[发明专利]多总线控制器局域网系统中使用时间同步的数据传感器协调

说明书

技术领域

实施例总体上涉及车辆控制器局域网系统。

背景技术

控制器局域网（CAN）是一种车辆总线标准，用来允许电子控制单元（ECU）与其它装置在没有中央计算机或主机的情况下相互通信。车辆系统和子系统具有大量ECU，它们控制致动器或从传感装置接收数据。ECU控制的许多子系统是不与另一子系统通信的独立子系统，但是其它子系统通信且共享数据（例如发动机控制单元和电子制动控制单元）。

该CAN系统是异步广播串行总线，其允许消息进行串行传递。因此，ECU之间的消息在传送时不一定是在产生消息时立即在CAN总线上传送。如果CAN总线空闲，就马上传送消息。如果要传送一个以上的消息，就传送更占优势的消息。这被称为仲裁过程。具有最高优先级的CAN消息将支配这个仲裁，并且以较低优先级传送的消息将检测到此并等待。这是通过使用主导位和隐性位的二进位系统获得。CAN消息包括识别消息类型或发送器的ID。这个ID包括预定数量的数据字节。例如，一个ID可以包括运用多个0和多个1的8个数据字节。主导位是逻辑上的0，隐性位是逻辑上的1。主导位比隐性位接收更高优先级。在仲裁过程期间，具有较低比特值的更主导ID将赢得仲裁并且具有优先级。

由于隐性位中传送信息的延时，多CAN总线结构中的不同CAN总线的两个ECU之间的数据共享和数据整合可能引起时钟不同步的非同步数据整合到一起。也就是说，为了整合数据，处理器必须知晓它在使用由不同传感器在基本上相同的瞬间采集的数据。ECU利用它们的本地时钟给数据做时间标记，并且，如果这些本地时钟不同步，那么在数据整合处理期间可能出现时间数据的不匹配。车辆能够使用内部时钟通过发送时钟信号努力使所有ECU的时间同步；然而，由于CAN系统的异步性质和引起在不同CAN总线两端传送信息的迟延，可能也延迟包含时钟信号的信息到达ECU，这将引起不同CAN总线的ECU的本地时钟异步。在车对车（V2V）的情况中，还可能适用于车辆的是，使用来自其它车辆的传感器信息来执行车载传感器融合并执行适当的致动和控制。使用V2V信息传送的连接到远程车辆的CAN总线的传感器需要的准确性比仅仅使用通常基于GPS的V2V时间同步机构所达到的更高。

发明内容

实施例的优点是具有多个控制器局域网总线的异步控制器局域网的本地时钟的同步，获得控制器局域网系统内的来自不同传感器的数据的协调。对与系统的每个局域网总线内传送信息相关联的延迟进行估计并且为每个控制器局域网调整全局时间以解决这些延迟。把包含每个相应控制器局域网总线的调整全局时间的信息传送至不同装置以调整和同步化本地时钟。

实施例设想一种在异步车辆控制器局域网系统中使时间同步的方法。这个系统具有经由多个控制器局域网总线彼此通信的多个电子控制单元。这些电子控制单元与传感装置通信以采集这些传感装置获得的感测数据。每个电子控制单元在这多个控制器局域网总线上传送信息用于与其它电子控制单元（可能在在考虑中的车辆内或者在V2V的情况下可能在另一车辆中）共享感测数据。多个电子控制单元经由这多个控制器局域网总线与主控制单元通信。该主控制单元从时间同步源接收全局时间。该主控制单元估计这些电子控制单元在相应控制器局域网总线上传送信息的相应时间延迟。该时间延迟是相应电子控制单元产生用于在相应控制器局域网总线上传送的信息时的时间与在相应控制器局域网总线上传送信息时的时间之间的差。基于与每个相应控制器局域网总线相关联的估计时间迟延调整每个相应控制器局域网总线的全局时间。把来自每辆车的主控制单元的全局时间信息传送至每个电子控制单元，这些信息包括相关控制器局域网总线的调整全局时间。连接到控制器局域网的每个电子控制单元接收相应全局时间信息，基于相应全局时间信息中的调整全局时间使本地时钟同步。因为在多辆车之间共享共用的时间观念，所以在特定车辆上的特定传感器获取的时间标记能够进行转换以确定不同车辆上传感事件出现的时间。远程传感器数据可以用作局部传感器融合的一部分以在车辆上执行必需的时间同步致动和控制。