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CAN通信冗余的方法和通信装置与流程

2022-11-23 10:48:16 来源:中国专利 TAG:

can通信冗余的方法和通信装置
技术领域
1.本技术涉及通信领域,并且更具体地,涉及一种can通信冗余的方法和通信装置。


背景技术:

2.在设计汽车车内网络通信时,为了保证通信的可靠性,一般会进行控制器局域网络(controller area network,can)通信的冗余设计。但是在冗余设计时,虽然提升了网络通信系统的可靠性,但也无可避免地带来了成本提升、车内线束结构复杂等问题。
3.因此,如何在保证通信可靠的情况下,降低车内can通信系统的成本和车内线束结构的复杂度,成为需要解决的技术问题。


技术实现要素:

4.本技术提供一种can通信冗余的方法和通信装置,该技术方案在保证车内通信可靠的同时,能够降低车内通信系统的成本和车内线束结构的复杂度。
5.第一方面,提供了一种can通信冗余的方法,该方法包括:多路can通道分别与多个网络节点建立连接;当检测到所述多路can通道中的第一can通道出现故障时,控制多路选择器将与第一网络节点连接的can通道切换至第一备份can通道,所述第一can通道包括与所述第一网络节点连接的can通道。
6.基于本技术实施例,为多个can通道设计了一个备份通道,当第一网络节点连接的can通道出现故障时,可以控制多路选择器将第一网络节点连接的can通道切换至第一备份can通道。该技术方案可以实现通过一个备份can通道为多路can通道备份,不仅能够保证车内通信的可靠性,又能够降低车内通信系统的成本和车内线束结构的复杂度。
7.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述多路选择器包括多个双向开关,所述多个双向开关与所述多个网络节点一一对应,所述当检测到多路can通道中的第一can通道出现故障时,控制多路选择器将与第一网络节点连接的can通道切换至第一备份can通道,包括:控制所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一can通道的连接,并连接至所述第一备份can通道。
8.基于本技术实施例,多路选择器包括多个双向开关,当检测到其中一个外部网络节点对应的can通道出现故障时,可通过控制双向开关的断开与连接实现故障can通道至备份通道的切换。
9.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述控制所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一can通道的连接,并连接至所述第一备份can通道,包括:向所述多路选择器发送第一切换指示信息,所述第一切换指示信息用于指示所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一can通道的连接,并连接至所述第一备份can通道。
10.基于本技术实施例,在需要切换can通道时,通过向多路选择器发送切换指示信息,指示其从故障通道切换至备份通道。
11.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述方法还包括:当检测到所述多路can通道中的第二can通道出现故障时,确定所述第一can通道与所述第二can通道的优先级;当所述第二can通道的优先级大于所述第一can通道的优先级时,控制所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一备份can通道的连接,将第二网络节点对应的双向开关断开与所述第二can通道的连接,并将所述第二网络节点对应的双向开关连接至所述第一备份can通道。
12.基于本技术实施例,当检测两路can通道出现故障时,将优先级高的can通道切换至备份通道,从而有利于保证重要数据的通信可靠性。
13.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述确定所述第一can通道与所述第二can通道的优先级,包括:根据所述第一can通道与所述第二can通道传输的数据确定所述第一can通道与所述第二can通道的优先级。
14.基于本技术实施例,可通过can通道内传输的数据判断can通道的优先级,从而有利于保证重要数据的通信可靠性。
15.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述控制所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关与所述第一备份can通道断开,将第二网络节点对应的双向开关与所述第二can通道断开,并将所述第二网络节点对应的双向开关连接至所述第一备份can通道,包括:向多路选择器发送第二切换指示信息,所述第二切换指示信息用于指示所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一备份can通道的连接,将第二网络节点对应的双向开关断开与所述第二can通道的连接,并将所述第二网络节点对应的双向开关连接至所述第一备份can通道。
