CN105376126A - Can总线网关及涉及can总线网关的通信方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CAN总线网关及涉及CAN总线网关的通信方法和系统，其中在CAN总线网关中实施的通信方法包括：接收来自第一CAN网络处的请求节点的用于向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；以及基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点。通过在车辆中应用上述的CAN总线网关以及上述的通信方法和系统，即便是车辆中某一模块因功能增加需要获取其它网络的相关信息，也无需对网关进行变更修改，实现了信息的智能化转发。

Description

CAN总线网关及涉及CAN总线网关的通信方法和系统

技术领域

本发明涉及一种CAN总线网关及涉及CAN总线网关的通信方法和系统，具体地，涉及一种CAN总线网关、一种在CAN总线网关中实施的通信方法以及一种使用CAN总线网关的通信方法和系统。

背景技术

随着汽车电子和计算机控制技术的不断发展，整车各个网络上加载的电气节点数量都在不断增加，网络之间数据交互量也越来越大；另外，根据车型的各种配置，网络之间交互的数据也不尽相同。这样对于网络的信息路由——车载网关的设计也提出了一个很大的挑战，车载网关具备智能化信息转发处理机制，能识别网络上各模块信息的需求，实现信息转发。在现有技术中，绝大部分汽车厂商都是根据不同车型及不同配置来设计车载网关，一方面使得产品设计开发成本的增加；另一方面不同的设计要求使得产品生产管控成本以及售后维护成本也增加，随着新车型不断增多以及车型配置的多样化，这两方面问题也越来越显著。

发明内容

本发明的目的是提供一种CAN总线网关、在CAN总线网关中实施的通信方法及使用CAN总线网关的通信方法和系统，以解决现有技术中根据车型配置设计车载网关所带来的设计开发成本和产品生产管控成本以及售后维护成本增加的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种在CAN总线网关中实施的通信方法，该方法包括：接收来自第一CAN网络处的请求节点的用于向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；以及基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点。

本发明还提供一种CAN总线网关，该网关包括：用于接收来自第一CAN网络处的请求节点的用于向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求的装置，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；用于对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID的装置；以及用于基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点的装置。

本发明还提供一种使用CAN总线网关的通信方法，该方法包括：第一CAN网络处的请求节点发送向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；所述CAN总线网关接收所述请求且对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID，并基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点；所述目的节点响应于所述请求发送消息，该消息包含所请求的数据和所述目的节点的ID；以及所述CAN总线网关接收所述消息，并将所述消息转发至所述请求节点。

本发明还提供一种使用CAN总线网关的通信系统，包括第一CAN网络、第二CAN网络和CAN总线网关，所述第一CAN网络包括请求节点，所述第二CAN网络包括目的节点，其中，所述请求节点用于发送向所述目的节点请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；所述CAN总线网关用于接收所述请求且对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID，并基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述目的节点；所述目的节点用于响应于所述请求发送消息，该消息包含所请求的数据和所述目的节点的ID；以及所述CAN总线网关还用于接收所述消息，并将所述消息转发至所述请求节点。

在车辆中应用上述的CAN总线网关以及上述的通信方法和系统，通过接收来自第一CAN网络处的请求节点的用于向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求，对包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID的请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID，以及基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点。由此，即便是车辆中某一模块因功能增加需要获取其它网络的相关信息，也无需对网关进行变更修改，实现了信息的智能化转发，同时降低了车载网关的设计开发成本和产品生产管控成本以及售后维护成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的实施方式的一种在CAN总线网关中实施的通信方法的流程图；

图2是根据本发明第一实施方式的一种使用CAN总线网关的通信方法的流程图；

图3是根据本发明的实施方式的一种使用CAN总线网关的通信系统的方框图；以及

图4是根据本发明第二实施方式的一种使用CAN总线网关的通信方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是根据本发明的实施方式的一种在CAN总线网关中实施的通信方法的流程图。

如图1所示，本发明的实施方式提供的一种在CAN总线网关中实施的通信方法包括：

S100，接收来自第一CAN网络处的请求节点的用于向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；

S102，对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；以及

S104，基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点。

在车辆中应用上述的通信方法，通过接收来自第一CAN网络处的请求节点的用于向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求，对包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID的请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID，以及基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点。由此，即便是车辆中某一模块因功能增加需要获取其它网络的相关信息，也无需对网关进行变更修改，实现了信息的智能化转发，同时降低了车载网关的设计开发成本和产品生产管控成本以及售后维护成本。

根据本发明的一种实施方式，该方法还包括：

S106，接收所述目的节点响应于所述请求传送的消息，该消息包含所请求的数据和所述目的节点的ID；以及

S108，将所述消息转发至所述请求节点。

其中，所述请求还包含传输速率，所述消息以所述传输速率被转发至所述请求节点。并且，根据所述传输速率设置适当的定时器。本领域技术人员应当理解，可以利用现有的方式对定时器进行设置，本发明不对此进行限定。

