[发明专利]一种整车网络通信数据的智能侦听器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子与通信领域，属于新能源汽车控制技术范畴，具体涉及一种新能源汽车整车网络通信数据的智能侦听器。

背景技术

面对日益严峻的能源匮乏和环境污染等问题，大力发展新能源汽车，是缓解金融危机、油价攀升和日益严峻的节能减排压力的有效途径；因而世界各国都高度重视新能源汽车技术的发展。发展新能源汽车的关键在于研制与集成其内部的各种电气子系统，这些电气子系统组成复杂的整车网络。整车网络中有大量车辆运行状态的数据，这些数据是分析汽车运行状态及故障原因的基础，为汽车的开发及维护提供了依据。

为了实时记录整车网络的数据，行车数据记录仪等汽车电子设备随之发展。但是目前的行车数据记录仪大多是记录整帧的CAN数据，由于整帧的CAN数据未必都是有用信息，这就造成了数据存储空间的浪费；这类行车数据记录仪的SD卡存储数据时是杂乱无序的，不利于数据的查询与浏览，也不利于后期的数据显示与分析。此外，行车数据记录仪的存储模块存在着隔离保护的问题，不带隔离电路的SD卡存储模块不支持热插拔，容易损坏，且抗干扰性差。

另一方面，整车网络上的通信协议往往不是单一的一种，有可能是SAE J1939通信协议、KWP 2000协议等常用车载通信协议的两种或几种，这就需要解决基于不同通信协议的数据帧的解析问题。

新能源汽车在整车开发测试时，或长时间实际使用中会偶然发生故障。这类偶发故障不常发生，但一旦发生一般会造成严重的后果。若能够捕获到偶发故障发生前的一段合理时间内的数据信息，则能够对偶发故障进行有效的干预，避免其发生。然而，目前的汽车故障诊断技术，都是在故障发生后才开始记录各种故障信息的。

发明内容

为了解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供一种整车网络通信数据的智能侦听器，基于不同通信协议的数据帧解析并发运行，只存储有用的数据信息，节约存储空间。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种整车网络通信数据的智能侦听器，包括处理器、数据侦听模块和数据存储模块，数据侦听模块与处理器连接，数据存储模块与处理器连接；所述数据侦听模块接收整车网络数据，并对所接收的数据进行协议解释，提取出有用信息后，传输给处理器，再由处理器将有用信息存储在数据存储模块中。

在一个优选的实施例中，所述数据侦听模块包括2个CAN收发器，分别通过2路CAN总线接口与处理器连接；由所述CAN收发器对所接收的数据进行协议解释。

优选地，所述CAN收发器内集成了多种车载通信协议的软件中间件，所述软件中间件用于对所接收的数据进行协议解释。

在一个优选的实施例中，所述数据存储模块包括数字隔离电路、SD卡，所述SD卡通过数字隔离电路与处理器的SPI总线接口连接；所述有用信息存储在SD卡中。所述SD卡以根目录-子目录的树形结构存储数据，根目录按照不同的电气子系统设计而成，子目录用于存储电气子系统中各种参数；所述处理器将有用信息转换为具有物理意义的实际物理值后，将实际物理值以树形结构存储在SD卡的子目录中。

所述数字隔离器电路包括中速隔离器和与中速隔离器串联的电阻排，中速隔离器与处理器的SPI总线接口连接，电阻排与SD卡连接。

优选地，所述数据存储模块还包括另一数字隔离电路和另一SD卡，所述另一SD卡通过所述另一数字隔离电路与处理器的SPI总线接口连接；当有偶发故障发生时，数据侦听模块将偶发故障发生时刻前的数据提出后存储于所述另一SD卡中，以捕捉偶发故障发生前的关键数据信息。

本发明将经过通信协议解释的数据按照不同的电气子系统分别以树形结构存储在第一SD卡的文件系统中，方便数据的历史查询和显示；基于多核芯片RAM中的环形队列，实时记录故障发生前的数据，故障触发后，将其数据存入到第二SD卡中，有效的记录了故障现场的信息。与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

1、采用了双核的微控制器，为数据的实时并行侦听提供保障；设计出基于CAN总线网络的数据侦听模块，不影响原有整车网络的运行，保障了整车网络的安全性。

2、基于SPI总线网络，设计了数据存储模块的安全隔离电路，支持热插拔，抗干扰，不易损坏，提高了存储模块的安全性。

3、在侦听器中集成了SAE J1939、KWP2000等不同通信协议软件的中间件，可以实现基于不同通信协议的数据帧的解析，提取出其有用信息，节约数据存储空间。