16.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一can通道包括至少两路can通道,与所述第一网络节点连接的can通道的优先级大于与第三网络节点连接的can通道的优先级,与所述第三网络节点连接的can通道为所述至少两个can通道中除与所述第一网络节点连接的can通道之外的通道。
17.基于本技术实施例,当第一can通道包括多路can通道时,第一网络节点连接的can通道的优先级更高,从而有利于保证重要数据的通信可靠性。
18.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述方法还包括:当检测到所述多路can通道中的第三can通道出现故障时,控制所述多路选择器将与第三网络节点连接的can通道从所述第三can通道切换至第二备份can通道,所述第二备份can通道与所述第一备份can通道为不同的can通道。
19.基于本技术实施例,该技术方案设计了两路备份通道,从而可以提升车内通信的可靠性。
20.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述方法还包括:当检测到所述多路can通道中的第四can通道出现故障时,确定所述第一can通道、所述第三can通道和所述第四can通道的优先级;当所述第四can通道的优先级大于所述第一can通道的优先级,且所述第一can通道的优先级大于第三通道的优先级时,控制所述多路选择器断开所述第三网络节点与所述第二备份can通道的连接,并将第四网络节点连接的can通道从所述第四can通道切换至所述第二备份can通道;或者当所述第四can通道的优先级大于所述第一can通道的优先级,且所述第一can通道的优先级小于第三通道的优先级时,控制所述多路选择器
断开所述第一网络节点与所述第一备份can通道的连接,并将第四网络节点连接的can通道从所述第四can通道切换至所述第一备份can通道。
21.基于本技术实施例,在有两路备份通道的情况下,将优先级高的两路can通道切换至该两路备份通道,从而有利于保证车内重要数据的通信可靠性。
22.第二方面,提供了一种can通信冗余的方法,该方法包括:多路can通道分别与多个网络节点建立连接;当同时检测到所述多路can通道中的至少两路can通道出现故障时,确定所述至少两路can通道的优先级;控制多路选择器将所述至少两路can通道中优先级高的两路can通道分别切换至两路备份can通道。
23.本技术实施例中,为通信系统设计了两路备份can通道,在有多路can通道同时出现故障时,可以将优先级高的两路can通道分别切换至两路备份通道中。
24.由于各个can通道传输的数据的重要程度可能是不同的,因此,该技术方案有利于保证重要数据的通信可靠性。
25.第三方面,提供一种通信装置,其特征在于,包括:存储器,用于存储指令;处理器,用于读取所述指令,当所述指令被所述处理器执行时,使得所述通信装置执行以下步骤:多路can通道分别与多个网络节点建立连接;当检测到所述多路can通道中的第一can通道出现故障时,控制多路选择器将与第一网络节点连接的can通道切换至第一备份can通道,所述第一can通道包括与所述第一网络节点连接的can通道。
26.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述多路选择器包括多个双向开关,所述多个双向开关与所述多个网络节点一一对应,当所述指令被所述处理器执行时,使得所述通信装置执行以下步骤:控制所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一can通道的连接,并连接至所述第一备份can通道。
27.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,当所述指令被所述处理器执行时,使得所述通信装置执行以下步骤:向所述多路选择器发送第一切换指示信息,所述第一切换指示信息用于指示所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一can通道的连接,并连接至所述第一备份can通道。
28.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,当所述指令被所述处理器执行时,使得所述通信装置执行以下步骤:当检测到所述多路can通道中的第二can通道出现故障时,确定所述第一can通道与所述第二can通道的优先级;当所述第二can通道的优先级大于所述第一can通道的优先级时,控制所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一备份can通道的连接,将第二网络节点对应的双向开关断开与所述第二can通道的连接,并将所述第二网络节点对应的双向开关连接至所述第一备份can通道。
29.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,当所述指令被所述处理器执行时,使得所述通信装置执行以下步骤:根据所述第一can通道与所述第二can通道传输的数据确定所述第一can通道与所述第二can通道的优先级。
30.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,当所述指令被所述处理器执行时,使得所述通信装置执行以下步骤:向多路选择器发送第二切换指示信息,所述第二切换指示信息用于指示所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一备份can通道的连接,将第二网络节点对应的双向开关断开与所述第二can通道的连接,并将所述第二网络节点对应的双向开关连接至所述第一备份can通道。
