WO2013113226A1 - 控制器局域网络总线冗余系统及冗余切换的方法和装置 - Google Patents

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WO2013113226A1
WO2013113226A1 PCT/CN2012/082360 CN2012082360W WO2013113226A1 WO 2013113226 A1 WO2013113226 A1 WO 2013113226A1 CN 2012082360 W CN2012082360 W CN 2012082360W WO 2013113226 A1 WO2013113226 A1 WO 2013113226A1
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WO
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node
bus
port
function
function node
Prior art date
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PCT/CN2012/082360
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English (en)
French (fr)
Inventor
熊忆
黎明和
马钰
罗建利
梁更生
Original Assignee
中联重科股份有限公司
湖南中联重科专用车有限责任公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/22—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using redundant apparatus to increase reliability

Definitions

  • the present invention relates to the field of network communication technologies, and in particular, to a CAN bus redundancy system and a method and apparatus for redundant handover. Background technique
  • the Controller Area Network (CAN) bus redundancy system using redundant channels is shown in FIG. 1, and includes: a primary bus and an alternate bus, each controller node in the system, and each The actuator nodes are each connected to the primary bus and the alternate bus, where controller node 1, controller node 2 and actuator node 1 are respectively connected to the primary bus and the alternate bus.
  • CAN Controller Area Network
  • the redundant sensor node 1 is connected to the primary bus
  • the redundant sensor node 2 is connected to the standby bus.
  • the nodes communicate with each other through the main bus.
  • the communication on the entire main bus is transferred to On the alternate bus. In this way, the fault tolerance of the system is increased and the reliability of the system is improved.
  • Embodiments of the present invention provide a CAN bus redundancy system and a method and apparatus for redundant handover, which are used to improve transmission efficiency of a CAN bus redundancy system.
  • the embodiment of the present invention provides a controller area network CAN bus redundancy system, including: at least two main buses, and at least one spare bus, wherein
  • a first active bus connected to the first port of each first functional node, for transmitting information corresponding to a function related to each first functional node
  • a second active bus connected to the second port of each second functional node, for transmitting information corresponding to a function related to each second functional node
  • An alternate bus connected to a third port of each first functional node, and/or a fourth port of each second functional node, for causing a communication failure between a functional node connected thereto and the corresponding primary bus At the time, the information corresponding to the function related to the function node where the communication failure occurs is transmitted.
  • the embodiment of the invention provides a method for redundant switching, which is applied to the above-mentioned controller area network CAN bus redundancy system, and the method includes:
  • the port in which the failed function node is connected to another bus, and the port each of the associated function nodes are respectively connected to another bus, wherein
  • the function node is a first function node or a second function node in the bus redundancy system, and the associated function node has a communication node with a communication function of the faulty function node;
  • a switch trigger command is sent to the corresponding function node through each activated port, so that the faulty function node communicates with each associated function node through the other one bus.
  • the embodiment of the invention provides a redundant switching device, which is applied to the controller local area network CAN bus redundancy system, and the device comprises:
  • Activating the device when determining that the function node has a communication failure with the connected main bus thereof, activating the port of the failed function node connected to another bus, and each association a function node is respectively connected to a port of another bus, wherein the function node is a first function node or a second function node in the bus redundancy system, and the associated function node and the faulty function node have Functional node of the communication relationship;
  • a switching device configured to send, by each activated port, a handover trigger instruction to the corresponding function node, so that the faulty function node communicates with each associated function node by using the other bus.
  • the CAN bus redundancy system includes: two or more main buses, and one, two, or a plurality of spare buses.
  • the standby bus can serve as a redundant channel of the first primary bus and/or the second primary bus, thereby The channel increases the fault tolerance and reliability of the system, maximizes the average distributed bus load, and maximizes the probability of bus failure due to load rate fluctuations, improving system security and transmission efficiency.
  • FIG. 1 is a structural diagram of a CAN bus redundancy system in the prior art of the present invention
  • FIG. 2 is a structural diagram of a CAN bus redundancy system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a structural diagram of a CAN bus redundancy system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a structural diagram of a redundant switching apparatus according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • the bus redundancy system includes: two or more main buses, and one, two, or a plurality of spare buses.
  • each main bus can transmit the same type or different types of information, for example: the first main bus transmits the event trigger type information, the second main bus transmits the data type information, and the alternate bus can be one or two.
  • Strip, or multiple redundant backups of the primary bus thus increasing the fault tolerance and reliability of the system through redundant channels while reducing
  • the load rate of each main bus is lowered, and frequent packet loss and network congestion caused by excessive bus load rate are avoided, and the stability of the bus and the transmission efficiency are improved.
  • the CAN bus redundancy system includes: two main buses and one spare bus, wherein the two main buses are a control command bus and a sensor data bus, respectively.
  • the system also includes a plurality of nodes, which are divided according to their functions, and the nodes include: a controller node, a sensor node, and an executor node.
  • the controller node and the actuator node respectively have at least two ports connectable to the bus, and the sensor node generally has only one port connected to the bus, and can also be divided into sensor nodes to be redundant according to its importance and Ordinary sensor node.
  • the sensor nodes to be redundant are a pair of sensor sections, which are a first redundant sensor node and a second redundant sensor node, respectively.
  • control command bus is the first active bus, is connected to each controller node, and is also connected to each actuator node, as shown in FIG. 2, the controller node 1, the controller node 2, the controller node 3, and The actuator nodes are all connected to the first primary bus.
  • the sensor data bus that is, the second main bus, is connected to each sensor node to be redundant. If there is a common sensor node that does not need to be redundant in the embodiment of the present invention, the common sensor node is also associated with the second main With the bus connection, of course, since the data information obtained by the sensor node is to be transmitted to the controller node, the controller node is also connected to the second main bus. As shown in FIG. 2, the controller node 1, the controller node 2, the controller node 3, the normal sensor node, and the first redundant sensor node among the sensor nodes to be redundant are respectively connected to the second active bus.
  • the alternate bus is connected to each controller node, each sensor node to be redundant, and each actuator node, as shown in Figure 2, controller node 1, controller node 2, controller node 3, to be redundant
  • controller node 1 controller node 1
  • controller node 2 controller node 3
  • the second redundant sensor node and the actuator node in the sensor node are respectively connected to the standby bus.
  • the first primary bus transmits the controller node Information between the controller node and the actuator node.
