CN113741401B - 一种房车总线*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及房车改装技术领域，特别是涉及一种房车总线***。一种房车总线***，包括：前装设备群，用于实现所述房车的行驶功能，所述前装设备群包括VCU整车控制器和其他前装设备，所述VCU整车控制器用于对所述其他前装设备数据查询及控制；后装设备群，用于实现所述房车的生活居住功能，所述后装设备群包括MODBUS网关和其他后装设备，所述MODBUS网关用于对所述其他后装设备数据查询及控制；CAN总线，用于连接所述前装设备群；RS485总线，用于连接所述后装设备群；以及RS485‑CAN转换器，分别与所述VCU整车控制器和所述MODBUS网关连接，用于对所述VCU整车控制器和所述MODBUS网关之间的通讯数据进行协议转换，以实现所述前装设备群和所述后装设备群之间的数据通信。

Description

一种房车总线***
技术领域
本发明涉及房车改装技术领域，特别是涉及一种房车总线***。
背景技术
在房车改装领域，房车一般由实现行驶功能的前装设备和实现生活居住功能的后装设备组成：前装设备一般是原车底盘***，主要包括发动机、底盘、驾驶室、电气设备；后装设备一般是在原车底盘***的基础上改装加装的设备，主要包括寝具设备、厨房设备、盥洗设备。前装设备的通信总线一般为车载总线，例如CAN总线，而后装设备的通信总线一般为工业总线，例如RS485总线。由于不同的总线架构不兼容的问题，传统的房车改装没有把前装设备和后装设备的信息数据和控制功能连接起来。随着汽车电子技术的发展，前装设备和后装设备已经实现了更多的电动化和智能化功能，所以把更多的前装设备和后装设备做到互相获取信息数据和控制功能，也就是如何把两种总线上的设备给连通的问题已经非常有必要解决。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种房车总线***，可以实现前装设备和后装设备信息互通。
一种房车总线***，包括：
前装设备群，用于实现所述房车的行驶功能，所述前装设备群包括VCU(Vehiclecontrol unit)整车控制器和其他前装设备，所述VCU整车控制器用于对所述其他前装设备数据查询及控制；
后装设备群，用于实现所述房车的生活居住功能，所述后装设备群包括MODBUS网关和其他后装设备，所述MODBUS网关用于对所述其他后装设备数据查询及控制；
CAN总线，用于连接所述前装设备群；
RS485总线，用于连接所述后装设备群；以及
RS485-CAN转换器，分别与所述VCU整车控制器和所述MODBUS网关连接，用于对所述VCU整车控制器和所述MODBUS网关之间的通讯数据进行协议转换，以实现所述前装设备群和所述后装设备群之间的数据通信。
在其中一个实施例中，所述RS485-CAN转换器对所述VCU整车控制器和所述MODBUS网关之间的通讯数据进行协议转换的方法可以包括：
所述RS485-CAN转换器在软件协议层接收所述MODBUS网关基于MODBUS RTU协议组成的第一查询数据和控制指令，并将所述第一查询数据和控制指令按8字节为一组放到CAN总线帧的8字节数据区中以生成第二查询数据和控制指令，再将所述第二查询数据和控制指令发送至所述CAN总线；
所述VCU整车控制器针对在软件协议层接收的所述第二查询数据和控制指令生成第一回复数据和控制指令，并将所述第一回复数据和控制指令按8字节为一组放到CAN总线帧的8字节数据区同时设置每个帧CANID为唯一递增值以生成第二回复数据和控制指令，再将所述第二回复数据和控制指令依次发送至所述CAN总线；
所述RS485-CAN转换器在软件协议层将接收到的所述第二回复数据和控制指令的8字节数据区中的数据发送至所述RS485总线。
上述房车总线***，前装设备通信总线采用最通用的车载总线CAN总线，后装设备通信总线采用工业RS485总线，通过RS485-CAN转换器将CAN总线上的数据查询及控制设备VCU整车控制器和RS485总线上的数据查询和控制设备MODBUS通信网关连接在一起，同时使用协议转换的方式，实现了前装设备群和后装设备群互相获取信息和控制的功能，完成了后装设备群适配前装设备群的需求，很好的实现了房车的改装要求。
附图说明
图1为一个实施例中房车总线***的示意图；
图2为另一个实施例中房车总线***的示意图；
图3为一个实施例中RS485-CAN转换器的帧格式转换图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为一个实施例中房车总线***的示意图，如图1所示，一种房车总线***100，包括：
前装设备群110，用于实现所述房车的行驶功能，所述前装设备群110包括VCU整车控制器111和其他前装设备112，所述VCU整车控制器111用于对所述其他前装设备112数据查询及控制；
具体地，所述VCU整车控制器111和所述其他前装设备112并联连接，所述其他前装设备112可以包括BMS(Battery Management System)电池管理***、PDU(PowerDistribution Unit)高压配电装置、DCDC直流转直流转换器、OBC(On Board Charger)双向车载充电机，所述其他前装设备112所包括的前装设备之间并联连接；