31.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述第一can通道包括至少两路can通道,与所述第一网络节点连接的can通道的优先级大于与第三网络节点连接的can通道的优先级,与所述第三网络节点连接的can通道为所述至少两个can通道中除与所述第一网络节点连接的can通道之外的通道。
32.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,当所述指令被所述处理器执行时,使得所述通信装置执行以下步骤:当检测到所述多路can通道中的第三can通道出现故障时,控制所述多路选择器将与第三网络节点连接的can通道从所述第三can通道切换至第二备份can通道,所述第二备份can通道与所述第一备份can通道为不同的can通道。
33.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,当所述指令被所述处理器执行时,使得所述通信装置执行以下步骤:当检测到所述多路can通道中的第四can通道出现故障时,确定所述第一can通道、所述第三can通道和所述第四can通道的优先级;当所述第四can通道的优先级大于所述第一can通道的优先级,且所述第一can通道的优先级大于第三通道的优先级时,控制所述多路选择器断开所述第三网络节点与所述第二备份can通道的连接,并将第四网络节点连接的can通道从所述第四can通道切换至所述第二备份can通道;或者当所述第四can通道的优先级大于所述第一can通道的优先级,且所述第一can通道的优先级小于第三通道的优先级时,控制所述多路选择器断开所述第一网络节点与所述第一备份can通道的连接,并将第四网络节点连接的can通道从所述第四can通道切换至所述第一备份can通道。
34.第四方面,提供一种通信装置,包括:存储器,用于存储指令;处理器,用于读取所述指令,当所述指令被所述处理器执行时,使得所述通信装置执行以下步骤:多路can通道分别与多个网络节点建立连接;当同时检测到所述多路can通道中的至少两路can通道出现故障时,确定所述至少两路can通道的优先级;控制多路选择器将所述至少两路can通道中优先级高的两路can通道分别切换至两路备份can通道。
35.第五方面,提供一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口用于接收信号,并将所述信号传输至所述处理器,所述处理器处理所述信号,使得如上述第一方面及其任一种可能的实现方式中所述的can通信冗余的方法被执行。
36.第六方面,提供一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口用于接收信号,并将所述信号传输至所述处理器,所述处理器处理所述信号,使得如上述第二方面中所述的can通信冗余的方法被执行。
37.第七方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得如上述第一方面及其任一种可能的实现方式中所述的can通信冗余的方法被执行。
38.第八方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得如上述第二方面中所述的can通信冗余的方法被执行。
39.第九方面,提供一种计算机程序产品,包括计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得如上述第一方面及其任一种可能的实现方式中所述的can通信冗余的方法被执行。
40.第十方面,提供一种计算机程序产品,包括计算机指令,当所述计算机指令在计算
机上运行时,使得如上述第二方面中所述的can通信冗余的方法被执行。
附图说明
41.图1是本技术实施例提供的一种can通信系统架构的示意图。
42.图2是本技术实施例提供的另一种can通信系统架构的示意图。
43.图3是本技术实施例提供的另一种can通信系统架构的示意图。
44.图4是本技术实施例提供的一种can通信冗余的方法的示意性流程图。
45.图5是本技术实施例提供的另一种can通信冗余的方法的示意性流程图。
具体实施方式
46.下面将结合附图,对本技术中的技术方案进行描述。
47.本技术实施例的技术方案可以应用于汽车车内通信系统中。
48.图1是本技术实施例提供的一种can通信系统架构的示意图。
49.如图1所示,外部网络节点100a、网络节点100b与通信装置100进行通信,该通信装置100可以包括微控制单元(micro control unit,mcu)110,该微控制单元110中可以包括多个can控制器,该通信装置100还可以包括多个can收发器。
50.其中,一路can通道可以包括一个can收发器和一个can控制器。参见图1,外部网络节点110a通过总线101a连接至一路can通道,该can通道包括can收发器102a和can控制器103a。接收数据时,该can收发器102a从总线接收数据,并将该数据传输到can控制器103a;发送数据时,该can收发器102a接收can控制器103a发送的编码信号,并将该编码信号转化为差分信号并通过总线101a发送至网络节点100a。
