报文偏移量配置方法及相关设备与流程

本技术涉及智能车辆，更具体地说，本技术涉及一种报文偏移量配置方法及相关设备。

背景技术：

1、随着汽车电子电气架构的不断发展以及智能化程度的持续提高，车载控制系统中电子控制单元（electronic control unit，ecu）的数量不断增加，各ecu之间的信息交互需求日益复杂。控制器局域网（controller area network，can）作为车载网络中重要的通信基础设施，承担着车辆状态信息、控制指令以及诊断数据等信息的传输任务；其中，报文偏移量（offset）配置作为影响can总线通信时序的重要参数，合理的偏移量配置能够有效分散报文发送时间，提高通信资源利用效率，保障车载网络稳定运行。

2、然而，随着智能座舱、车载信息娱乐系统（in-vehicle infotainment，ivi）等功能的不断丰富，车载can网络中需要周期性发送的报文数量持续增加，而can控制器中的发送资源数量通常受到硬件限制，导致可用发送资源与实际报文数量之间存在矛盾。相关技术中，针对can报文偏移量配置通常依赖人工经验进行调整，工程人员根据报文周期、发送频率等信息手动分配offset值，在包含大量周期性报文的复杂网络环境中，难以综合考虑不同报文之间的发送时序关系，容易出现多个报文在相近时间窗口内集中发送的问题，进而增加发送资源竞争，影响通信实时性。也即，相关技术中存在针对can节点发送报文的偏移量配置效率低、资源利用不合理的技术问题。

技术实现思路

1、在本技术的 技术实现要素： 部分中，对相关技术方案进行了概括性说明，并引入了一系列简化表述的概念，相关内容将在具体实施方式部分中作进一步详细阐述。本发明内容部分不应被理解为对所要求保护的技术方案的关键特征或必要技术特征作出限定，也不用于限定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、本技术提供的报文偏移量配置方法及相关设备，能够通过对目标节点发送报文进行类型筛选、周期优先级排序以及基于约束条件的偏移量分配，能够实现针对周期性报文的自动化偏移量配置，进而提高报文发送资源利用的合理性，从而提升通信调度配置效率。

3、第一方面，本技术提供一种报文偏移量配置方法，包括：获取与目标节点对应的第一发送报文集合；基于所述第一发送报文集合中的各报文的发送类型，从所述第一发送报文集合中筛选出包含周期性发送特性的报文，构建第二发送报文集合；基于所述第二发送报文集合中各报文的报文周期，确定各报文的分配优先级，其中，所述报文周期与所述分配优先级呈负相关；按照所述分配优先级从高到低的顺序，基于预设约束条件依次为所述第二发送报文集合中的每个当前待分配报文确定目标偏移量，其中，所述预设约束条件是在预设发送窗口内的任一预设时间间隔中，所述当前待分配报文与已分配报文所占用的发送资源数量小于或等于目标数量阈值。

4、在一些实施方式中，所述获取与目标节点对应的第一发送报文集合，包括：获取控制器局域网数据库文件；通过预设匹配规则，从所述控制器局域网数据库文件中提取报文发送节点属性信息，其中，所述报文发送节点属性信息用于表征报文与发送节点之间的对应关系；将所述报文发送节点属性信息中的发送节点标识与预设目标节点标识相匹配的报文，确定为所述第一发送报文集合中的报文，其中，所述预设目标节点标识是表征所述目标节点的字符串。

5、在一些实施方式中，所述基于所述第一发送报文集合中的各报文的发送类型，从所述第一发送报文集合中筛选出包含周期性发送特性的报文，构建第二发送报文集合，包括：获取所述第一发送报文集合中各报文的报文发送类型属性值；将所述报文发送类型属性值为第一类型值和第二类型值的报文，确定为包含周期性发送特性的报文，其中，所述第一类型值表征报文按固定周期发送，所述第二类型值表征报文在按固定周期发送的基础上叠加事件触发发送；将所述报文发送类型属性值为第三类型值、第四类型值和第五类型值的报文从所述第一发送报文集合中排除，以构建所述第二发送报文集合，其中，所述第三类型值表征报文由事件驱动发送，所述第四类型值表征报文由激活状态驱动发送，所述第五类型值表征报文由条件驱动发送。