进一步地，所述VCU整车控制器111可以使用基于CAN总线的CAN协议格式；所述VCU整车控制器111可以主动采集所述其他前装设备112的数据，还可以对所述其他前装设备112进行控制，所述VCU整车控制器111与所述其他前装设备112之间的通信报文按照标准的CAN帧格式发送和接收。
后装设备群120，用于实现所述房车的生活居住功能，所述后装设备群120包括MODBUS网关121和其他后装设备122，所述MODBUS网关121用于对所述其他后装设备122数据查询及控制；
具体地，所述其他后装设备122与所述MODBUS网关121串联连接，所述其他后装设备122可以包括HMI人机界面触摸屏、房车控制器、空调控制屏，所述其他后装设备122所包括的后装设备之间并联连接；
进一步地，所述MODBUS网关121可以使用基于RS485总线的MODBUS RTU协议格式；所述MODBUS网关121可以主动采集所述其他后装设备122的数据，还可以对所述其他后装设备122进行控制，所述MODBUS网关121与所述其他后装设备122之间的通信报文按照标准的MODBUS RTU帧格式发送和接收。
CAN总线130，用于连接所述前装设备群110；
具体地，所述前装设备群110所包括的前装设备之间通过所述CAN总线130连接。
RS485总线140，用于连接所述后装设备群120；
具体地，所述后装设备群120所包括的后装设备之间通过所述RS485总线140连接。
RS485-CAN转换器150，分别与所述VCU整车控制器111和所述MODBUS网关121连接，用于对所述VCU整车控制器111和所述MODBUS网关121之间的通讯数据进行协议转换，以实现所述前装设备群110和所述后装设备群120之间的数据通信；
具体地，所述VCU整车控制器111通过所述CAN总线130与所述RS485-CAN转换器150连接，所述MODBUS网关121通过所述RS485总线140与所述RS485-CAN转换器150连接。
图2为另一个实施例中房车总线***的示意图，如图2所示，一种房车总线***100，包括：前装设备群110、后装设备群120、CAN总线130、RS485总线140以及RS485-CAN转换器150。
前装设备群110，用于实现所述房车的行驶功能，所述前装设备群110包括并联连接的VCU整车控制器111、BMS电池管理***113以及车载三合一(OBC+DCDC+PDU)双向充电机114，所述VCU整车控制器111用于主动采集所述BMS电池管理***113和所述车载三合一(OBC+DCDC+PDU)双向充电机114的数据，还用于对所述BMS电池管理***113和所述车载三合一(OBC+DCDC+PDU)双向充电机114进行控制。
后装设备群120，用于实现所述房车的生活居住功能，所述后装设备群120包括MODBUS网关121、HMI(Human Machine Interface，人机界面)触摸屏123、房车控制器124以及空调控制屏125，所述HMI触摸屏123、所述房车控制器124以及所述空调控制屏125分别与所述MODBUS网关121串联连接。所述MODBUS网关121用于主动采集所述HMI触摸屏123、所述房车控制器124以及所述空调控制屏125的数据，还用于对所述HMI触摸屏123、所述房车控制器124以及所述空调控制屏125进行控制。
CAN总线130，用于连接所述VCU整车控制器111、所述BMS电池管理***113以及所述车载三合一(OBC+DCDC+PDU)双向充电机114，还用于连接所述VCU整车控制器111与所述RS485-CAN转换器150，所述VCU整车控制器111与所述BMS电池管理***113、所述车载三合一(OBC+DCDC+PDU)双向充电机114之间的通信报文按照标准的CAN帧格式发送和接收。
RS485总线140，用于连接所述MODBUS网关121、HMI触摸屏123、房车控制器124以及空调控制屏125，还用于连接所述MODBUS网关121与所述RS485-CAN转换器150，所述MODBUS网关121与所述HMI触摸屏123、所述房车控制器124、所述空调控制屏125之间的通信报文按照标准的MODBUS RTU帧格式发送和接收。
具体地，因为MODBUS RTU协议是主问从答的通信方式，所以可以把所述HMI触摸屏123设置为主站，所述房车控制器124以及所述空调控制屏125设置为从站，而所述MODBUS网关121设置为一个主动采集网关，所述MODBUS网关121与所述房车控制器124、所述空调控制屏125连接的端口设置为主站，由这个端口主动发送命令读写从站设备中的数据地址，从而获取这些从站的状态，并控制这些从站的状态，同时把相应的数据存储在所述MODBUS网关121的共享存储空间；同样的，所述MODBUS网关121与所述RS485-CAN转换器150连接的端口也配置为主站，由这个端口主动发送命令读写所述CAN总线130上从站设备VCU整车控制111中的数据地址，从而获取所述CAN总线130上相关电子控制单元的数据，并控制相关电子控制单元的状态，同时把相应的数据存储在所述MODBUS网关121的共享存储空间；最后，所述MODBUS网关121与所述HMI触摸屏123相连接的端口设置为从站，用来响应主站HMI触摸屏123的读写命令请求，并把所述MODBUS网关121的共享存储空间的数据做相应的读写操作，进而实现所述HMI触摸屏123主站间接的读写其余两个端口从站的数据存储，达到前装设备和后装设备数据互通的功能。