  • Process Data Objects (Process Data Object, PD0) of the first main type of trigger event is typically control information transmitted over the bus PDO o this type requires a faster response speed, and therefore, a shorter transmission time interval PD0, a first The network load rate of the primary bus is generally low but fluctuating.
  • the second primary bus transmits data information between the controller node and the first redundant sensor node, and data information between the controller node and the normal sensor node.
  • the data information transmitted by the second primary bus is generally PD0 of the sensor data.
  • the PD0 transmitted by the second primary bus is relatively frequent and is cyclically transmitted. Therefore, the network load rate of the second primary bus is high but the fluctuation is not large.
  • the standby bus may not work, or the data information between the controller node and the second redundant sensor node may be transmitted, that is, the controller node can separately from the second primary bus and the alternate bus.
  • the redundant sensor node that obtains the same function transmits the data information, that is, simultaneously acquires the first redundant sensor node and the second redundant sensor node to send the data information.
  • the controller node may compare the collected two pieces of data information to obtain data information corresponding to the redundant sensor node.
  • the controller node 1 is the master controller.
  • the controller node 1 determines that the controller node 2 has failed through the heartbeat timeout, activates the port of the controller node 2 connected to the standby bus, and controls
  • the node 2 has a port to which the other node of the communication relationship is connected to the standby bus, for example, a port to which the controller node 3 actuator node is connected to the standby bus.
  • the controller node 1 sends a handover trigger instruction to the corresponding node through each activated port, so that the controller node 2 communicates with other nodes through the standby bus.
  • the other node here is the controller node 3, after receiving the switch triggering instruction, searching for the identity of the controller node 1 carried in the switch triggering command in the first register corresponding to the first active bus Matching the first communication data packet, if any, placing the first communication data packet in a corresponding to the alternate bus Two registers.
  • the node that has a communication failure that is, the controller node 2, after receiving the switching trigger instruction, closes the port connected to the bus, and switches the working register from the third register corresponding to the first main bus to the corresponding bus.
  • the fourth register is thus, after the controller node 2 has a communication failure with the first primary bus, information related to the controller node 2 can be transmitted through the alternate bus.
  • the master node also configures each port connected to the alternate bus to be ready before the redundancy switch.
  • the master node sends a configuration command carrying the port identity, so that the corresponding port is switched from the initial state to the ready state.
  • the activation port is specifically to switch the port from the ready state to the running state. That is, in the embodiment of the present invention, the state of the port connected to the bus includes: an initial state, a ready state, an operating state, or a closed state.
  • the standby bus can serve as a redundant channel of the first primary bus.
  • the standby bus does not work, that is, when the data information between the controller node and the second redundant sensor node is not transmitted, at this time, the standby bus can also serve as the redundancy of the second main bus. The remaining channels.
  • the master node activates a port connected to the standby bus by the second redundant sensor node paired with the first redundant sensor node, and The activated port sends a handover trigger command to the second redundant sensor node, so that the second redundant sensor communicates with the controller through the alternate bus, that is, the alternate bus transmits information related to the second redundant sensor.
  • the communication related to the node can also be moved to the bus connected to the node.
  • the information related to the controller node 2 can be transmitted through the alternate bus.
  • the communication between the controller node 2 and the first active bus is trouble-shooting, and after the port connecting the controller node 2 and the first active bus is in a ready state, if the controller node 2 fails to communicate with the standby bus at this time, Then, the switching can be continued, and the information related to the controller node 2 is transmitted through the first primary bus.
  • the specific process is no longer exhaustive.
  • the first active bus transmits the PDO of the event trigger type
  • the PDO of the second primary bus transmits the cyclically transmitted PDO, so that each primary service can be configured according to the type of the transmitted PDO.
  • the number of PDO transmissions, bandwidth, and rate of the bus, and the alternate bus acts as a redundant channel for the first primary bus and/or the second primary bus, thereby increasing the system's fault tolerance and reliability through redundant channels.
  • each node when a node has a communication failure with a bus, it is only necessary to move the communication related to the node to another bus without transferring the communication on the entire bus to another bus. In this way, each node can only operate normally without communication with one bus, and the fault tolerance of the entire bus redundancy system is greatly improved.
  • the main controller node when there is a communication failure between the controller node and the first main bus and the standby bus, the main controller node can send a command to stop the operation of the entire electronic control system to each controller node through the sensor bus, Avoid serious accidents.
  • the load rate on the sensor bus is not high and the system requirements are not high, the system operation may be switched without switching, and the information related to the fault controller node is transmitted through the sensor bus. The method of transmitting information related to the faulty controller node is the same and will not be described again.
  • the main controller node can send a command to stop the operation of the entire electronic control system to each controller node through the controller bus to avoid a serious accident.
  • the CAN bus redundancy system has only three buses, but the embodiment of the present invention is not limited thereto, and may have multiple main buses and two or more spare buses.
  • the control command bus may be divided into a first control command bus and a second control command bus according to the difference of the response speed of the transmitted control information
  • the sensor data bus is divided into a layer common sensor data bus and a redundant sensor data bus, or Also add a total of data connected to other data device nodes Line.
  • the above system is a bus redundancy system of the ordinary CAN network, and other networks such as profibus, modbus, etc., can also adopt the above bus redundancy system.
  • the CAN bus redundancy system in the embodiment of the present invention can be seen in FIG. 3, including: at least two active buses, and at least one standby bus, where
  • the first primary bus 100 is coupled to the first port of each of the first functional nodes 110 for transmitting information corresponding to functions associated with each of the first functional nodes 110.
  • the second primary bus 200 is coupled to the second port of each of the second functional nodes 210 for transmitting information corresponding to functions associated with each of the second functional nodes 210.
  • the alternate bus 300 is connected to a third port of each first functional node 110, and/or a fourth port of each second functional node 210, for generating a functional node connected thereto and a corresponding primary bus
  • information corresponding to the function related to the function node where the communication failure occurs is transmitted.
  • the backup bus 300 is further configured to be connected to the fourth port of the second function node 210, and the second functional node 210 and the second active bus do not have a communication failure, and the transmission corresponds to the function of the second function node 210.
  • Information That is, in the embodiment of the present invention, the second function node 210 can simultaneously transmit information corresponding to the related function through the second main bus 200 and the standby bus 300.
  • the second main bus 200 is further configured to be connected to the fifth port of each of the first function nodes 110, and the first function node 110 and the first main bus 100 and the standby bus 300 both have communication failures, and the transmission is enabled.
  • the system stops the running stop command, or transmits information corresponding to the function associated with the first function node 110.
