4和第3位：要求速度控制条件；控制位的字节1第2和第1位：不考虑控制模式；报文字节2和字节3：为要求速度/速度限制；报文字节4：为要求扭矩/扭矩限制；报文字节5到字节8：未定义。

进一步地，所述车辆的各部件包括：电机控制器、变速控制器、防锁死刹车***ABS、发动机ECU、仪表板、照明设备、电动座椅、空调装置、电动窗、电动门锁以及安全气囊；所述仪表板与所述CAN总线模块连接；所述电机控制器、变速控制器、防锁死刹车***ABS、发动机ECU均与所述CAN总线模块的CAN总线网络的高速网段连接；所述照明设备、电动座椅、空调装置、电动窗、电动门锁、安全气囊均与CAN总线模块的CAN总线网络的低速网段连接；所述远程控制中心通过发送各种操作命令，所述控制器中的终端控制器对各种操作命令进行解析成车辆能识别的命令后，发送给CAN总线模块，车辆接收到解析后的命令对车辆进行控制操作。

本发明具有如下优点：本发明通过CAN总线模块实现车辆监控和控制，监控如发动机ECU、ABS、电机控制器、变速控制器、照明设备等的工作状态，也可向该CAN总线模块发送相关指令来对车辆进行远程控制，如控制车辆转速、扭矩等，通过该CAN总线模块，能实时监控车辆各部件是否处在正常工作状态，实时诊断车辆；提高车辆的可控制性。

【附图说明】

图1是本发明的总体框架结构示意图。

图2是本发明的CAN总线模块与车辆连接的结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1和图2所示，本发明的一种基于CAN总线的车辆远程控制方法，在车辆上安装车载终端的控制器，该控制器包括依次连接的无线模块、终端控制器以及CAN通讯模块，该无线模块与一远程控制中心进行无线通讯，所述CAN通讯模块通过一CAN总线模块与车辆的各部件连接；通过CAN总线模块实时读取车辆运行中的发动机的机油液体液位、发动机的冷却液液体液位、发动机的机油压力、发动机的配置、发动机冷却液温度、发动机运行时间、发动机转速、发动机扭矩的各数据，并形成各对应的报文数据通过所述控制器发送给远程控制中心；远程控制中心进行解析各报文数据来分析车辆运行的状态；远程控制中心发送设置好的发动机转速的控制报文和发动机扭矩的控制报文通过所述控制器发送给CAN总线模块，车辆接收发动机转速的控制报文和发动机扭矩的控制报文后进行设置或限制车辆的转速和扭矩；所述发动机转速的控制报文和发动机扭矩的控制报文是根据J1939协议结构J1939-71中规定的转速设置和限制、扭矩设置和限制对应的PGN参数组编号进行设置的；该发动机包括：电动发动机、柴油发动机、汽油发动机、天燃气发动机、混合动力发动机等。

其中，所述车辆的各部件包括：电机控制器、变速控制器、防锁死刹车***ABS、发动机ECU、仪表板、照明设备、电动座椅、空调装置、电动窗、电动门锁以及安全气囊；所述仪表板与所述CAN总线模块连接；所述电机控制器、变速控制器、防锁死刹车***ABS、发动机ECU均与所述CAN总线模块的CAN总线网络的高速网段连接；所述照明设备、电动座椅、空调装置、电动窗、电动门锁、安全气囊均与CAN总线模块的CAN总线网络的低速网段连接；所述远程控制中心通过发送各种操作命令，所述控制器中的终端控制器对各种操作命令进行解析成车辆能识别的命令后，发送给CAN总线模块，车辆接收到解析后的命令对车辆进行控制操作。

值得一提的是：如本发明的发动机转速的控制报文/发动机扭矩的控制报文格式如下表1：

表1

注意：在命令扭矩极限为0时，减速器可能不工作。限制模式的使用使得减速器在高于指定要求极限时可以工作。这可以允许超过50％极限的减速。

总之，本发明通过CAN总线模块实现车辆监控和控制，监控如发动机ECU、ABS、电机控制器、变速控制器、照明设备等的工作状态，也可向该CAN总线模块发送相关指令来对车辆进行远程控制，如控制车辆转速、扭矩等，通过该CAN总线模块，能为车辆集中管理、维保管理、远程诊断提供实时数据。提供远程控制渠道，提高运行车辆管理水平，可以实现车辆防盗、车辆防抢及不规范用车远程跟踪限速等安全控制。车辆远程诊断提高车辆行车安全；提高车辆的可控制性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种基于CAN总线的车辆远程控制方法，其特征在于：在车辆上安装车载终端的控制器，该控制器包括依次连接的无线模块、终端控制器以及CAN通讯模块，该无线模块与一远程控制中心进行无线通讯，所述CAN通讯模块通过一CAN总线模块与车辆的各部件连接；通过CAN总线模块实时读取车辆运行中的发动机的机油液体液位、发动机的冷却液液体液位、发动机的机油压力、发动机的配置、发动机冷却液温度、发动机运行时间、发动机转速、发动机扭矩的各数据，并形成各对应的报文数据通过所述控制器发送给远程控制中心；通过CAN总线模块实现车辆监控和控制，监控包括：发动机ECU、ABS、电机控制器、变速控制器、或照明设备的工作状态，也可向该CAN总线模块发送相关指令来对车辆进行远程控制，控制车辆转速、扭矩，通过该CAN总线模块，能为车辆集中管理、维保管理、远程诊断提供实时数据；远程控制中心进行解析各报文数据来分析车辆运行的状态；远程控制中心发送设置好的发动机转速的控制报文和发动机扭矩的控制报文通过所述控制器发送给CAN总线模块，车辆接收发动机转速的控制报文和发动机扭矩的控制报文后进行设置或限制车辆的转速和扭矩；所述发动机转速的控制报文和发动机扭矩的控制报文是根据J1939协议结构J1939-71中规定的转速设置和限制、扭矩设置和限制对应的PGN参数组编号进行设置的；所述发动机转速的控制报文/发动机扭矩的控制报文格式为：传输循环率：激活时，发动机10ms，减速器50ms；数据长度：8字节；数据页面：0字节；PDU格式：0字节；PDU指定：目的地址；默认优先值：3；参数组数编号：0；其中，报文字节1为：控制位，控制位的字节1的第7和第8位：未定义；控制位的字节1的第5和第6位：不考虑控制模式优先权；控制位的字节1的第4和第3位：要求速度控制条件；控制位的字节1第2和第1位：不考虑控制模式；报文字节2和字节3：为要求速度/速度限制；报文字节4：为要求扭矩/扭矩限制；报文字节5到字节8：未定义。

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车辆远程控制方法，其特征在于：所述车辆的各部件包括：电机控制器、变速控制器、防锁死刹车***ABS、发动机ECU、仪表板、照明设备、电动座椅、空调装置、电动窗、电动门锁以及安全气囊；所述仪表板与所述CAN总线模块连接；所述电机控制器、变速控制器、防锁死刹车***ABS、发动机ECU均与所述CAN总线模块的CAN总线网络的高速网段连接；所述照明设备、电动座椅、空调装置、电动窗、电动门锁、安全气囊均与CAN总线模块的CAN总线网络的低速网段连接；所述远程控制中心通过发送各种操作命令，所述控制器中的终端控制器对各种操作命令进行解析成车辆能识别的命令后，发送给CAN总线模块，车辆接收到解析后的命令对车辆进行控制操作。