CN102611598B - 控制器局域网络总线冗余***及冗余切换的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制器局域网络CAN总线冗余***及冗余切换的方法和装置，用以提高CAN总线冗余***的传输效率。该CAN总线冗余***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***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***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***中，***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 AreaNetwork,CAN）总线冗余***如图1所示，包括：主用总线和备用总线，该***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***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***的容错能力，提高了***的可靠性。

但是该***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***及冗余切换的方法和装置，用以提高CAN总线冗余***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***，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：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。

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***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***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；其中：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。

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***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***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；其中：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。

本发明实施例中，CAN总线冗余***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***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，提高***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***的架构图；

图2为本发明具体实施例中CAN总线冗余***的架构图；

图3为本发明实施例中CAN总线冗余***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***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***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***为例进行描述。参见图2，该CAN总线冗余***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***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***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，PDO)。该类型的PDO需要较快的反应速度，因此，PDO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PDO。一般，第二主用总线发送的PDO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。

***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***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，关闭与第一主用总线连接的端口，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，***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***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***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***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***就能正常运行，整个总线冗余***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***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***要求安全不高，则也可以不停止***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***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***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***是普通的CAN网络的总线冗余***，其他的网络如profibus，modbus等等，也可采用上述的总线冗余***。

由此，本发明实施例中CAN总线冗余***，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***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***比较重要时，则此时第二主用总线200，还用于传输使***停止运行的停止指令。而当网络负载率不高且***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***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***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***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***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，***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***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***就能正常运行，整个CAN总线冗余***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***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***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。

则，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***中主控制器节点中。

本发明实施例中，CAN总线冗余***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***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***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***就能正常运行，整个CAN总线冗余***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 (8)

1.一种控制器局域网络CAN总线冗余***，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，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：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；

所述备用总线，还用于当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；

所述第二主用总线，还用于与每个第一功能节点的第五端口连接，且当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***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。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，

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，以及执行器节点连接，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主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。

3.如权利要求2所述的***，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息。

4.一种冗余切换的方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-3中任一权利要求所述的控制器局域网络CAN总线冗余***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***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；其中：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。

5.如权利要求4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。

6.如权利要求4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。

7.一种冗余切换的装置，其特征在于，应用于上述权利要求1-3中任一权利要求所述的控制器局域网络CAN总线冗余***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***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；其中：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。

8.如权利要求7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；

则，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。