51.例如,该外部网络节点100a、100b可以是发动机控制单元、电动助力转向控制单元、空调控制单元等任何可以通过can总线接入的功能单元或设备。
52.为保证can通信系统的稳定性,一般会对can通信进行冗余设计,参见图1,该通信装置100为外部网络节点100a设计了备份通道a,该备份通道a包括can收发器104a和can控制器105a,该外部网络节点100a通过总线106a连接至该备份通道a,当外部网络节点100a正常情况下连接的can通道出现故障时,可以将该外部网络节点100a切切换至备份通道a。
53.应理解,本技术实施例中,一个can控制器对应一个can收发器。
54.可选地,一个can控制器可以对应多个can收发器,当can通道出现故障时,有可能是can收发器发生故障,也有可能是can控制器发生故障,还有可能是总线发生故障等等。
55.对于外部网络节点b来说,同样进行了备份通道b的设计,当其接入的can通道出现故障时,可以切换至备份通道b,从而能够提高车内网络通信的可靠性。
56.图1中的外部网络节点通过两条总线分别接入两路can通道,在一些实施例中,外部网络节点也可以通过一条总线接入两路can通道中,该方案尽管节省了一条总线,但整体上仍较为复杂。
57.可以看出,对于每个外部网络节点来说,通信装置100均对其can通道进行了备份设计,尽管能够提升车内网络通信的可靠性,但是车内的外部网络节点较多时,车内网络拓扑会变得复杂,其线束部署也十分繁琐,此外,对于每个网络节点均进行备份通道的设计,进一步增加了通信的成本。
58.有鉴于此,本技术实施例提供一种can通信冗余的方法和通信装置,该技术方案在保证车内通信可靠的同时,能够降低车内通信系统的成本和车内线束结构的复杂度。
59.下面将结合图2至图5,介绍本技术实施例中的can通信冗余的方法和通信装置。
60.图2是本技术实施例提供的另一种can通信系统架构的示意图。
61.如图2所示,该通信装置200可以包括mcu210、多个can收发器和多路选择器230,该mcu210中可以包括多个can控制器,该多路选择器230中可以包括选择器231和多个双向开关,每个双向开关与一个外部网络节点相对应。
62.可选地,该can控制器也可以不在mcu210中,而是作为一个独立的器件存在,本技术实施例对此不予限定。
63.参见图2,外部网络节点a通过总线连接至双向开关a0,a0连接至can收发器221的接入点a1,从而该外部网络节点a通过该双向开关a0连接至can通道中。当该外部网络节点a连接的can通道a出现故障时,该双向开关a0断开与a1的连接,并连接至备份通道中的can收发器225的接入点a2,从而该外部网络节点可以连接至can备份通道。
64.具体地,当mcu210检测到can收发器221或can控制器211出现故障时,mcu210会初始化备份通道,并设置备份通道数据的接收和发送为外部网络节点a连接的can通道a的完全镜像;初始化备份通道完成之后,该mcu210向多路选择器230中的选择器231发送切换指示信息;该选择器231接收到该切换指示信息之后,控制双向开关a0断开与can通道a中的can收发器221的接入点a1的连接,并将a0连接至备份通道的can收发器225的接入点a2,从而完成从故障通道至备份通道的切换。
65.同样的,外部网络节点b通过总线连接至双向开关b0,b0连接至can收发器222的接入点b1,从而该外部网络节点b通过该双向开关b0连接至can通道中。当该外部网络节点b连接的can通道出现故障时,该双向开关b0断开与b1的连接,并连接至备份通道中的can收发器225的接入点b2,从而该外部网络节点可以连接至can备份通道。
66.具体地,当mcu210检测到can收发器222或can控制器214出现故障时,mcu210会初始化备份通道,并设置备份通道数据的接收和发送为外部网络节点b连接的can通道b的完全镜像;初始化备份通道完成之后,该mcu210向多路选择器230中的选择器231发送切换指示信息;该选择器231接收到该切换指示信息之后,控制双向开关b0断开与can通道b中的can收发器222的接入点b1的连接,并将b0连接至备份通道的can收发器225的接入点b2,从而完成从故障通道至备份通道的切换。
67.对于外部网络节点c和外部网络节点d来说,可以参照外部网络节点a、外部网络节点b的相关描述,为了简洁,不再赘述。
68.本技术实施例中,为多个外部通信节点设计了一个备份通道,该备份通道包括can收发器225和can控制器213,该can收发器225具有四个接入点a2、b2、c2、d2,分别对应四个外部网络节点,当四个外部网络节点中的其中一个网络节点连接的can通道出现故障时,可通过该多路选择器中的双向开关完成从故障can通道到备份通道的切换。
69.应理解,本技术实施例以四个外部网络节点为例进行说明,但这不应对本技术造成任何限定,在实际应用中,该外部网络节点的数量可以不做具体限定。
70.上文介绍了多个外部网络节点中的其中一个网络节点连接的can通道出现故障的情形,在一些示例中,有可能出现多个网络节点连接的can通道出现故障的情况。
71.可能出现的can通道的故障情形是:
72.情形一:
73.在检测到其中一个网络节点对应的can通道出现故障,已经将该网络节点对应的can通道切换至备份通道的情况下,又检测到另一个网络节点对应的can通道出现故障。
