(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510449880.5
flex软件(22)申请日 2015.07.28
(71)申请人 上汽通用汽车有限公司
地址 201206 上海市浦东新区申江路1500
号
申请人 泛亚汽车技术中心有限公司
(72)发明人 董艳栋　王万荣　刘敏　王辉　
张匀珩　顾晓莉　
(74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公
司 72001
代理人 杜娟娟　汤春龙
(51)Int.Cl.
H04L  12/40(2006.01)
(54)发明名称
车载CAN总线数据与FlexRay总线数据之间
的转换系统及方法
(57)摘要
本发明提供车载CAN总线数据与FlexRay总
线数据之间的转换系统，包括第一CAN总线收发
器、第二CAN总线收发器、第三CAN总线收发器；
FlexRay总线收发器接收发送到FlexRay总线上
的数据或将FlexRay总线上的数据发出；数据转
换模块，用于将接收受的来自CAN总线的数据转
换成FlexRay总线数据并将转换后的数据发送给
FlexRay总线，以及将接收的CAN总线数据转换成
FlexRay总线数据并将转换后的数据发送给接收
其的CAN总线；及控制模块，其与第一、第二以及
第三CAN总线收发器、FlexRay总线收发器、数据
转换模块均电连接，并控制它们的运行；其中，第
一CAN总线收发器、第二CAN总线收发器、第三CAN
总线收发器之间互相电连接、且均与数据转换模
块电连接，FlexRay总线收发器与数据转换模块
电连接。权利要求书2页  说明书7页  附图2页CN 106713092 A 2017.05.24
C N  106713092
A
1.一种车载CAN总线数据与FlexRay总线数据之间的转换系统，其特征在于，该系统包括：第一CAN总线收发器，用于接收发送到第一CAN总线上的数据或将所述第一CAN总线上的数据发出；
第二CAN总线收发器，用于接收发送到第二CAN总线上的数据或将所述第二CAN总线上的数据发出；
第三CAN总线收发器，用于接收发送到第三CAN总线上的数据或将所述第三CAN总线上的数据发出；
FlexRay总线收发器，用于接收发送到FlexRay总线上的数据或将所述FlexRay总线上的数据发出；
数据转换模块，其用于将接收的来自CAN总线的数据转换成FlexRay总线数据并将转换后的数据发送给FlexRay总线，以及将接收的CAN总线数据转换成FlexRay总线数据并将转换后的数据发送给接收其的CAN总线；以及
控制模块，其与第一CAN总线收发器、第二CAN总线收发器、第三CAN总线收发器、FlexRay总线收发器、数据转换模块均电连接，并控制它们的运行；
其中，所述第一CAN总线收发器、第二CAN总线收发器、第三CAN总线收发器之间互相电连接、且均与数据转换模块电连接，所述FlexRay总线收发器与所述数据转换模块电连接。
2.如权利要求1所述的转换系统，其特征在于，所述系统还包括诊断模块，其配置成监控所述第一CAN总线、第二CAN总线以及第三CAN总线的运行。
3.如权利要求2所述的转换系统，其特征在于，所述第三CAN总线配置成通过其管理所述诊断模块以及通过其进行FlexRay报文路由与诊断路由。
4.如权利要求1到3中任意一项所述的转换系统，其特征在于，所述数据转换模块包括：
第一单元，其用于将要发送到第一CAN总线、第二CAN总线及第三CAN总线中任意一个的FlexRay数据分成n帧CAN数据，每帧CAN数据具有相同周期不同ID，其中n基于FlexRay 数据长度与该车载CAN
协议下的CAN数据长度确定；
第二单元，其用于将要发送到FlexRay总线的来自第一CAN总线收发器、第二CAN总线收发器及第三CAN总线收发器中任意一个的CAN数据构造成FlexRay数据。
5.如权利要求4所述的转换系统，其特征在于，所述第二单元配置成将若干帧CAN报文数据构造成一帧FlexRay报文数据，且以所述若干帧CAN报文数据中周期最小的周期作为所构成的FlexRay报文数据的传送周期。
6.一种车载CAN总线数据与FlexRay总线数据之间的转换方法，其特征在于，所述方法包括：
接收要转换成FlexRay总线数据的CAN总线数据，
将若干个所接收的CAN总线数据构造成一帧FlexRay数据；
接收要转换成CAN总线数据的FlexRay总线数据，
将一帧FlexRay总线数据分成n帧CAN总线数据，每帧CAN数据具有相同周期不同ID，其中n基于FlexRay数据长度与该车载CAN协议下的CAN数据长度确定。
7.如权利要求6所述的转换方法，其特征在于，将若干帧所接收的CAN总线数据构造成
一帧FlexRay数据时，以所述若干帧CAN报文数据中周期最小的周期作为所构成的FlexRay 报文数据的传送周期。
车载CAN总线数据与FlexRay总线数据之间的转换系统及
方法
技术领域
[0001] 本发明涉及汽车通信技术，更为具体地，涉及车载CAN总线数据与FlexRay总线数据之间的转换技术。
背景技术
[0002] CAN(Controller Area Network)总线协议是ISO国际标准化串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，开发了各种各样的电子控制系统，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个网络，进行大量数据的高速通信”的需要，博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后，CAN通过ISO11898进行了标准化，目前已是汽车网络的标准协议。
[0003] 目前车辆主要采用CAN总线及LIN总线进行通信，然而当车辆功能越来越强，智能化程度越来越高，总线的信号量逐渐增大，对通信的可靠性及实时性要求进一步提高，传统的CAN/LIN混合网络已无法满足需求，尤其是面对新一代以线控制(X-BY-WIRE)技术，传统的CAN/LIN网络面临更大的挑战。