根据本发明的一种实施方式，该方法还包括：

判断所述请求中包含的所述目的节点的ID是否与缓存中存储的节点的ID相同；

在判断为相同的情况下，将所述缓存中存储的与该缓存中存储的该节点的ID相关联的传输速率更新为所述请求中包含的传输速率；

在判断为不相同的情况下，将所述请求中包含的所述目的节点的ID和传输速率存储在所述缓存中。

本发明的一个实施方式还提供了一种CAN总线网关，该网关包括：用于接收来自第一CAN网络处的请求节点的用于向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求的装置，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；用于对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID的装置；以及用于基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点的装置。

通过在车辆中应用上述的CAN总线网关，即便是车辆中某一模块因功能增加需要获取其它网络的相关信息，也无需对网关进行变更修改，实现了信息的智能化转发，同时降低了车载网关的设计开发成本和产品生产管控成本以及售后维护成本。

根据本发明的一种实施方式，该网关还包括：用于接收所述目的节点响应于所述请求传送的消息的装置，该消息包含所请求的数据和所述目的节点的ID；以及用于将所述消息转发至所述请求节点的装置。

其中，所述请求还包含传输速率，所述消息以所述传输速率被转发至所述请求节点。并且，根据所述传输速率设置适当的定时器。本领域技术人员应当理解，可以利用现有的方式对定时器进行设置，本发明不对此进行限定。

根据本发明的一种实施方式，该网关还包括：用于判断所述请求中包含的所述目的节点的ID是否与缓存中存储的节点的ID相同的装置；用于在判断为相同的情况下、将所述缓存中存储的与该缓存中存储的该节点的ID相关联的传输速率更新为所述请求中包含的传输速率的装置；用于在判断为不相同的情况下、将所述请求中包含的所述目的节点的ID和传输速率存储在所述缓存中的装置。

图2是根据本发明的实施方式的一种使用CAN总线网关的通信方法的流程图。

如图2所示，本发明的实施方式提供的一种使用CAN总线网关的通信方法包括：

S200，第一CAN网络处的请求节点发送向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；

S202，所述CAN总线网关接收所述请求且对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID，并基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点；

S204，所述目的节点响应于所述请求发送消息，该消息包含所请求的数据和所述目的节点的ID；以及

S206，所述CAN总线网关接收所述消息，并将所述消息转发至所述请求节点。

通过在车辆中应用上述的通信方法，即便是车辆中某一模块因功能增加需要获取其它网络的相关信息，也无需对网关进行变更修改，实现了信息的智能化转发，同时降低了车载网关的设计开发成本和产品生产管控成本以及售后维护成本。

在该方法中，在步骤S200之前，该方法还可以包括：

第一CAN网络处的请求节点检测第一CAN网络上是否存在目的节点的ID，如果无，转至步骤S200，否则结束流程。请求节点侧预先存储有目的节点的ID的列表，所述列表中的目的节点的ID分别与各个CAN网络中的目的节点相对应。

其中，所述请求还包含传输速率，所述消息以所述传输速率被转发至所述请求节点。并且，根据所述传输速率设置适当的定时器。本领域技术人员应当理解，可以利用现有的方式对定时器进行设置，本发明不对此进行限定。

根据本发明的一种实施方式，该方法还包括：所述CAN总线网关判断所述请求中包含的所述目的节点的ID是否与缓存中存储的节点的ID相同；在判断为相同的情况下，所述CAN总线网关将所述缓存中存储的与该缓存中存储的该节点的ID相关联的传输速率更新为所述请求中包含的传输速率；在判断为不相同的情况下，所述CAN总线网关将所述请求中包含的所述目的节点的ID和传输速率存储在所述缓存中。

图3是根据本发明的实施方式的一种使用CAN总线网关的通信系统的方框图。

如图3所示，本发明的实施方式提供的一种使用CAN总线网关的通信系统包括：第一CAN网络30、第二CAN网络32和CAN总线网关34，所述第一CAN网络30包括请求节点301，所述第二CAN网络32包括目的节点321。其中，所述请求节点301用于发送向所述目的节点321请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络32的标识和所述目的节点321的ID；所述CAN总线网关34用于接收所述请求且对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络32的标识和所述目的节点321的ID，并基于所得到的所述第二CAN网络32的标识和所述目的节点321的ID将所述请求转发到所述目的节点321；所述目的节点321用于响应于所述请求发送消息，该消息包含所请求的数据和所述目的节点321的ID；以及所述CAN总线网关34还用于接收所述消息，并将所述消息转发至所述请求节点301。