74.例如,当外部网络节点a对应的can通道出现故障(如,can收发器211故障),macu210向多路选择器发送切换指示信息,控制双向开关a0与a1断开,并将a0连接至a2,此时,外部网络节点a已经连接至备份通道,这种情况下,mcu210又检测到can收发器222出现故障。
75.情形二:
76.同时检测到多路网络节点对应的can通道出现故障。
77.例如,当can控制器211和can控制器214出现故障时,该can控制器对应的can通道a和can通道b会出现故障。
78.对于上述可能出现的can通道的故障情形,本技术实施例在通信系统初始设计时,会根据各路can通道中传输的数据的重要性,制定各路can通道的优先级,在多个can通道出现故障时,根据各路can通道的优先级的高低,优先将优先级高的can通道切换至备份通道。
79.对于上述情形一:
80.由于在通信系统初始设计时,已经制定了各路can通道的优先级顺序,此时可以判断当前连接备份通道的网络节点对应的can通道的优先级和后检测到的另一网络节点对应的can通道的优先级的大小。若当前连接备份通道的网络节点对应的can通道的优先级大于后检测到的另一网络节点对应的can通道的优先级,则继续保持当前状态;若当前连接备份通道的网络节点对应的can通道的优先级小于后检测到的另一网络节点对应的can通道的优先级,则将当前连接备份通道的网络节点断开与备份通道的连接,并将后检测到的另一网络节点连接至备份通道。
81.例如,外部网络节点a连接的can通道a出现故障,且该网络节点a已经连接至备份通道,此时,又检测到外部网络节点b对应的can通道b出现故障。若can通道a的优先级大于can通道b的优先级,则保持当前状态,若can通道的优先级小于can通道b的优先级,则断开外部网络节点a与备份通道的连接,将外部网络节点b连接至该备份通道。
82.对于上述情形二:
83.当同时检测到多路can通道出现故障时,可以将多路故障can通道中优先级最高的一路can通道对应的外部网络节点连接至备份通道,以完成故障can通道至备份通道的切换。
84.例如,同时检测到can通道a和can通道b出现故障,若can通道a的优先级大于can通道b的优先级,则将can通道a对应的外部网络节点连接至备份通道。如can通道a中传输的数据为汽车发动机控制单元的数据,can通道b中传输的数据为调节车内空调的数据,则汽车发动机控制单元的数据显然要比调节车内空调的数据更为重要。
85.基于本技术实施例,多个外部网络节点通过多路选择器中的双向开关分别连接至多个can通道,并设计了一路备份通道,当检测到其中一个外部网络节点对应的can通道出现故障时,可通过控制双向开关的断开与连接实现故障can通道至备份通道的切换。该技术方案不仅能够保证车内通信的可靠性,又能够降低车内通信系统的成本和车内线束结构的
复杂度。
86.进一步地,当检测两路can通道出现故障时,将优先级高的can通道切换至备份通道,从而有利于保证重要数据的通信可靠性。
87.上文介绍了can通信系统中设计了一路备份通道的情形,下面结合图3介绍can通信系统中设计两路备份通道的情形。
88.图3是本技术实施例提供的另一种can通信系统架构的示意图。
89.如图3所示,该通信装置300可以包括mcu210、多个can收发器、多路选择器230,该mcu210中可以包括多个can控制器。该多路选择器230中可以包括选择器231和多个开关,每个开关与一个外部网络节点相对应。
90.与通信装置200不同的是,通信装置300中设计了两路备份通道,分别是备份通道a,包括can控制器213、can收发器225,备份通道b,包括can控制器216、can收发器226。
91.参见图3,该备份通道a中的can收发器225分别具有四个接入点a2、b2、c2、d2,该备份通道b中的can收发器226分别具有四个接入点a3、b3、c3、d3,分别对应四个外部网络节点。
92.在通信装置3具有两路备份通道的情况下,可能出现的故障情形是:
93.情形一:
94.检测到一路can通道出现故障。
95.情形二:
96.检测到两路can通道出现故障。
97.情形三:
98.同时检测到两路以上的can通道出现故障。
99.情形四:
100.检测到两路can通道出现故障,已经将该两路故障can通道对应的网络节点分别连接至两路备份通道的情况下,又检测到一路can通道出现故障。
101.对于上述情形一:
102.由于通信系统中有两路can备份通道,当检测到正常使用的其中一路can通道出现故障时,可以将该故障can通道对应的网络节点连接至两路备份通道中的其中一路。
103.示例性地,可以在系统中设定,该两路备份通道使用的顺序。或者,不对该两路备份通道使用的顺序做限定,在使用时随机选择其中一路。
104.以外部网络节点a为例,正常情况下,其通过开关a0默认连接can收发器221的接入点a1,某一时刻,当mcu210检测到该外部网络节点a连接的can通道a出现故障时,可以将开关a0断开与a1的连接,并将a0连接至a2点或a3点,从而可以实现该外部网络节点连接的can通道从故障can通道a至备份通道的切换。
105.例如,该外部网络节点a连接的can通道a发送故障时,开关a0断开与a1的连接,并连接至a2,则该外部网络节点连接的can通道为备份通道a。
106.对于上述情形二:
