[发明专利]一种双冗余CAN总线通信系统和通信方法

说明书

本发明提供一种双冗余CAN总线通信系统和通信方法，CAN总线节点与优先级最高的CAN网络节点进行通信，CAN总线节点选择CAN网络节点中的任意一路通信总线进行通信，如果通信过程中该一路通信总线发生通信错误，则CAN总线节点选择另一路通信总线进行通信，如果通信过程中该另一路通信总线也发生通信错误，则CAN总线节点停止与该CAN网络节点的通信，转而选择与未发生通信错误的剩余CAN网络节点中优先级最高的CAN网络节点进行通信，同时CAN总线节点根据CAN监控节点采集的数据对发生通信错误的CAN网络节点进行错误恢复。本发明不仅可以实时监控CAN总线工作状态，在出现通信错误时，能够区分引起通信错误的干扰类型并实时响应，充分保证CAN通信的可靠性。

技术领域

本发明涉及CAN通信领域，尤其涉及一种双冗余CAN总线通信系统和通信方法。

背景技术

CAN通信是国际上应用最广泛的现场总线之一，汽车中的各电子控制单元普遍使用CAN总线进行信息共享以及相关控制。与一般的总线通信相比，CAN的数据通信具有突出的可靠性和实时性。但是，由于CAN总线本身存在额定缺陷，例如数据传输一致性和信道出错堵塞等，使数据传输仍存在一定的隐患。

目前，专利方面，北汽福田汽车股份有限公司提出“一种CAN总线处理方法和CAN控制器”(申请号201310549932.7，申请日2013.11.07，专利公开号：CN104635549A)，获取发送计数器的计数次数；如果发送计数器的计数次数大于第一次阈值，则控制CAN总线节点进入总线关闭状态；以第一时间间隔进行复位，并记录第一次复位次数；当第一次复位次数大于第二次数阈值，且CAN总线节点未恢复通信时，以第二时间间隔进行复位，直至CAN总线节点恢复通信。当CAN出错时，通信出现异常时，直到CAN总线恢复正常才可以通信，并且恢复时间未知，在现实操作中严重影响正常通信。

目前，专利方面，深圳市沃特玛电池有限公司提出“一种CAN总线处理方法及其系统”(申请号201610053980.0，申请日2016.01.26，专利公开号：CN105634895A)，具体内容为：CAN监控节点收集各个CAN网络节点的状态数据，并评估每个状态数据的等级以及根据等级调整错误处理方式；CAN监控节点根据从CAN总线接收到的报文数计算CAN负载率，并在平均负载率超过预设值时通知用户检查CAN网络。本方法只是通知用户检查CAN网络，并未对出现的错误采取措施处理。本文的技术方案可以对CAN通信不仅可以实时监控，而且在CAN通信异常时，会做出措施，充分保证CAN通信的可靠性。

专利方面，浙江大学提出“带总线错误解析功能的CAN总线分析系统”(申请号：201310410826.0，申请日2013.09.10，专利公开号：CN103475523A),提出通过检测总线信号，记录总线上的正常帧和发送时间戳，总线上存在错误有错误帧时，触发总线错误信号，记录总线上错误帧与时间戳，并对错误帧及被中断帧进行解析分析，确定错误帧类型和被中断节点地址，并将记录信息发送给后台进行后续处理。本发明可以很精确解析CAN错误信息，但是没有提出解决CAN错误的方法。

论文《基于CAN总线的一种计算机通信系统设计及CAN常见错误分析》(作者：魏宗寿，杨春杰，《测控技术》2006年第25卷第2期)中对CAN通信错误问题进行分类分析，但是并没有给出具体解决方法。

论文《CAN协议的错误处理及位定时》(作者：周泉，《汽车电器》2004年第7期)对CAN错误的种类、错误帧的输出和错误的标志进行详细分析。并未对CAN通信错误采取措施。

发明内容

本发明提供一种双冗余CAN总线通信系统和通信方法，不仅可以实时监控CAN总线工作状态，在出现通信错误时，能够区分引起通信错误的干扰类型并实时响应，充分保证CAN通信的可靠性。

为了达到上述目的，本发明提供一种双冗余CAN总线通信系统，包含：CAN总线节点以及与CAN总线节点连接的至少两个CAN网络节点，每一个CAN网络节点还连接CAN监控节点；