通过在车辆中应用上述的通信系统，即便是车辆中某一模块因功能增加需要获取其它网络的相关信息，也无需对网关进行变更修改，实现了信息的智能化转发，同时降低了车载网关的设计开发成本和产品生产管控成本以及售后维护成本。

其中，所述请求还包含传输速率，所述消息以所述传输速率被转发至所述请求节点301。并且，根据所述传输速率设置适当的定时器。本领域技术人员应当理解，可以利用现有的方式对定时器进行设置，本发明不对此进行限定。

根据本发明的一种实施方式，在上述的使用CAN总线网关的通信系统中，所述CAN总线网关34还用于判断所述请求中包含的所述目的节点321的ID是否与缓存中存储的节点的ID相同；在判断为相同的情况下，所述CAN总线网关34将所述缓存中存储的与该缓存中存储的该节点321的ID相关联的传输速率更新为所述请求中包含的传输速率；在判断为不相同的情况下，所述CAN总线网关34将所述请求中包含的所述目的节点321的ID和传输速率存储在所述缓存中。

在上述实施方式中，仅以第一CAN网络和第二CAN网络为示例对本发明进行描述，本发明不限于此。例如，已知车型的车辆可以包括多个CAN网络，如以速率与车辆模块的功能可以划分为舒适网、动力网、车身网和启动网等。并且，每个CAN网络可以包括多个节点，例如，以第一CAN网络和第二CAN网络为例，第一CAN网络可以包括多个节点，且第二CAN网络可以包括多个节点。

在上述实施方式中，当第一CAN网络中的多个节点中的某个节点向第二CAN网络中的多个节点中的某个节点请求数据时，向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求可以为一帧CAN数据，长度为8个字节(64位)。该请求可以按照Intel格式来划分，其中1.0～1.7位用来代表表示目的节点所处的CAN网络的类型的CAN网络标识，现有所有车型的所有CAN网络都分别设定有唯一的信号值，以便CAN总线网关进行识别，如已知车型CAN网络可以有6个，则可以设定信号值0x01～0x06对应6个不同的CAN网络，其他信号值为以后网络扩充作为预留；2.0～3.7位用来表示目的节点的ID(若某个节点的ID可以为0x12D，对应的信号值可以为0x012D)，其中，每一个目的节点都分配有唯一的ID；4.0～4.7位用来表示数据传输速率(例如，若需要的内容没有很高的实时性要求，即接收处理信息速率没有要求，可以把信息发送数据的速率做相应调整，例如动力网的ID为0x10D的目的节点的发送速率为10ms的周期，但舒适网仪表接收该ID的数据信息只需要100ms的周期，这样CAN总线网关就以100ms周期将数据发到舒适网上)；5.0～5.7位暂作预留。

表1为按照Intel格式来划分请求的示例。在表1中，以请求节点为仪表以及请求节点的ID为0x50为例。本领域技术人员应当理解，表1仅仅是示例性的，并非用于限定本发明。

表1

以表1所示的内容为例，舒适网(第一CAN网络)(125kKbps)上的仪表模块(请求节点)需要启动网(第二CAN网络)(125kKbps)上的ID为0x095的车身控制模块(目的节点)的数据，而CAN总线网关没有把0x095这个ID的数据转发到舒适网上。在这种情况下，按照表1所示为仪表模块分配请求，仪表模块以其ID0x50发送所分配的请求，暂定仪表模块对ID为0x095的目的节点的数据接收没有发送周期(速率)上的限制。

图4是根据本发明第二实施方式的一种使用CAN总线网关的通信方法的流程图。

下面结合图4对本发明一种使用CAN总线网关的通信方法的实施方式进行详细说明。

如图4所示，根据本发明第二实施方式的一种使用CAN总线网关的通信方法包括：

S400，第一CAN网络处的请求节点检测第一CAN网络上是否存在目的节点的ID，如果无，转至步骤S402，否则转至步骤S412；

S402，第一CAN网络处的请求节点发送向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；

S404，所述CAN总线网关接收所述请求；

S406，对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID：

S408，基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点；

S410，所述目的节点响应于所述请求发送消息，该消息包含所请求的数据和所述目的节点的ID；以及

S412，所述CAN总线网关接收所述消息，并将所述消息转发至所述请求节点；

S414，结束。

其中，请求节点侧预先存储有目的节点的ID的列表，所述列表中的目的节点的ID分别与各个CAN网络中的目的节点相对应。

在步骤S404之后，该方法还包括：

S4040，所述CAN总线网关判断所述请求中的所述目的节点的ID是否处于预设ID范围内，如果是，转至步骤S406，否则转至步骤S414。

其中，本领域技术人员可以根据实际需要对预设ID范围进行设定。

在步骤S406之后且在步骤S408之前，该方法还包括：

S4060，所述CAN总线网关判断所述请求中包含的所述目的节点的ID是否与缓存中存储的节点的ID相同，如果是，转至步骤S4062，否则转至步骤S4064；

S4062，ID_index(ID_索引)赋值为0，所述CAN总线网关将所述缓存中存储的与该缓存中存储的该节点的ID相关联的传输速率更新为所述请求中包含的传输速率；