107.由于通信系统中有两路can备份通道,当检测到两路can通道出现故障时,可以将该两路故障can通道对应的网络节点分别连接至两路备份通道。
108.在一种可能的实现方式中,该两路can备份通道先后出现故障,例如,在外部网络
节点a已经连接至一路备份通道的情况下,mcu210又检测到网络节点b连接的can通道b出现故障,则将网络节点b连接至另一路备份通道。
109.在另一种可能的实现方式中,该两路can备份通道同时出现故障,则将该两路故障can通道对应的网络节点分别连接至两路备份通道即可。
110.对于上述情形三:
111.本技术实施例在通信系统初始设计时,会根据各路can通道中传输的数据的重要性,制定各路can通道的优先级,当同时检测到两路以上的can通道出现故障时,可以根据该两路以上的故障can通道的优先级的大小,选择优先级大的前两路故障can通道对应的网络节点连接至两路备份can通道。
112.对于上述情形四:
113.在通信系统初始设计时,会根据各路can通道中传输的数据的重要性,制定各路can通道的优先级,在检测到两路can通道出现故障,已经将该两路故障can通道对应的网络节点分别连接至两路备份通道的情况下,若此时又检测到一路can通道出现故障,可以通过该三路故障can通道的优先级顺序,确定是保持当前状态还是将后检测到的故障can通道对应的网络节点连接至其中一路备份通道。
114.示例性地,若网络节点a、网络节点b默认连接的can通道a、can通道b出现故障,且该网络节点a、网络节点b也已经分别连接至两路备份通道,如网络节点a连接至备份通道a,网络节点b连接至备份通道b,此时,mcu210检测到网络节点c默认连接的can通道c出现故障,则mcu210可以根据该can通道a、can通道b和can通道c的优先级大小进行决策。
115.若,can通道c的优先级小于can通道a和can通道b的优先级,则保持当前状态。
116.若can通道c的优先级大于can通道a的优先级,且can通道a的优先级大于can通道b的优先级,则将网络节点b与备份通道b的连接断开,并将网络节点c连接至备份通道b。
117.若can通道c的优先级大于can通道a的优先级,且can通道a的优先级小于can通道b的优先级,则将网络节点a与备份通道a的连接断开,并将网络节点c连接至备份通道a。
118.基于本技术实施例,多个外部网络节点通过多路选择器中的开关分别连接至多个can通道,并设计了两路备份通道,当检测到其中一个或两个外部网络节点对应的can通道出现故障时,可通过控制开关的断开与连接实现故障can通道至备份通道的切换。该技术方案不仅能够保证车内通信的可靠性,又能够降低车内通信系统的成本和车内线束结构的复杂度。
119.进一步地,当检测两路以上can通道出现故障时,将优先级高的两路can通道切换至两路备份通道,从而有利于保证重要数据的通信可靠性。
120.图4是本技术实施例提供的一种can冗余通信的方法的示意性流程图。如图4所示,该方法可以包括步骤410至步骤420。
121.410,多路can通道分别与多个网络节点建立连接。
122.其中,每一路can通道可以包括一个can控制器和一个can收发器,多路can通道分别与多个网络节点建立连接,可以理解为多个网络节点分别通过总线与多路can通道中的can收发器进行通信。
123.例如,can收发器通过总线接收网络节点发送的数据,并将该数据传输到can控制器。
124.该网络节点可以是发动机控制单元、电动助力转向控制单元、空调控制单元等。
125.420,当检测到所述多路can通道中的第一can通道出现故障时,控制多路选择器将与第一网络节点连接的can通道切换至第一备份can通道,所述第一can通道包括与所述第一网络节点连接的can通道。
126.其中,该第一can通道可以包括一个can通道,也可以包括多个can通道。
127.该多路选择器可以包括多个双向开关,每个双向开关与一路can通道相对应,正常情况下,每个双向开关默认连接一个正常通信的can通道,每个双向开关可以连接的另一个接入点为第一备份can通道的接入点。当第一网络节点连接的can通道出现故障时,可以控制多路选择器将与第一网络节点连接的can通道切换至第一备份can通道。
128.基于本技术实施例,为多个can通道设计了一个备份通道,当第一网络节点连接的can通道出现故障时,可以控制多路选择器将第一网络节点连接的can通道切换至第一备份can通道。该技术方案可以实现通过一个备份can通道为多路can通道备份,不仅能够保证车内通信的可靠性,又能够降低车内通信系统的成本和车内线束结构的复杂度。
129.可选地,所述多路选择器包括多个双向开关,所述多个双向开关与所述多个网络节点一一对应,所述当检测到多路can通道中的第一can通道出现故障时,控制多路选择器将与第一网络节点连接的can通道切换至第一备份can通道,包括:控制所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一can通道的连接,并连接至所述第一备份can通道。
130.该实施例中,第一网络节点连接的can通道即为第一can通道。
131.示例性地,参见图2,多路选择器230包括多个双向开关a0、b0、c0和d0。该第一网络节点可以是网络节点a,与网络节点a连接的can通道为can通道a,当检测到该can通道a出现故障时,控制多路选择器230将与该网络节点a对应的双向开关断开与can通道a的连接,并连接至备份通道。