[0004] FlexRay由于其“时间触发”以及“双通道冗余传输”的特性，在实时性和可靠性方面体现了出了更大的优势。同时由于CAN/LIN技术的成熟，规模效应带来的低成本也使得越来越多的汽车会出现多种总线并存的局面。
[0005] 传统的车载网关，主要实现将多路CAN的报文互相路由转发，或者将LIN总线和CAN总线消息相互之间进行报文路由。CAN转FlexRay的网关，是一种新型的网关，它可以实现将CAN协议和FlexRay协议相互转换，实现两种完全不同网络之间的互联。
[0006] 由于FlexRay协议是一个比较新的总线协议，协议对软硬件提出了很高的要求，因此将FlexRay总线应用在整车上，要远比CAN总线难度大，成本高，且开发调试的时间长。[0007] 申请号为200810201830.5、名称为“一种FlexRay-CAN通信网关及实现方法”的我国专利公开了一种FlexRay-CAN通信网关及实现方法，一方面可接收FlexRay协议数据，经协议转换、封装等处理后以CAN协议发送至CAN总线设备，也通过RS232接口发送至上位计算机；另一方面可接收CAN协议数据，经协议
转换、封装等处理后以FlexRay协议发送至FlexRay总线设备，或通过RS232接口发送至上位计算机，实现基于微控制器的FlexRay总线与CAN总线的协议转换。但该发明其功能有限，不适合用在车载网络中。
[0008] 申请号为201110193320.X、名称为“FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置及方法”的我国专利申请提供了FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置及方法，以解决CAN总线的局限性问题。但此发明提出了的LIN与FlexRay的转换关系，因作为速率极低的LIN总线和可达10M带宽的FlexRay总线，将FlexRay总线消息转到LIN上，相当于从高速公路开到了单行道上，只能转发极少量的报文，总线带宽达不到，因此不适用于用在整车网络中。
发明内容
[0009] 有鉴于此，本发明提供车载CAN总线数据与FlexRay总线数据之间的转换系统，该系统包括：第一CAN总线收发器，用于接收发送到第一CAN总线上的数据或将所述第一CAN 总线上的数据发出；第二CAN总线收发器，用于接收发送到第二CAN总线上的数据或将所述第二CAN总线上的数据发出；第三CAN总线收发器，用于接收发送到第三CAN总线上的数据或将所述第三CAN总线上的数据发出；FlexRay总线收发器，用于接收发送到FlexRay 总线上的数据或将所述FlexRay总线上的数据发出；数据转换模块，其用于将接收受的来自CAN总线的数据转换成FlexRay总线数据并将转换后的数据发送
给FlexRay总线，以及将接收的CAN总线数据转换成FlexRay总线数据并将转换后的数据发送给接收其的CAN总线；以及控制模块，其与第一CAN总线收发器、第二CAN总线收发器、第三CAN总线收发器、FlexRay总线收发器、数据转换模块均电连接，并控制它们的运行；其中，所述第一CAN总线收发器、第二CAN总线收发器、第三CAN总线收发器之间互相电连接、且均与数据转换模块电连接，所述FlexRay总线收发器与所述数据转换模块电连接。
[0010] 可选地，根据本发明示例的车载CAN总线数据与FlexRay总线数据之间的转换系统，所述系统还包括诊断模块，其配置成监控所述第一间的转换方法的流程图。
具体实施方式
[0011] 现在参照附图描述本发明的示意性示例，相同的附图标号表示相同的元件。下文描述的各实施例有助于本领域技术人员透彻理解本发明，且意在示例而非限制。图中各元件、部件、单元、装置的图示不一定按比例绘制，仅示意性表明这些元件、部件、模块、装置之间的相对关系。
[0012] 图1是根据本发明示例的车载CAN总线数据与FlexRay总线数据之间的转换系统的结构示意图。如图所示，该车载CAN总线数据与FlexRay总线数据之间的转换系统包括第一CAN总线收发器10、第二CAN总线收发器12、第三CAN总线收发器14、FlexRay总线收发器16、数据转换模块18以及控制模块20。
[0013] 第一CAN总线收发器10、第二CAN总线收发器12及第三CAN总线收发器14每一个都与控制模块20电连接，控制模块20还与FlexRay总线收发器16以及数据转换模块18电连接。第一CAN总线收发器10、第二CAN总线收发器12、第三CAN总线收发器14之间互相电连接、且均与数据转换模块18电连接，所述FlexRay总线收发器16与所述数据转换模块18电连接。
[0014] 第一CAN总线收发器10接收发送到第一CAN总线上的数据或将该第一CAN总线上的数据发出。第二CAN总线收发器12接收发送到第二CAN总线上的数据或将该第二CAN 总线上的数据发出。第二CAN总线收发器14接收发送到第三CAN总线上的数据或将该第三CAN总线上的数据发出。控制模块20控制第一CAN总线收发器10、第二CAN总线收发器12、第三CAN总线收发器14、FlexRay总线收发器16、数据转换模块18均电连接的运行。[0015] 示例地，图1所示的车载CAN总线数据与FlexRay总线数据之间的转换系统中，第一CAN总线收发器10上的数据可以发送给第二CAN总线收发器12，相应地，第二CAN总线收发器12上的数据可以发送给第一CAN总线收发器10。进一步，第一CAN总线收发器10与第二CAN总线收发器12上的数据均可经由数据转换模块18进行转换，将其从CAN总线数据转换为FlexRay总线数据，从而发送到FlexRay总线收发器16。相应地，FlexRay总线

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