6、在一些实施方式中，所述基于所述第二发送报文集合中各报文的报文周期，确定各报文的分配优先级，包括：获取所述第二发送报文集合中出现的全部不重复的报文周期，得到报文周期集合；对所述报文周期集合中的各报文周期按照从小到大的顺序进行排序，得到报文周期序列；基于所述报文周期序列，为所述第二发送报文集合中的每个报文确定所述分配优先级，其中，报文周期在所述周期序列中的排列位置越靠前的报文，对应的分配优先级越高。

7、在一些实施方式中，所述预设发送窗口内的任一预设时间间隔为预设偏移量步长所对应的时间粒度，所述目标数量阈值为1；所述基于预设约束条件依次为所述第二发送报文集合中的每个当前待分配报文确定目标偏移量，包括：获取已分配目标偏移量的第三发送报文集合；在预设偏移量取值范围内，基于所述预设偏移量步长依次生成候选偏移量；对于每个所述候选偏移量，基于所述当前待分配报文的报文周期和所述候选偏移量，生成所述当前待分配报文在所述预设发送窗口内的第一发送时刻序列；对于所述第三发送报文集合中的每个已分配报文，基于所述已分配报文的报文周期和目标偏移量，生成所述已分配报文在所述预设发送窗口内的第二发送时刻序列；若所述第一发送时刻序列中的任一发送时刻与任一所述第二发送时刻序列中的任一发送时刻相同，则判定所述候选偏移量不满足所述预设约束条件；对所述预设偏移量取值范围内的候选偏移量进行遍历搜索，以将首个遍历到的、满足所述预设约束条件的候选偏移量，确定为所述当前待分配报文的目标偏移量。

8、在一些实施方式中，所述报文偏移量配置方法还包括：当在所述预设偏移量取值范围内未遍历到满足所述预设约束条件的候选偏移量时，按照预设扩展幅度扩大所述预设发送窗口，得到扩展发送窗口；在所述扩展发送窗口对应的扩展偏移量取值范围内，重新搜索满足所述预设约束条件的候选偏移量；若在所述扩展偏移量取值范围内确定出满足所述预设约束条件的候选偏移量，则将所述候选偏移量作为所述当前待分配报文的目标偏移量。

9、在一些实施方式中，所述报文偏移量配置方法还包括：若在所述扩展发送窗口的窗口长度增大达到预设最大发送窗口时仍未搜索到满足所述预设约束条件的候选偏移量，则将所述当前待分配报文在控制器局域网数据库文件中的预设默认偏移量，确定为所述当前待分配报文的目标偏移量。

10、在一些实施方式中，在按照所述分配优先级从高到低的顺序，基于预设约束条件依次为所述第二发送报文集合中的每个当前待分配报文确定目标偏移量之后，所述报文偏移量配置方法还包括：基于所述第二发送报文集合中各报文对应的目标偏移量和报文周期，确定各所述报文在预设仿真时长内的全部发送时刻，得到发送事件序列；将所述发送事件序列中，同一预设时间间隔内存在至少两个发送事件的时间间隔确定为碰撞时间间隔；基于所述碰撞时间间隔的数量和每个所述碰撞时间间隔内的并发事件数量，确定碰撞统计结果，以基于所述碰撞统计结果对所述目标偏移量进行调整。

11、在一些实施方式中，所述基于所述碰撞时间间隔的数量和每个所述碰撞时间间隔内的并发事件数量，确定碰撞统计结果，包括：基于每个所述碰撞时间间隔内的并发事件数量，确定所述碰撞时间间隔对应的碰撞级别，其中，所述碰撞级别包括第一碰撞级别、第二碰撞级别和第三碰撞级别，所述第一碰撞级别对应的并发事件数量大于或等于第一预设数量阈值，所述第二碰撞级别对应的并发事件数量小于所述第一预设数量阈值且大于或等于第二预设数量阈值，所述第三碰撞级别对应的并发事件数量小于所述第二预设数量阈值；基于所有碰撞时间间隔对应的碰撞级别、所述碰撞时间间隔的数量，以及所述发送事件序列的总事件数量，生成所述碰撞统计结果。