  • the second main bus 200 performs a specific work according to the network load and the importance of the malfunctioning first function node 110.
  • the second main bus 200 is also used to transmit a stop command to stop the system from running.
  • the second active bus 200 is further configured to transmit information corresponding to the function related to the first function node 110.
  • the second function node 210 includes: a node having at least two ports connected to the bus, wherein one port of the node is the second port, and the other port is the fourth port; or, at least two of the ports are only connected to the bus The node of the port, wherein the port of the first node is the second port, and the port of the second node is the fourth port.
  • the "first”, “second” or “third” before the name is used only for distinguishing, and does not indicate relative importance. Therefore, the first primary bus and the second primary bus are interchangeable, and the first functional node and the second functional node are also interchangeable.
  • the information corresponding to the function related to the first function node is control information, and corresponds to a function related to the second function node.
  • the information is data information.
  • the sensor node to be redundant includes a pair of nodes, respectively a first redundant sensor node and a second redundant sensor node, and each node has only one port connectable to the bus. In this way, in the system,
  • a first primary bus with each controller node, for transmitting control information associated with each controller node, specifically, the first primary bus is connected to each controller node, and each actuator node , for transmitting information between controller nodes, and control information between the controller node and the executor node;
  • a second primary bus connected to the first redundant sensor node of each sensor node to be redundant, for transmitting data information related to each first redundant sensor node, specifically, a second primary bus, And connecting, to each of the sensor nodes to be redundant, a first redundant sensor node, and each controller node, for transmitting data information between the controller node and the first redundant sensor node;
  • Alternate bus with each controller node, and/or, each sensor node to be redundant
  • Two redundant sensor node connections for transmitting control information related to a controller node in which a communication failure occurs when a controller node connected thereto is in communication with the first primary bus, and/or when connected thereto
  • control information related to a controller node in which a communication failure occurs when a controller node connected thereto is in communication with the first primary bus, and/or when connected thereto
  • data information related to the second redundant sensor node in the sensor node to be redundant in which the communication failure occurs is transmitted.
  • the standby bus is also used to connect to the second redundant sensor node in the sensor node to be redundant, and the first redundant sensor node and the second active bus in the sensor node to be redundant are not When a communication failure occurs, the data information associated with the second redundant sensor node is transmitted.
  • the second primary bus is further configured to transmit a stop command to stop the system when the controller node and the first primary bus and the backup bus both have a communication failure, or to transmit information corresponding to a function related to the controller node.
  • the main controller node when a function node has a communication failure with a bus, the main controller node generally switches the communication corresponding to the function node to another bus, as shown in FIG. 4, including :
  • Step 401 The main controller node determines that the function node has a communication failure with a bus connected thereto.
  • the heartbeat timeout can be used to determine that the function node has a communication failure with a bus connected thereto, or, for the function node of the data type, determine whether the function receives the uploaded data information within the set time.
  • the node has a communication failure with one of its connected buses.
  • Other similar fault function nodes are no longer one-of-a-kind.
  • the function node is a first function node or a second function node in the bus redundancy system.
  • a bus connected to a function node can be a primary bus or an alternate bus.
  • Step 402 The primary controller node activates the failed function node and each associated function node is connected to another bus.
  • the main controller node activates the faulty function node and the other bus connection end.
  • Port, and each associated function node is respectively connected to another bus, wherein the associated function node has a communication relationship with the fault function node.
  • the port of the function node can be in an initial state, a ready state, a running state, or a closed state.
  • the main controller node Before the bus switching, the main controller node can make the function node and other ports connected to the bus in a ready state.
  • the main controller node sends a configuration command carrying the port identity, so that the corresponding port is The initial state is switched to the ready state.
  • the activation process includes:
  • Step 403 Send, by each activated port, a handover triggering instruction to the corresponding function node, so that the failed function node communicates with each associated function node through another bus.
  • the faulty function node switches the communication work to another bus according to the switching trigger command. Specifically, the function node that has failed receives the switch triggering instruction, closes the port connected to one bus, and switches the working register from the third register corresponding to one bus to the fourth register corresponding to the other bus.
  • the associated function node also switches the communication with the failed function node to another bus according to the switching trigger command.
  • the method includes: after the associated function node receives the switch triggering instruction, when the associated function node finds in the first register corresponding to a bus, the first communication data that matches the identity of the faulty function node carried in the switch triggering command In the case of a packet, the first communication packet is placed in a second register corresponding to the other bus.
  • the faulty function node may be the first function node or the second function node in the above CAN bus redundancy system.
  • a corresponding one of the buses may be the first primary bus, the second primary bus, or the alternate bus.
  • a redundant switching device is constructed, which is also applied to the above-mentioned CAN bus redundancy system.
  • the device includes: an activation device 510 and a switching device 520.
  • the activation device 510 is configured to: when it is determined that the function node has a communication failure with a bus connected thereto, activate the port of the failed function node connected to another bus, and the port of each associated function node respectively connected to another bus, wherein
  • the function node is a first function node or a second function node in the bus redundancy system, and the associated function node has a communication node with a communication function of the faulty function node.
  • the switching device 520 is configured to send, by each activated port, a switching trigger command to the corresponding function node, so that the failed function node communicates with each associated function node through another bus.
  • the device also includes:
  • a configuration device configured to send a configuration instruction carrying a port identity to each port connected to the other bus, so that the corresponding port is switched from an initial state to a ready state.
  • the activation device 510 is specifically configured to switch the faulty function node from the other bus-connected port from the ready state to the running state, and switch each associated function node from the other bus to the port from the ready state to the standby state. Operating status.
  • the redundantly switched device can be applied to the main controller node in the CAN bus redundancy system described above.
  • the CAN bus redundancy system includes: two or more main buses, and one, two, or a plurality of spare buses.
  • there are multiple buses for transmission work which can reduce the network load rate of about 2/3, greatly reduce the possibility of bus problems, and have a great effect on the stable operation of the bus.
  • the bandwidth and rate of each main bus can be configured according to different types of information transmitted on the main bus, for example: data of each sensor is transmitted on the bus at different transmission rates, and control commands of the controller are available. The sensor data and control commands can be transmitted in time, which can optimize the control effect for some links that need precise control.
  • the information transmitted on each active bus can be allocated according to rules set by the node function, the transmission mode, or the transmission rate, and the standby bus can be used as the redundancy of the first primary bus and/or the second primary bus.
  • Channels thereby increasing the system's fault tolerance and reliability through redundant channels, maximizing the average distribution of bus load, and maximizing the probability of bus failure due to load rate fluctuations, etc., improving system security And transmission efficiency.
