[發明專利]控制器局域網絡總線冗余系統及冗余切換的方法和裝置

有效

• 申請號: 201210021613.4
• 申請日: 2012-01-31
• 公開（公告）號: CN102611598A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 熊憶;黎明和;馬鈺;羅建利;梁更生
• 申請（專利權）人: 長沙中聯消防機械有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發明涉及網絡通訊技術領域，特別涉及一種CAN總線冗余系統及冗余切換的方法和裝置。

背景技術

在基于總線網絡的控制系統中，系統的容錯能力和可靠性是技術難點之一。目前，冗余設計是采用較多的技術。通常的冗余設計技術一般是基于冗余處理器或冗余通道實現。其中，采用冗余通道的控制器局域網絡(Controller?AreaNetwork，CAN)總線冗余系統如圖1所示，包括：主用總線和備用總線，該系統中的每個控制器節點，以及每個執行器節點都分別與主用總線和備用總線連接，這里，控制器節點1，控制器節點2和執行器節點1分別與主用總線和備用總線連接。而對于只有單端口的傳感器節點，采用雙傳感器節點的方式，其中一個與主用總線連接，另一個與備用總線連接。這里，冗余傳感器節點1與主用總線連接，而冗余傳感器節點2與備用總線連接。

在上述CAN總線冗余系統中，正常工作時，節點之間通過主用總線進行通訊，當某個節點與主用總線之間的通訊出現問題時，整條主用總線上的通訊都轉移到備用總線上。這樣，增加了系統的容錯能力，提高了系統的可靠性。

但是該系統正常工作時，所有的信息都采用主用總線進行傳遞，而節點與主用總線之間的通訊出現問題時，所有的信息都采用備用總線進行傳遞這樣，無論是主用總線，還是備用總線，其負載都很高，從而傳輸的速度比較慢，傳輸的效率也比較低。

發明內容

本發明實施例提供一種CAN總線冗余系統及冗余切換的方法和裝置，用以提高CAN總線冗余系統的傳輸效率。

本發明實施例提供一種控制器局域網絡CAN總線冗余系統，包括：至少兩條主用總線，和，至少一條備用總線，其中，

第一主用總線，與每個第一功能節點的第一端口連接，用于傳輸與每個第一功能節點相關功能對應的信息；

第二主用總線，與每個第二功能節點的第二端口連接，用于傳輸與每個第二功能節點相關功能對應的信息；

備用總線，與每個第一功能節點的第三端口，和/或，每個第二功能節點的第四端口連接，用于當與其連接的一個功能節點與對應的主用總線發生發生通訊故障時，傳輸與發生通訊故障的功能節點相關功能對應的信息。

本發明實施例提供一種冗余切換的方法，應用于上述的控制器局域網絡CAN總線冗余系統中，該方法包括：

當確定功能節點與其連接的主用總線發生通訊故障時，激活所述出現故障的功能節點與其他一條總線連接的端口，以及每個關聯功能節點分別與其他一條總線連接的端口，其中，所述功能節點為所述總線冗余系統中的第一功能節點或第二功能節點，所述關聯功能節點與所述出現故障的功能節點有通訊關系的功能節點；

通過每個被激活的端口，向對應的功能節點發送切換觸發指令，使得所述出現故障的功能節點與每個關聯功能節點通過所述其他一條總線進行通訊。

本發明實施例提供一種冗余切換的裝置，應用于上述的控制器局域網絡CAN總線冗余系統中，該裝置包括：

激活設備，用于當確定功能節點與其連接的主用總線發生通訊故障時，激活所述出現故障的功能節點與其他一條總線連接的端口，以及每個關聯功能節點分別與其他一條總線連接的端口，其中，所述功能節點為所述總線冗余系統中的第一功能節點或第二功能節點，所述關聯功能節點與所述出現故障的功能節點有通訊關系的功能節點；

切換設備，用于通過每個被激活的端口，向對應的功能節點發送切換觸發指令，使得所述出現故障的功能節點與每個關聯功能節點通過所述其他一條總線進行通訊。

本發明實施例中，CAN總線冗余系統包括：兩條或多條主用總線，以及一條、兩條、或多條備用總線。這樣，有多條總線來進行傳輸工作，可以大大降低左右的網絡負載率，同時，備用總線可作為第一主用總線和/或第二主用總線的冗余通道，從而，在通過冗余通道增加系統的容錯能力和可靠性的同時，最大化平均分配總線負載，并最大化避免總線因為負載率波動造成總線故障發生的幾率等的，提高系統的安全性和傳輸效率。

附圖說明

圖1為本發明現有技術中CAN總線冗余系統的架構圖；

圖2為本發明具體實施例中CAN總線冗余系統的架構圖；

圖3為本發明實施例中CAN總線冗余系統的架構圖；

圖4為本發明實施例中冗余切換的流程圖；

圖5為本發明實施例中冗余切換裝置的結構圖。

具體實施方式