12、在一些实施方式中，所述报文偏移量配置方法还包括：基于所述第二发送报文集合中各报文对应的目标偏移量、所述发送事件序列和所述碰撞统计结果，生成结构化输出文件，其中，所述结构化输出文件包括第一信息区域、第二信息区域、第三信息区域和第四信息区域，所述第一信息区域用于记录各报文优化后的偏移量配置信息，所述第二信息区域用于记录各报文在所述预设仿真时长内的所有发送事件的明细信息，所述第三信息区域用于记录各所述碰撞时间间隔的并发事件数量和对应的碰撞级别，所述第四信息区域用于记录基于所述碰撞时间间隔的数量和所述总事件数量确定的碰撞概率，以及所述预设仿真时长的配置信息。

13、在一些实施方式中，所述基于所述碰撞统计结果对所述目标偏移量进行调整，包括：当所述碰撞统计结果中的所述碰撞时间间隔的数量大于预设碰撞数量阈值时，从所述碰撞时间间隔中确定并发事件数量最大的目标碰撞时间间隔；获取所述目标碰撞时间间隔内发生碰撞的各目标报文；基于预设调整规则，对所述各目标报文中至少一个目标报文的目标偏移量进行调整，以降低所述目标碰撞时间间隔内的并发事件数量。

14、第二方面，本技术还提供一种报文偏移量配置装置，包括：数据获取单元，用于获取与目标节点对应的第一发送报文集合；集合构建单元，用于基于所述第一发送报文集合中的各报文的发送类型，从所述第一发送报文集合中筛选出包含周期性发送特性的报文，构建第二发送报文集合；优先级确定单元，用于基于所述第二发送报文集合中各报文的报文周期，确定各报文的分配优先级，其中，所述报文周期与所述分配优先级呈负相关；偏移量确定单元，用于按照所述分配优先级从高到低的顺序，基于预设约束条件依次为所述第二发送报文集合中的每个当前待分配报文确定目标偏移量，其中，所述预设约束条件是在预设发送窗口内的任一预设时间间隔中，所述当前待分配报文与已分配报文所占用的发送资源数量小于或等于目标数量阈值。

15、第三方面，本技术还提供一种车辆，包括：存储器和处理器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序时实现第一方面所述的报文偏移量配置方法的步骤。

16、第四方面，本技术还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令或计算机程序，所述计算机可执行指令或所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的报文偏移量配置方法的步骤。

17、第五方面，本技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或计算机可执行指令，所述计算机程序或计算机可执行指令被处理器执行时，实现本技术实施例提供的报文偏移量配置方法的步骤。

18、综上，本技术通过获取目标节点对应的第一发送报文集合，并进一步根据报文发送类型筛选出具有周期性发送特征的报文，可以有效剔除非周期性发送报文对偏移量配置过程的影响，由于周期性发送报文具有固定的发送时间规律，因此针对该类报文进行统一优化配置，能够提高偏移量分配过程的针对性，使配置结果更加符合周期性通信资源调度需求；通过根据第二发送报文集合中各报文的报文周期确定分配优先级，并设置报文周期与分配优先级之间的负相关关系，使发送周期较短、发送频率较高的报文能够优先获得偏移量分配资源，由于高频报文在单位时间内占用发送资源的次数更多，因此优先对高频报文进行优化配置，可以降低高频报文之间以及高频报文与其他报文之间产生发送资源冲突的概率，提高关键周期性报文的发送稳定性；在完成优先级划分后，按照优先级从高到低的顺序，基于预设约束条件依次为各待分配报文确定目标偏移量，使不同报文的发送时刻能够在时间维度上进行合理分散，避免多个报文集中占用同一发送时间资源，从而实现有限发送资源条件下的报文偏移量协调配置。综上所述，本技术提供的报文偏移量配置方法通过对目标节点发送报文进行类型筛选、周期优先级排序以及基于约束条件的偏移量分配，能够实现针对周期性报文的自动化偏移量配置，进而提高报文发送资源利用的合理性，从而提升通信调度配置效率。