  • each node when a node has a communication failure with a bus, it is only necessary to move the communication related to the node to another bus without transferring the communication on the entire bus to another bus. In this way, each node can communicate normally only if communication with one bus does not occur, and the fault tolerance of the entire CAN bus redundancy system is greatly improved.

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Abstract

本发明公开了一种控制器局域网络CAN总线冗余系统及冗余切换的方法和装置，用以提高CAN总线冗余系统的传输效率。该CAN总线冗余系统包括：至少两条主用总线，和，至少一条备用总线，其中，第一主用总线，与每个第一功能节点的第一端口连接，用于传输与每个第一功能节点相关功能对应的信息；第二主用总线，与每个第二功能节点的第二端口连接，用于传输与每个第二功能节点相关功能对应的信息；备用总线，与每个第一功能节点的第三端口，和/或，每个第二功能节点的第四端口连接，用于当与其连接的一个功能节点与对应的主用总线发生发生通讯故障时，传输与发生通讯故障的功能节点相关功能对应的信息。

Description

控制器局域网络总线冗余系统及冗余切换的方法和装置 技术领域
本发明涉及网络通讯技术领域，特别涉及一种 CAN总线冗余系统及冗 余切换的方法和装置。 背景技术
在基于总线网络的控制系统中， 系统的容错能力和可靠性是技术难点 之一。 目前， 冗余设计是采用较多的技术。 通常的冗余设计技术一般是基 于冗余处理器或冗余通道实现。 其中， 采用冗余通道的控制器局域网络 (Controller Area Network, CAN) 总线冗余系统如图 1所示， 包括： 主用总 线和备用总线， 该系统中的每个控制器节点， 以及每个执行器节点都分别 与主用总线和备用总线连接， 这里， 控制器节点 1， 控制器节点 2和执行器 节点 1分别与主用总线和备用总线连接。 而对于只有单端口的传感器节点， 采用双传感器节点的方式， 其中一个与主用总线连接， 另一个与备用总线 连接。 这里， 冗余传感器节点 1与主用总线连接， 而冗余传感器节点 2与 备用总线连接。
在上述 CAN总线冗余系统中， 正常工作时， 节点之间通过主用总线进 行通讯， 当某个节点与主用总线之间的通讯出现问题时， 整条主用总线上 的通讯都转移到备用总线上。 这样， 增加了系统的容错能力， 提高了系统 的可靠性。
但是该系统正常工作时， 所有的信息都采用主用总线进行传递， 而节 点与主用总线之间的通讯出现问题时， 所有的信息都采用备用总线进行传 递这样， 无论是主用总线， 还是备用总线， 其负载都很高， 从而传输的速 度比较慢， 传输的效率也比较低。 发明内容
本发明实施例提供一种 CAN总线冗余系统及冗余切换的方法和装置， 用以提高 CAN总线冗余系统的传输效率。
本发明实施例提供一种控制器局域网络 CAN总线冗余系统， 包括： 至 少两条主用总线， 和， 至少一条备用总线， 其中，
第一主用总线， 与每个第一功能节点的第一端口连接， 用于传输与每 个第一功能节点相关功能对应的信息；
第二主用总线， 与每个第二功能节点的第二端口连接， 用于传输与每 个第二功能节点相关功能对应的信息；
备用总线， 与每个第一功能节点的第三端口， 和 /或， 每个第二功能节 点的第四端口连接， 用于当与其连接的一个功能节点与对应的主用总线发 生发生通讯故障时， 传输与发生通讯故障的功能节点相关功能对应的信息。
本发明实施例提供一种冗余切换的方法， 应用于上述的控制器局域网 络 CAN总线冗余系统中， 该方法包括：
当确定功能节点与其连接的主用总线发生通讯故障时， 激活所述出现 故障的功能节点与其他一条总线连接的端口， 以及每个关联功能节点分别 与其他一条总线连接的端口， 其中， 所述功能节点为所述总线冗余系统中 的第一功能节点或第二功能节点， 所述关联功能节点与所述出现故障的功 能节点有通讯关系的功能节点；
通过每个被激活的端口， 向对应的功能节点发送切换触发指令， 使得 所述出现故障的功能节点与每个关联功能节点通过所述其他一条总线进行 通讯。
本发明实施例提供一种冗余切换的装置， 应用于上述的控制器局域网 络 CAN总线冗余系统中， 该装置包括：
激活设备， 用于当确定功能节点与其连接的主用总线发生通讯故障时， 激活所述出现故障的功能节点与其他一条总线连接的端口， 以及每个关联 功能节点分别与其他一条总线连接的端口， 其中， 所述功能节点为所述总 线冗余系统中的第一功能节点或第二功能节点， 所述关联功能节点与所述 出现故障的功能节点有通讯关系的功能节点；
切换设备， 用于通过每个被激活的端口， 向对应的功能节点发送切换 触发指令， 使得所述出现故障的功能节点与每个关联功能节点通过所述其 他一条总线进行通讯。
本发明实施例中， CAN总线冗余系统包括： 两条或多条主用总线， 以 及一条、 两条、 或多条备用总线。 这样， 有多条总线来进行传输工作， 可 以大大降低左右的网络负载率， 同时， 备用总线可作为第一主用总线和 /或 第二主用总线的冗余通道， 从而， 在通过冗余通道增加系统的容错能力和 可靠性的同时， 最大化平均分配总线负载， 并最大化避免总线因为负载率 波动造成总线故障发生的几率等的， 提高系统的安全性和传输效率。 附图说明
图 1为本发明现有技术中 CAN总线冗余系统的架构图；
图 2为本发明具体实施例中 CAN总线冗余系统的架构图;
图 3为本发明实施例中 CAN总线冗余系统的架构图；
图 4为本发明实施例中冗余切换的流程图；
图 5为本发明实施例中冗余切换装置的结构图。 具体实施方式