132.可选地,所述控制所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一can通道的连接,并连接至所述第一备份can通道,包括:向所述多路选择器发送第一切换指示信息,所述第一切换指示信息用于指示所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一can通道的连接,并连接至所述第一备份can通道。
133.示例性地,参见图2,该第一备份can通道可以是图2中的备份通道,包括can控制器213和can收发器225,该第一网络节点可以是网络节点a,当检测到网络节点a连接的can通道a出现故障时,mcu210会向多路选择器发送第一切换指示信息,多路选择器中230中的选择器231接收到该第一切换指示信息之后,去控制开关a0断开与a1的连接,并连接至a2,以此完成从故障can通道至第一备份can通道的切换。
134.可选地,该方法还可以包括步骤430至440:
135.430,当检测到所述多路can通道中的第二can通道出现故障时,确定所述第一can通道与所述第二can通道的优先级。
136.示例性地,参见图2,该第一can通道可以为网络节点a连接的can通道a,第二can通道可以为网络节点b连接的can通道b。当网络节点a首先出现故障,在已经将can通道a切换至第一备份通道的情况下,又检测到网络节点b连接的can通道b出现故障,则此时可以判断can通道a与can通道b的优先级,根据其优先级的大小确定切换策略。
137.440,当所述第二can通道的优先级大于所述第一can通道的优先级时,控制所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一备份can通道的连接,将第二网络节点对应的双向开关断开与所述第二can通道的连接,并将所述第二网络节点对应的双向开关连接至所述第一备份can通道。
138.示例性地,如步骤430中所述的,当can通道b的优先级大于can通道a的优先级时,确定将can通道b切换至第一备份通道,则控制多路选择器将网络节点a对应的双向开关a0断开与a2的连接,将网络节点b对应的双向开关b0断开与b1点的连接,并将b0连接至b2。以此,完成网络节点b连接至备份通道。
139.具体地,可以向多路选择器发送切换指示信息,以指示其进行上述切换操作。
140.可选地,当第二can通道的优先级小于第一can通道的优先级时,可以保持当前状态,即保持第一网络节点与第一备份通道的连接。
141.可选地,所述确定所述第一can通道与所述第二can通道的优先级,包括:
142.根据所述第一can通道与所述第二can通道传输的数据确定所述第一can通道与所述第二can通道的优先级。
143.例如,在通信系统初始涉及时,可以根据各个can通道需要传输的数据的重要性设定各个can通道的优先级,如,传输汽车发动机控制数据的can通道的优先级高于传输调节汽车空调数据的can通道的优先级。
144.该技术方案将优先级高的can通道切换至备份通道,从而有利于保证重要数据的通信可靠性。
145.可选地,所述控制所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一备份can通道的连接,将第二网络节点对应的双向开关与断开所述第二can通道的连接,并将所述第二网络节点对应的双向开关连接至所述第一备份can通道,包括:
146.向多路选择器发送第二切换指示信息,所述第二切换指示信息用于指示所述多路选择器将所述第一网络节点对应的双向开关断开与所述第一备份can通道的连接,将第二网络节点对应的双向开关断开与所述第二can通道的连接,并将所述第二网络节点对应的双向开关连接至所述第一备份can通道。
147.该实施例中,当确定将第二网络节点连接至第一备份通道时,可以向多路选择器发送第二切换指示信息,以指示其进行切换。
148.可选地,所述第一can通道包括至少两路can通道,与所述第一网络节点连接的can通道的优先级高于与第三网络节点连接的can通道的优先级,与所述第三网络节点连接的can通道为所述至少两个can通道中除与所述第一网络节点连接的can通道之外的通道。
149.该实施例中,第一can通道可以包括多路can通道。例如,该第一can通道包括两路can通道,即同时出现检测到两路can通道出现故障,那么将优先级高的第一网络节点连接的can通道切换至第一备份通道,从而有利于保证重要数据的通信可靠性。
150.可选地,当检测到所述多路can通道中的第三can通道出现故障时,控制所述多路选择器将与第三网络节点连接的所述第三can通道切换至第二备份can通道,所述第二备份can通道与所述第一备份can通道为不同的can通道。
151.该实施例中,通信系统具有两路备份通道。示例性地,参见图3,第一网络节点可以是网络节点a,第三网络节点可以是网络节点b,在第一网络节点连接的can通道a切换至第
一备份can通道之后,又检测到网络节点b对应的can通道b出现故障,则可以将该网络节点b连接的can通道切换至第二备份can通道。
152.在有两路备份can通道的情况下,可以设定该两路备份通道can的使用顺序,例如,在仅有一路can通道出现故障时,优先使用第一备份can通道。
153.可选地,当检测到所述多路can通道中的第四can通道出现故障时,确定所述第一can通道、所述第三can通道和所述第四can通道的优先级;
