[发明专利]在CAN总线上传输IP报文的方法及利用CAN总线网络构建的IP局域网

权利要求书

1.一种在CAN总线上传输IP报文的方法，其特征在于：基于ISO 15765-2的协议在CAN总线上传输IP报文，采用如下方法：

1)为实现利用CAN总线网络进行IP通讯，为参与通讯的各方分配至少一个物理地址，为每一个需要加入IP局域网的CAN总线节点分配物理地址的方法为：

a)物理地址是一串固定长度的二进制编码；

b)物理地址长度小于所使用的CAN数据帧报文ID长度的一半，即如果使用标准格式CAN数据帧来传输IP报文，物理地址长度最长为5；如果是使用扩展格式CAN数据帧来传输IP报文，物理地址长度最长为14；

c)物理地址长度最小为2；

d)每个节点可选择的物理地址取值范围为十进制的0至2n-2，n为物理地址长度；

e)十进制的2n-1，n为物理地址长度，也就是二进制的全1，不应分配给任意节点，这个数值保留用于未来的其他用途；

f)当一组CAN节点被分配至同一IP局域网时，它们的物理地址长度应相同，任意两个节点之间的物理地址取值均应不同；

g)每一个CAN节点可以拥有多个物理地址，这些物理地址可用于加入一个IP局域网或多个IP局域网，加入同一个IP局域网的多个物理地址长度相同，且取值不同；

2)各主机使用ISO 15765-2所定义的方法来传输IP报文，通讯时所使用的CAN数据帧报文ID由局域网描述字加上通讯双方的物理地址组成；

3)每个参与通讯的节点建立一个从目标IP地址到物理地址的转换表。

2.根据权利要求1所述的一种在CAN总线上传输IP报文的方法，其特征在于，所述的物理地址长度为：如果使用标准格式CAN数据帧，即使用报文ID长度为11位的CAN数据帧，来传输IP报文，则物理地址长度最长为5；如果是使用扩展格式CAN数据帧，即报文ID长度为29位的CAN数据帧，来传输IP报文，物理地址长度最长为14。

3.根据权利要求1所述的一种在CAN总线上传输IP报文的方法，其特征在于，利用ISO15765-2所规定之协议，在CAN总线上传输IP报文：

a)在IP协议栈中增加一个链路层接口，当IP层通过此接口收发IP报文时，IP报文通过ISO 15765-2所规定的协议在CAN总线上传输；

b)当通过ISO 15765-2所规定的协议在CAN总线上传输IP报文时，所使用的CAN数据帧ID由局域网描述字和收发双方的物理地址组成。

4.根据权利要求1所述的一种在CAN总线上传输IP报文的方法，其特征在于，为每一个加入IP局域网的CAN节点建立一个从目标IP地址到物理地址的转换表，该转换表中包含了所有IP局域网中其他节点的IP地址与物理地址的对应关系。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种在CAN总线上传输IP报文的方法，其特征在于，报文接收过程为：某个节点接收到一个CAN数据帧后，应首先判断报文ID中的局域网描述字是否与自身所处的局域网相同，并且目的物理地址是否等于自身的物理地址；如果局域网描述字和目的物理地址均与本节点相符，应将该CAN数据帧视为承载IP报文的TP协议报文并送入TP协议处理，经过TP协议接收到所有后续帧之后，TP协议将组装好的IP报文通过IP层的收到IP报文接口上送到IP层。

6.一种利用CAN总线网络构建的IP局域网，其特征在于，各主机使用ISO 15765-2所定义的方法来传输IP报文，采用以下传输方法：

S1：为参与通讯的各方分配至少一个物理地址；每个参与通讯的节点建立一个从目标IP地址到物理地址的转换表；

S2：通讯时所使用的CAN数据帧报文ID由局域网描述字加上数据传输的目的地物理地址以及数据传输的源物理地址组成。