本发明实施例中， 总线冗余系统包括： 两条或多条主用总线， 以及一 条、 两条、 或多条备用总线。 其中， 每条主用总线上可传输相同类型或不 同类型的信息， 例如： 第一主用总线传输事件触发类型的信息， 第二主用 总线传输数据类型的信息， 备用总线可为一条、 两条， 或多条主用总线的 冗余备用， 这样， 通过冗余通道增加系统的容错能力和可靠性的同时， 降 低了每条主用总线的负载率， 避免因过高的总线负载率引起的频繁丢包、 网络堵塞等问题， 提高了总线的稳定性以及传输效率。
下面具体以 CAN总线冗余系统为例进行描述。 参见图 2， 该 CAN总 线冗余系统包括： 两条主用总线和一条备用总线， 其中， 两条主用总线分 别为控制命令总线和传感器数据总线。
当然， 该系统还包括多个节点， 按其功能进行划分， 节点包括： 控制 器节点， 传感器节点以及执行器节点。 其中， 控制器节点和执行器节点分 别都有至少两个端口可与总线连接， 而传感器节点一般只有一个与总线连 接的端口， 并且， 还可按照其重要性划分为待冗余的传感器节点和普通传 感器节点。 这里， 待冗余的传感器节点为一对传感器节， 分别为第一冗余 传感器节点和第二冗余传感器节点。
这里， 控制命令总线即第一主用总线， 与每个控制器节点连接， 还与 每个执行器节点连接， 如图 2所示， 控制器节点 1、 控制器节点 2、 控制器 节点 3和执行器节点都与第一主用总线连接。
传感器数据总线即第二主用总线， 与每个待冗余的传感器节点连接， 若本发明实施例中还有不需要进行冗余的普通传感器节点时， 则该普通传 感器节点也与第二主用总线连接， 当然， 由于传感器节点获得的数据信息 是要传输给控制器节点的， 因此， 控制器节点也与第二主用总线连接。 如 图 2所示， 控制器节点 1、 控制器节点 2、 控制器节点 3、 普通传感器节点， 以及待冗余的传感器节点中的第一冗余传感器节点分别与第二主用总线连 接。
备用总线与每个控制器节点、 每个待冗余的传感器节点， 以及每个执 行器节点连接， 如图 2所示， 控制器节点 1、 控制器节点 2、 控制器节点 3、 待冗余的传感器节点中的第二冗余传感器节点和执行器节点分别与备用总 线连接。
采用该系统进行正常的通讯工作时， 第一主用总线传输控制器节点之 间的信息， 以及控制器节点与执行器节点之间的控制信息。 该第一主用总 线传输的控制信息一般为事件触发类型的过程数据对象 （Process Data Object, PD0)o 该类型的 PDO需要较快的反应速度， 因此， PD0发送的间 隔时间较短， 第一主用总线的网络负载率一般较低但波动较大。
第二主用总线传输控制器节点与第一冗余传感器节点之间的数据信 息， 以及控制器节点与普通传感器节点之间的数据信息。 该第二主用总线 传输的数据信息一般为传感器数据的 PD0。一般，第二主用总线发送的 PD0 比较频繁， 且为循环发送， 因此， 第二主用总线的网络负载率较高但是波 动不大。
系统进行正常的通讯工作时， 备用总线可以不工作， 或者， 也可以传 输控制器节点与第二冗余传感器节点之间的数据信息， 即控制器节点能分 别从第二主用总线和备用总线获取到相同功能的冗余传感器节点发送数据 信息， 即同时获取第一冗余传感器节点和第二冗余传感器节点发送数据信 息。 此时， 控制器节点可将采集到的两份数据信息进行比对， 获得与该冗 余传感器节点对应的数据信息。
当该系统中某一节点与对应的主用总线发生通讯故障时， 则需启动备 用总线的冗余功能， 利用该备用总线来传输与该节点对应的信息。 例如： 图 2中， 控制器节点 1为主控器， 这样， 当控制器节点 1通过心跳超时确 定控制器节点 2发生了故障后， 激活控制器节点 2与备用总线连接的端口， 以及与控制器节点 2有通讯关系的其他节点与备用总线连接的端口， 例如， 还激活控制器节点 3执行器节点与备用总线连接的端口。 然后， 控制器节 点 1 通过每个被激活的端口， 向对应的节点发送切换触发指令， 使得控制 器节点 2通过备用总线与其他的节点进行通讯。 其中， 其他的节点， 这里 为控制器节点 3， 接收到切换触发指令后， 在与第一主用总线对应的第一寄 存器中查找是否有与切换触发指令中携带的控制器节点 1 的身份标识匹配 的第一通讯数据包， 如有， 将该第一通讯数据包放入与备用总线对应的第 二寄存器。而发生通讯故障的节点， 即控制器节点 2， 接收到切换触发指令 后， 关闭与用总线连接的端口， 将工作寄存器从与第一主用总线对应的第 三寄存器切换到与备用总线对应的第四寄存器。 从而， 控制器节点 2与第 一主用总线发生通讯故障后， 可通过备用总线传输与控制器节点 2相关的 信息。
当然， 在进行冗余切换之前， 主控器节点还将与备用总线连接的每个 端口配置为准备状态。 一般， 系统初始化时， 主控器节点会发送携带端口 身份标识的配置指令， 使得对应的端口从初始状态切换为准备状态。
这样， 激活端口具体为将端口从准备状态切换为运行状态。 即本发明 实施例中， 与总线连接的端口的状态包括： 初始状态， 准备状态， 运行状 态， 或关闭状态。
可见， 本实施例中， 备用总线可作为第一主用总线的冗余通道。 当然， 若系统进行正常的通讯工作时， 备用总线不工作， 即不传输控制器节点与 第二冗余传感器节点之间的数据信息时， 此时， 备用总线还可作为第二主 要总线的冗余通道。 例如： 第一冗余传感器节点与第二主要总线出现通讯 故障时， 则主控节点激活与该第一冗余传感器节点配对的第二冗余传感器 节点与备用总线连接的端口， 并且， 通过被激活的端口， 向第二冗余传感 器节点发送切换触发命令， 使得第二冗余传感器与控制器之间通过备用总 线传输信息， 即备用总线传输与第二冗余传感器相关的信息。
当然， 若一节点与备用总线发生通讯故障时， 本实施例中， 还可将与 该节点有关的通讯移到与该节点连接的总线上。 例如： 控制器节点 2与第 一主用总线发生通讯故障后， 可通过备用总线传输与控制器节点 2相关的 信息。而待控制器节点 2与第一主用总线的通讯故障排除， 待控制器节点 2 与第一主用总线连接的端口处于准备状态后， 此时若控制器节点 2与备用 总线发生通讯故障了， 则可继续进行切换， 通过第一主用总线传输与控制 器节点 2相关的信息。 具体过程就不再累述了。 因此， 上述实施例中， 第一主用总线传输的是事件触发类型的 PDO, 第二主用总线传输的周期循环发送的 PDO, 这样， 可根据传输的 PDO的类 型不同， 配置每条主用总线的 PDO传输数量， 带宽， 以及速率， 并且， 备 用总线可作为第一主用总线和 /或第二主用总线的冗余通道， 从而， 在通过 冗余通道增加系统的容错能力和可靠性的同时， 最大化平均分配总线负载， 并最大化避免总线因为负载率波动造成总线故障发生的几率等的， 提高系 统的安全性和传输效率。