154.当所述第四can通道的优先级大于所述第一can通道的优先级,且所述第一can通道的优先级大于第三通道的优先级时,控制所述多路选择器断开所述第三网络节点与所述第二备份can通道的连接,并将第四网络节点连接的can通道从所述第四can通道切换至所述第二备份can通道;或者
155.当所述第四can通道的优先级大于所述第一can通道的优先级,且所述第一can通道的优先级小于或等于第三通道的优先级时,控制所述多路选择器断开所述第一网络节点与所述第一备份can通道的连接,并将第四网络节点连接的can通道从所述第四can通道切换至所述第一备份can通道。
156.示例性地,参见图3,该第一网络节点可以是网络节点a,第一can通道为该网络节点a连接的can通道a,该第三网络节点可以是网络节点b,该第二can通道为该网络节点b连接的can通道b,该第四网络节点可以是网络节点c,该第三can通道为该网络节点c连接的can通道c。当网络节点a、网络节点b原本连接的can通道出现故障,且已经分别切换至两路备份can通道的情况下,又检测到网络节点c连接的can通道c出现故障,此时,可以根据can通道a、can通道b、can通道c的优先级大小来进行切换决策。
157.例如,当can通道c的优先级大于can通道a的优先级,can通道a的优先级大于can通道b的优先级时,控制多路选择器将网络节点b的开关b0断开与b3的连接,将网络节点c对应的c0断开与c1的连接,并将c0连接至c3,从而网络节点c可以连接至备份can通道。
158.当can通道c的优先级大于can通道a的优先级,can通道a的优先级小于can通道b的优先级时,控制多路选择器将网络节点a的开关a0断开与a2的连接,将网络节点c对应的c0断开与c1的连接,并将c0连接至c2,从而网络节点c可以连接至备份can通道。
159.当can通道c的优先级既小于can通道a,又小于can通道b的优先级时,保持当前状态,即继续保持网络节点a和网络节点b与备份通道的连接。
160.该技术方案有利于保证重要数据的通信可靠性。
161.图5是本技术实施例提供的另一种can冗余通信的方法的示意性流程图。
162.如图5所示,该方法可以包括步骤510至步骤530。
163.510,多路can通道分别与多个网络节点建立连接。
164.该步骤510可以参见步骤410中的相关描述,为了简洁,不再赘述。
165.520,当同时检测到所述多路can通道中的至少两路can通道出现故障时,确定所述至少两路can通道的优先级。
166.当同时检测到多路can通道出现故障时,可以根据该多路can通道的优先级,进行切换决策。
167.530,控制多路选择器将所述至少两路can通道中优先级高的两路can通道分别切换至两路备份can通道。
168.本技术实施例中,为通信系统设计了两路备份can通道,在有多路can通道同时出现故障时,可以将优先级高的两路can通道分别切换至两路备份通道中。
169.由于各个can通道传输的数据的重要程度可能是不同的,因此,该技术方案有利于保证重要数据的通信可靠性。
170.本技术实施例还提供一种通信装置,包括处理单元,所述处理单元用于执行如上文中任一项所述的can通信冗余的方法。
171.本技术实施例还提供一种通信装置,包括存储器,用于存储指令;处理器,用于读取所述指令,当所述指令被所述处理器执行时,使得所述通信装置执行如上文中任一项所述的can通信冗余的方法。
172.本技术实施例还提供一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口用于接收信号,并将所述信号传输至所述处理器,所述处理器处理所述信号,使得如上述任一项所述的can通信冗余的方法被执行。
173.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,包括计算机指令,当所述计算机指令在通信装置上运行时,使得所述通信装置执行如上文中任一项所述的can通信冗余的方法。
174.本技术实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得如上文中任一项所述的can通信冗余的方法被执行。
175.本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
176.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
177.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
178.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
179.另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
180.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计
算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
181.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

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