在其中一个实施例中，所述RS485-CAN转换器150对所述VCU整车控制器111和所述MODBUS网关121之间的通讯数据进行协议转换的方法可以包括：
所述RS485-CAN转换器150在软件协议层接收所述MODBUS网关121基于MODBUS RTU协议组成的第一查询数据和控制指令，并将所述第一查询数据和控制指令按8字节为一组放到CAN总线帧的8字节数据区中以生成第二查询数据和控制指令，再将所述第二查询数据和控制指令发送至所述CAN总线130；
所述VCU整车控制器111针对在软件协议层接收的所述第二查询数据和控制指令生成第一回复数据和控制指令，并将所述第一回复数据和控制指令按8字节为一组放到CAN总线帧的8字节数据区同时设置每个帧CANID为唯一递增值以生成第二回复数据和控制指令，再将所述第二回复数据和控制指令依次发送至所述CAN总线130；
所述RS485-CAN转换器150在软件协议层将接收到的所述第二回复数据和控制指令的8字节数据区中的数据发送至所述RS485总线140。
具体地，所述RS485-CAN转换器150一端为所述CAN总线130的CANHI和CANLOW接口，另外一端为所述RS485总线140的RS485+和RS485-接口，从而连通了所述CAN总线130和所述RS485总线的物理层。
进一步的，图3为一个实施例中RS485-CAN转换器的帧格式转换图，如图3所示，对于软件协议层，协议转换的方式为把RS485 MODBUS RTU的所有帧数据按8个字节为一组放到CAN帧的8字节数据区中，多于8个字节的时候就另外再组一个CAN帧，其中，CANID设定为一个唯一的固定的整数值，例如1，并按照一定的时间间隔，比如1ms，发动到CAN总线中去，这样VCU整车控制器就可以接收到CANID＝1的CAN帧后把所有数据组帧，并根据RS485MODBUS RTU解析其中的设备地址码、功能码、数据个数、校验值后回复相应的应答命令消息。而回复的应答命令同样的把所有MODBUS RTU应答命令帧数据按8字节为一组放到CAN帧的数据区，并且设置每个帧CANID为一个唯一的递增的值，并依次发送到所述CAN总线130中去，两个命令之间的数据包间隔3T时间，当所述RS485-CAN转换器150设置过滤器为只接收这些帧CANID的时候，就能接收到这些CAN数据，并连续把其中的数据区的数据发送到所述RS485总线140中，而所述RS485总线140另一侧的MODBUS网关121根据间隔时间3T以上，判断为两个不同的MODBUS RTU命令数据帧，从而正确断帧并解析其中的设备地址码、功能码、数据个数、校验值。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种房车总线***，其特征在于，包括：
前装设备群，用于实现所述房车的行驶功能，所述前装设备群包括VCU整车控制器和其他前装设备，所述VCU整车控制器用于对所述其他前装设备数据查询及控制；
后装设备群，用于实现所述房车的生活居住功能，所述后装设备群包括MODBUS网关和其他后装设备，所述MODBUS网关用于对所述其他后装设备数据查询及控制；
CAN总线，用于连接所述前装设备群；
RS485总线，用于连接所述后装设备群；以及
RS485-CAN转换器，分别与所述VCU整车控制器和所述MODBUS网关连接，用于对所述VCU整车控制器和所述MODBUS网关之间的通讯数据进行协议转换，以实现所述前装设备群和所述后装设备群之间的数据通信；
所述RS485-CAN转换器对所述VCU整车控制器和所述MODBUS网关之间的通讯数据进行协议转换的方法包括：
所述RS485-CAN转换器在软件协议层接收所述MODBUS网关基于MODBUS RTU协议组成的第一查询数据和控制指令，并将所述第一查询数据和控制指令按8字节为一组放到CAN总线帧的8字节数据区中以生成第二查询数据和控制指令，再将所述第二查询数据和控制指令发送至所述CAN总线；
所述VCU整车控制器针对在软件协议层接收的所述第二查询数据和控制指令生成第一回复数据和控制指令，并将所述第一回复数据和控制指令按8字节为一组放到CAN总线帧的8字节数据区同时设置每个帧CANID为唯一递增值以生成第二回复数据和控制指令，再将所述第二回复数据和控制指令依次发送至所述CAN总线；
所述RS485-CAN转换器在软件协议层将接收到的所述第二回复数据和控制指令的8字节数据区中的数据发送至所述RS485总线。
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