并且， 当有一个节点与一条总线发生通讯故障时， 只需将与该节点有 关的通讯移到另一条总线上即可， 而不需将整条总线上的通讯都转移到另 一条总线上， 这样， 每个节点只有与一条总线的通讯不发生故障， 该系统 就能正常运行， 整个总线冗余系统的容错能力大大提高了。
上述实施例中， 当有控制器节点与第一主用总线和备用总线同时发生 通讯故障时， 主控器节点可通过传感器总线来发送停止整个电控系统运行 的命令给各个控制器节点， 以避免发生严重事故。 另外， 由于如果传感器 总线上负载率不高且系统要求安全不高， 则也可以不停止系统运行， 而切 换为通过传感器总线传输与故障控制器节点相关的信息， 其实现方法与上 述采用备用总线传输与故障控制器节点相关的信息的方法相同， 不再累述 了。
当然， 有传感器节点与第二主用总线和备用总线同时发生通讯故障时， 主控器节点可通过控制器总线来发送停止整个电控系统运行的命令给各个 控制器节点， 以避免发生严重事故。
以上实施例中， CAN总线冗余系统只有三条总线， 但是本发明实施例 不限于此， 可以多条主用总线， 以及两条或多条备用总线。 例如： 可根据 发送的控制信息对响应速度的不同， 将控制命令总线分成第一控制命令总 线和第二控制命令总线， 将传感器数据总线分为层普通传感器数据总线和 冗余传感器数据总线， 或者还增加一条与其他数据设备节点连接的数据总 线。 此时， 主用总线有四条或五条， 备用总线可以只有一条， 该备用总线 是上述每条主用总线的冗余通道。 或者备用总线有两条， 一条为第一控制 命令总线和第二控制命令总线的冗余通道， 另一条为冗余传感器数据总线 和数据总线的冗余通道。 或者， 再进一步细分备用总线， 就不再一一列举 了。
当然， 上述的系统是普通的 CAN网络的总线冗余系统， 其他的网络如 profibus, modbus等等， 也可采用上述的总线冗余系统。
由此， 本发明实施例中 CAN总线冗余系统， 可参见图 3， 包括： 至少 两条主用总线， 和， 至少一条备用总线， 其中，
第一主用总线 100， 与每个第一功能节点 110的第一端口连接， 用于传 输与每个第一功能节点 110相关功能对应的信息。
第二主用总线 200， 与每个第二功能节点 210的第二端口连接，用于传 输与每个第二功能节点 210相关功能对应的信息。
备用总线 300， 与每个第一功能节点 110的第三端口， 和 /或， 每个第 二功能节点 210 的第四端口连接， 用于当与其连接的一个功能节点与对应 的主用总线发生发生通讯故障时， 传输与发生通讯故障的功能节点相关功 能对应的信息。
其中， 备用总线 300， 还用于当与第二功能节点 210的第四端口连接， 且第二功能节点 210与第二主用总线未发生通讯故障时， 传输与第二功能 节点 210相关功能对应的信息。 即本发明实施例中， 第二功能节点 210可 同时通过第二主用总线 200和备用总线 300传输相关功能对应的信息。
第二主用总线 200，还用于当与每个第一功能节点 110的第五端口连接， 且第一功能节点 110与第一主用总线 100和备用总线 300都出现通讯故障 时， 传输使系统停止运行的停止指令， 或， 传输与第一功能节点 110相关 功能对应的信息。 此时第二主用总线 200根据网络负载， 以及出现故障的 第一功能节点 110 的重要性， 来进行具体的工作。 当网络负载率比较高， 出现故障的第一功能节点 110对于系统比较重要时， 则此时第二主用总线 200， 还用于传输使系统停止运行的停止指令。 而当网络负载率不高且系统 要求的安全性不高， 则此时第二主用总线 200， 还用于传输与第一功能节点 110相关功能对应的信息。
其中， 第二功能节点 210包括： 至少有两个与总线连接的端口的节点， 其中， 节点的一个端口为第二端口， 另一端口为第四端口； 或， 至少两个 只有一个与总线连接的端口的节点， 其中， 第一节点的端口为第二端口， 第二节点的端口为第四端口。
本发明实施例中， 有关名称前 "第一"、 "第二"或 "第三"等， 仅用 于区分， 并不表示相对重要性。 因此， 第一主用总线与第二主用总线可以 互换， 第一功能节点与第二功能节点也可互换。
在具体应用时， 当第一功能节点为控制器节点， 第二功能节点为待冗 余的传感器节点时， 与第一功能节点相关功能对应的信息为控制信息， 与 第二功能节点相关功能对应的信息为数据信息。 并且， 待冗余的传感器节 点包括一对节点， 分别为第一冗余传感器节点和第二冗余传感器节点， 每 个节点只有一个端口可与总线连接。 这样， 该系统中，
第一主用总线， 与每个控制器节点， 用于传输与每个控制器节点相关 的控制信息， 具体地， 该第一主用总线与每个控制器节点， 以及每个执行 器节点连接， 用于传输控制器节点之间的信息， 以及控制器节点与执行器 节点之间的控制信息；
第二主用总线， 与每个待冗余的传感器节点中第一冗余传感器节点连 接， 用于传输与每个第一冗余传感器节点相关的数据信息， 具体地， 第二 主用总线， 与每个待冗余的传感器节点中第一冗余传感器节点， 以及每个 控制器节点连接， 用于传输控制器节点与第一冗余传感器节点之间的数据 信息；
备用总线， 与每个控制器节点， 和 /或， 每个待冗余的传感器节点中第 二冗余传感器节点连接， 用于当与其连接的一个控制器节点与第一主用总 线发生通讯故障时， 传输与发生通讯故障的控制器节点相关的控制信息， 和 /或， 当与其连接的一个待冗余的传感器节点中第一冗余传感器节点与第 二用总线发生通讯故障时， 传输与发生通讯故障的待冗余的传感器节点中 第二冗余传感器节点相关的数据信息。
在上述具体应用中， 备用总线， 还用于当与待冗余的传感器节点中第 二冗余传感器节点连接， 且待冗余的传感器节点中第一冗余传感器节点与 第二主用总线未发生通讯故障时， 传输与第二冗余传感器节点相关的数据 信息。