S4064，ID_index赋值为1，所述CAN总线网关将所述请求中包含的所述目的节点的ID和传输速率存储在所述缓存中。

在本实施方式中，虽然描述的是步骤S4060-S4064在步骤S406与S408之间执行，但这仅仅是示例的，并非用于限定本发明。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (14)

1.一种在CAN总线网关中实施的通信方法，该方法包括：

接收来自第一CAN网络处的请求节点的用于向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；

对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；以及

基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

接收所述目的节点响应于所述请求传送的消息，该消息包含所请求的数据和所述目的节点的ID；以及

将所述消息转发至所述请求节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述请求还包含传输速率，所述消息以所述传输速率被转发至所述请求节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，该方法还包括：

判断所述请求中包含的所述目的节点的ID是否与缓存中存储的节点的ID相同；

在判断为相同的情况下，将所述缓存中存储的与该缓存中存储的该节点的ID相关联的传输速率更新为所述请求中包含的传输速率；

在判断为不相同的情况下，将所述请求中包含的所述目的节点的ID和传输速率存储在所述缓存中。

5.一种CAN总线网关，该网关包括：

用于接收来自第一CAN网络处的请求节点的用于向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求的装置，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；

用于对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID的装置；以及

用于基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点的装置。

6.根据权利要求5所述的网关，该网关还包括：

用于接收所述目的节点响应于所述请求传送的消息的装置，该消息包含所请求的数据和所述目的节点的ID；以及

用于将所述消息转发至所述请求节点的装置。

7.根据权利要求6所述的网关，其中，所述请求还包含传输速率，所述消息以所述传输速率被转发至所述请求节点。

8.根据权利要求7所述的网关，其中，该网关还包括：

用于判断所述请求中包含的所述目的节点的ID是否与缓存中存储的节点的ID相同的装置；

用于在判断为相同的情况下、将所述缓存中存储的与该缓存中存储的该节点的ID相关联的传输速率更新为所述请求中包含的传输速率的装置；

用于在判断为不相同的情况下、将所述请求中包含的所述目的节点的ID和传输速率存储在所述缓存中的装置。

9.一种使用CAN总线网关的通信方法，该方法包括：

第一CAN网络处的请求节点发送向第二CAN网络处的目的节点请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；

所述CAN总线网关接收所述请求且对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID，并基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述第二CAN网络处的所述目的节点；

所述目的节点响应于所述请求发送消息，该消息包含所请求的数据和所述目的节点的ID；以及

所述CAN总线网关接收所述消息，并将所述消息转发至所述请求节点。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述请求还包含传输速率，所述消息以所述传输速率被转发至所述请求节点。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，该方法还包括：

所述CAN总线网关判断所述请求中包含的所述目的节点的ID是否与缓存中存储的节点的ID相同；

在判断为相同的情况下，所述CAN总线网关将所述缓存中存储的与该缓存中存储的该节点的ID相关联的传输速率更新为所述请求中包含的传输速率；

在判断为不相同的情况下，所述CAN总线网关将所述请求中包含的所述目的节点的ID和传输速率存储在所述缓存中。

12.一种使用CAN总线网关的通信系统，包括第一CAN网络、第二CAN网络和CAN总线网关，所述第一CAN网络包括请求节点，所述第二CAN网络包括目的节点，其中，

所述请求节点用于发送向所述目的节点请求数据的请求，该请求包含所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID；

所述CAN总线网关用于接收所述请求且对所述请求进行解析以得到所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID，并基于所得到的所述第二CAN网络的标识和所述目的节点的ID将所述请求转发到所述目的节点；

所述目的节点用于响应于所述请求发送消息，该消息包含所请求的数据和所述目的节点的ID；以及

所述CAN总线网关还用于接收所述消息，并将所述消息转发至所述请求节点。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述请求还包含传输速率，所述消息以所述传输速率被转发至所述请求节点。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，

所述CAN总线网关还用于判断所述请求中包含的所述目的节点的ID是否与缓存中存储的节点的ID相同；

在判断为相同的情况下，所述CAN总线网关将所述缓存中存储的与该缓存中存储的该节点的ID相关联的传输速率更新为所述请求中包含的传输速率；

在判断为不相同的情况下，所述CAN总线网关将所述请求中包含的所述目的节点的ID和传输速率存储在所述缓存中。