第二主用总线， 还用于当控制器节点与第一主用总线和备用总线都出 现通讯故障时， 传输使系统停止运行的停止指令， 或， 传输与控制器节点 相关功能对应的信息。
在上述的 CAN总线冗余系统中， 当一个功能节点与一条总线发生通讯 故障时， 一般由主控制器节点来将与该功能节点对应的通讯切换到另一条 总线上来， 具体参见图 4， 包括：
步骤 401 :主控制器节点确定功能节点与其连接的一条总线发生通讯故 障。
这里， 对于控制类型的功能节点， 可以通过心跳超时来确定功能节点 与其连接的一条总线发生通讯故障， 或者， 对于数据类型的功能节点， 通 过设定时间内是否收到上传的数据信息来确定功能节点是否与其连接的一 条总线发生通讯故障。 其他类似的故障功能节点就不再一一类举了。 本发 明实施例中， 功能节点为上述总线冗余系统中的第一功能节点或第二功能 节点。 这样， 与功能节点连接的一条总线可以是主用总线或备用总线。
步骤 402:主控制器节点激活出现故障的功能节点以及每个关联功能节 点与其他一条总线连接的端口。
即主控制器节点激活出现故障的功能节点与其他一条总线连接的端 口， 以及每个关联功能节点分别与其他一条总线连接的端口， 其中， 关联 功能节点与故障功能节点有通讯关系。
功能节点的端口可处于初始状态、 准备状态， 运行状态或关闭状态。 在进行总线切换前， 主控制器节点可使得功能节点与其他一条总线连接的 端口处于准备状态， 一般， 系统初始化时， 主控器节点会发送携带端口身 份标识的配置指令， 使得对应的端口从初始状态切换为准备状态。 则激活 的过程包括：
将出现故障的功能节点与其他一条总线连接的端口从准备状态切换为 运行状态， 以及将每个关联功能节点与其他一条总线连接的端口从准备状 态切换为运行状态。
步骤 403: 通过每个被激活的端口， 向对应的功能节点发送切换触发指 令， 使得出现故障的功能节点与每个关联功能节点通过其他一条总线进行 通讯。
出现故障的功能节点根据该切换触发指令， 将通讯工作切换到其他一 条总线进行。 具体包括： 出现故障的功能节点接收切换触发指令后， 关闭 与一条总线连接的端口， 将工作寄存器从与一条总线对应的第三寄存器切 换到与其他一条总线对应的第四寄存器。
关联功能节点也根据该切换触发指令， 将与故障功能节点进行的通讯 工作也切换到其他一条总线进行。 具体包括： 关联功能节点接收切换触发 指令后， 当关联功能节点在与一条总线对应的第一寄存器中查找到有与切 换触发指令中携带的出现故障的功能节点的身份标识匹配的第一通讯数据 包时， 将第一通讯数据包放入与其他一条总线对应的第二寄存器。
通过上述过程， 可进行总线之间的切换。 其中， 出现故障的功能节点 可为上述 CAN总线冗余系统中的第一功能节点或第二功能节点。对应的一 条总线可为第一主用总线、 第二主用总线、 或备用总线。
可见， 当有一个节点与一条总线发生通讯故障时， 只需将与该节点有 关的通讯移到另一条总线上即可， 这样， 每个节点只有与一条总线的通讯 不发生故障， 该系统就能正常运行， 整个 CAN总线冗余系统的容错能力大 大提高了。
根据上述冗余切换的方法， 构建一种冗余切换的装置， 也应用到上述 的 CAN总线冗余系统中， 参见图 5， 该装置包括： 激活设备 510和切换设 备 520。
激活设备 510，用于当确定功能节点与其连接的一条总线发生通讯故障 时， 激活出现故障的功能节点与其他一条总线连接的端口， 以及每个关联 功能节点分别与其他一条总线连接的端口， 其中， 所述功能节点为所述总 线冗余系统中的第一功能节点或第二功能节点， 所述关联功能节点与所述 出现故障的功能节点有通讯关系的功能节点。
切换设备 520，用于通过每个被激活的端口， 向对应的功能节点发送切 换触发指令， 使得出现故障的功能节点与每个关联功能节点通过其他一条 总线进行通讯。
该装置还包括：
配置设备， 用于向与所述其他一条总线连接的每个端口发送携带端口 身份标识的配置指令， 使得对应的端口从初始状态切换为准备状态。
贝 IJ ,激活设备 510， 具体用于将出现故障的功能节点与其他一条总线连 接的端口从准备状态切换为运行状态， 以及将每个关联功能节点与其他一 条总线连接的端口从准备状态切换为运行状态。
该冗余切换的装置可应用上述的 CAN 总线冗余系统中主控制器节点 中。
本发明实施例中， CAN总线冗余系统包括： 两条或多条主用总线， 以 及一条、 两条、 或多条备用总线。 这样， 有多条总线来进行传输工作， 可 以降低近 2/3左右的网络负载率， 大大降低了总线出现问题的可能，对总线 的稳定运行有很大的作用。 并且， 可根据主用总线上传输的信息类型不同， 配置每条主用总线的 带宽， 以及速率， 例如： 采用不同的传输速率在总线上传输各个传感器的 数据， 以及控制器的控制命令， 可使得传感器数据和控制命令都能及时传 输， 则可给某些需要精确控制的环节带来控制效果上的优化。
另外， 可按照节点功能、 发送模式或发送速率等设定的规则分配每条 主用总线上传输的信息， 同时， 备用总线可作为第一主用总线和 /或第二主 用总线的冗余通道， 从而， 在通过冗余通道增加系统的容错能力和可靠性 的同时， 最大化平均分配总线负载， 并最大化避免总线因为负载率波动造 成总线故障发生的几率等的， 提高系统的安全性和传输效率。
并且， 当有一个节点与一条总线发生通讯故障时， 只需将与该节点有 关的通讯移到另一条总线上即可， 而不需将整条总线上的通讯都转移到另 一条总线上， 这样， 每个节点只有与一条总线的通讯不发生故障， 该系统 就能正常运行， 整个 CAN总线冗余系统的容错能力大大提高了。
显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离 本发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权 利要求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在 内。

Claims

权利要求
1、 一种控制器局域网络 CAN总线冗余系统， 其特征在于， 包括： 至少 两条主用总线， 和， 至少一条备用总线， 其中，
第一主用总线， 与每个第一功能节点的第一端口连接， 用于传输与每个 第一功能节点相关功能对应的信息；
第二主用总线， 与每个第二功能节点的第二端口连接， 用于传输与每个 第二功能节点相关功能对应的信息；
备用总线， 与每个第一功能节点的第三端口， 和 /或， 每个第二功能节 点的第四端口连接，用于当与其连接的一个功能节点与对应的主用总线发生 发生通讯故障时， 传输与发生通讯故障的功能节点相关功能对应的信息。
2、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于，
所述备用总线， 还用于当与所述第二功能节点的第四端口连接， 且所述 第二功能节点与所述第二主用总线未发生通讯故障时，传输与所述第二功能 节点相关功能对应的信息。
3、 如权利要求 1所述的系统， 其特征在于，
所述第二主用总线， 还用于当与每个第一功能节点的第五端口连接， 且 第一功能节点与所述第一主用总线和所述备用总线都出现通讯故障时，传输 使所述系统停止运行的停止指令， 或， 传输与所述第一功能节点相关功能对 应的信息。
4、 如权利要求 1 、 2或 3所述的系统， 其特征在于， 所述第二功能节 点包括： 至少有两个与总线连接的端口的节点， 其中， 所述节点的一个端口 为所述第二端口， 另一端口为所述第四端口； 或，
至少两个只有一个与总线连接的端口的节点， 其中， 第一节点的端口为 所述第二端口， 第二节点的端口为所述第四端口。
5、 如权利要求 4所述的系统， 其特征在于， 当第一功能节点为控制器 节点， 第二功能节点为待冗余的传感器节点时，
所述第一主用总线， 与每个控制器节点， 以及每个执行器节点连接， 用 于传输控制器节点之间的信息， 以及控制器节点与执行器节点之间的控制信 息；
所述第二主用总线， 与每个待冗余的传感器节点中第一冗余传感器节 点， 以及每个控制器节点连接， 用于传输控制器节点与第一冗余传感器节点 之间的数据信息；
所述备用总线， 与每个控制器节点， 和 /或， 每个待冗余的传感器节点 中第二冗余传感器节点连接，用于当与其连接的一个控制器节点与所述第一 主用总线发生通讯故障时，传输与发生通讯故障的控制器节点相关的控制信 息，和 /或， 当与其连接的一个待冗余的传感器节点中第一冗余传感器节点与 所述第二用总线发生通讯故障时，传输与发生通讯故障的待冗余的传感器节 点中第二冗余传感器节点相关的数据信息。
6、 如权利要求 5所述的系统， 其特征在于，
所述备用总线，还用于当与所述待冗余的传感器节点中第二冗余传感器 节点连接，且所述待冗余的传感器节点中第一冗余传感器节点与所述第二主 用总线未发生通讯故障时， 传输与所述第二冗余传感器节点相关的数据信
7、 如权利要求 5所述的系统， 其特征在于，
所述第二主用总线，还用于当控制器节点与所述第一主用总线和所述备 用总线都出现通讯故障时， 传输使所述系统停止运行的停止指令， 或， 传输 与所述控制器节点相关功能对应的信息。
8、 一种冗余切换的方法， 其特征在于， 应用于上述权利要求 1-7 中任 一权利要求所述的控制器局域网络 CAN总线冗余系统中， 该方法包括： 当确定功能节点与其连接的一条总线发生通讯故障时，激活所述出现故 障的功能节点与其他一条总线连接的端口， 以及每个关联功能节点分别与其 他一条总线连接的端口， 其中， 所述功能节点为所述总线冗余系统中的第一 功能节点或第二功能节点，所述关联功能节点为与所述出现故障的功能节点 有通讯关系的功能节点；
通过每个被激活的端口， 向对应的功能节点发送切换触发指令， 使得所 述出现故障的功能节点与每个关联功能节点通过所述其他一条总线进行通 讯。
9、 如权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述使得所述出现故障的 功能节点与每个关联功能节点通过所述其他一条总线进行通讯包括：
所述关联功能节点通过对应的被激活的端口接收所述切换触发指令后， 若所述关联功能节点在与所述一条总线对应的第一寄存器中查找到有与所 述切换触发指令中携带的出现故障的功能节点的身份标识匹配的第一通讯 数据包， 则将所述第一通讯数据包放入与所述其他一条总线对应的第二寄存 器；
所述出现故障的功能节点接收所述切换触发指令后，关闭与所述一条总 线连接的端口，将工作寄存器从与所述一条总线对应的第三寄存器切换到与 所述其他一条总线对应的第四寄存器。
10、 如权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述确定功能节点与其连 接的一条总线发生通讯故障之前， 还包括：
向与所述其他一条总线连接的每个端口发送携带端口身份标识的配置 指令， 使得对应的端口从初始状态切换为准备状态；
则激活所述出现故障的功能节点与其他一条总线连接的端口， 以及每个 关联功能节点分别与其他一条总线连接的端口包括：
将所述出现故障的功能节点与其他一条总线连接的端口从所述准备状 态切换为运行状态， 以及将每个关联功能节点与其他一条总线连接的端口从 所述准备状态切换为运行状态。
11、 一种冗余切换的装置， 其特征在于， 应用于上述权利要求 1-7中任 一权利要求所述的控制器局域网络 CAN总线冗余系统中， 该装置包括： 激活设备， 用于当确定功能节点与其连接的一条总线发生通讯故障时， 激活所述出现故障的功能节点与其他一条总线连接的端口， 以及每个关联功 能节点分别与其他一条总线连接的端口， 其中， 所述功能节点为所述总线冗 余系统中的第一功能节点或第二功能节点，所述关联功能节点与所述出现故 障的功能节点有通讯关系的功能节点；
切换设备， 用于通过每个被激活的端口， 向对应的功能节点发送切换触 发指令，使得所述出现故障的功能节点与每个关联功能节点通过所述其他一 条总线进行通讯。
12、 如权利要求 11所述的装置， 其特征在于， 还包括：
配置设备，用于向与所述其他一条总线连接的每个端口发送携带端口身 份标识的配置指令， 使得对应的端口从初始状态切换为准备状态； 贝 |J， 所述激活设备， 具体用于将所述出现故障的功能节点与其他一条总 线连接的端口从所述准备状态切换为运行状态， 以及将每个关联功能节点与 其他一条总线连接的端口从所述准备状态切换为运行状态。
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