CN106230678A - 基于车载网关控制器的信息处理方法及网关控制器 - Google Patents

基于车载网关控制器的信息处理方法及网关控制器 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于车载网关控制器的信息处理方法及网关控制器，其中，该方法包括：获取待传输的通信数据；根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。本发明实施例，通过车载网关控制器进行信息处理，保证了信息交互的安全性和实时性，增加了整车***的安全可靠性。

Description

基于车载网关控制器的信息处理方法及网关控制器
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种基于车载网关控制器的信息处理方法及网关控制器。
背景技术
目前，网关控制器是整车电子电气架构中的核心部件，网关控制器作为整车网络的数据交互枢纽，可将控制器局域网络(Controller Area Network，简称CAN)、局域互联网络(Local Interconnect Network，简称LIN)、面向媒体的***传输(Media OrientedSystems Transport，简称MOST)等网络数据在不同网络中进行路由。
如果整车上没有网关控制器，整车各个网段的信息都可以通过诊断接口进行读取，并且RMS/TBOX模块直接与关键电子控制单元(Electronic Control Unit，简称ECU)通信，存在网络安全风险。以及远程控制功能的安全需求，都需要考虑网络通信的安全性和网络控制的安全性。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种基于车载网关控制器的信息处理方法，该方法通过车载网关控制器进行信息处理，保证了信息交互的安全性和实时性，增加了整车***的安全可靠性。
本发明的第二个目的在于提出一种网关控制器。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于车载网关控制器的信息处理方法，包括：
获取待传输的通信数据；
根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将所述通信数据传输给其他的域控制器。
本发明实施例的基于车载网关控制器的信息处理方法，首先获取待传输的通信数据，接着根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。由此，通过车载网关控制器进行信息处理，保证了信息交互的安全性和实时性，增加了整车***的安全可靠性。
另外，根据本发明上述实施例的基于车载网关控制器的信息处理方法还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述的方法，还包括：接收与所述Ethernet模块相连的终端设备发送的数据管理信息，和/或，故障信息。
在一些示例中，所述的方法，还包括：接收与所述Ethernet模块相连的车载诊断***发送的刷新信息；根据所述刷新信息对车内多个网段的ECU进行程序刷新。
在一些示例中，根据预设的CAN FD通信协议通过AURIX芯片内部集成的多个CAN节点完成与CAN FD通信协议匹配数据的信息交互。
在一些示例中，对整车控制***的各种失效模式进行危害分析，确定各整车控制功能的安全目标。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种网关控制器，包括：
获取模块，用于获取待传输的通信数据；
处理模块，用于根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将所述通信数据传输给其他的域控制器。
本发明实施例的网关控制器，首先获取模块获取待传输的通信数据，接着处理模块根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。由此，通过车载网关控制器进行信息处理，保证了信息交互的安全性和实时性，增加了整车***的安全可靠性。
另外，根据本发明上述实施例的网关控制器还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述的网关控制器，还包括：第一接收模块，用于接收与所述Ethernet模块相连的终端设备发送的数据管理信息，和/或，故障信息。
在一些示例中，所述的网关控制器，还包括：第二接收模块，用于接收与所述Ethernet模块相连的车载诊断***发送的刷新信息；刷新模块，用于根据所述刷新信息对车内多个网段的ECU进行程序刷新。
在一些示例中，所述的网关控制器，还包括：交互模块，用于根据预设的CAN FD通信协议通过AURIX芯片内部集成的多个CAN节点完成与CAN FD通信协议匹配数据的信息交互。
在一些示例中，所述的网关控制器，还包括：确定模块，用于对整车控制***的各种失效模式进行危害分析，确定各整车控制功能的安全目标。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例的基于车载网关控制器的信息处理方法的流程图；
图2是本发明一个实施例的AURIX内核结构示意图；
图3是本发明一个实施例的AURIX芯片内部CAN节点模块示意图；
图4是本发明一个实施例的AURIX芯片内部集成汽车Ethernet模块示意图；
图5是本发明一个实施例的基于AUTOSAR架构的软件架构示意图；
图6是本发明另一个实施例的基于车载网关控制器的信息处理方法的流程图；
图7是本发明一个实施例的ASIL等级示意图；
图8是本发明一个实施例的网关控制器的结构示意图；以及
图9是本发明另一个实施例的网关控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的基于车载网关控制器的信息处理方法及网关控制器。
图1是本发明一个实施例的基于车载网关控制器的信息处理方法的流程图。
如图1所示，该基于车载网关控制器的信息处理方法包括：
步骤101，获取待传输的通信数据。
步骤102，根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。
具体地，为了保证信息交互的安全性和实时性，增加整车***的安全可靠性，增加整车***的安全可靠性，满足了纯电动汽车对车载网络安全日益增加的新需求。需要一种基于车载网关控制器的信息处理方法。
首先获取待传输的通信数据，需要说明的是，通信数据的类型很多，可以根据实际应用需要进行选择，例如用于启动倒车雷达或影像的倒车开始信号，用于检测到熄火信号后一定时间内没有检测到锁车信号，将自动对汽车上锁的离开自动锁车信号等。
进而，根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。
其中，AURIX芯片是内置在一个硬件安全模块上，能更好地防止汽车应用被盗窃、欺诈或篡改的可能性。如图2所示的TC27x系列的AURIX内核结构，包含三个独立的32位内核和两个校验核。
为了本领域人员更加清楚本发明如何通过AURIX芯片的总线技术车载Ethernet(以太网)以及CAN FD的独立网关控制***，增强了网络通信的安全性和网络控制的安全性。下面结合图3-图5进行详细说明。
具体地，如图3所示的AURIX芯片内部CAN节点模块框图。AURIX芯片有多个CAN节点，可满足独立网关控制***在总线上的数据交互，适用于车载Ethernet以及CAN FD等新型总线技术。
如图4所示的AURIX芯片内部集成汽车Ethernet模块，满足Ethernet作为主干网对高宽带(可达到100Mbps)要求。当前车载网络技术中，MOST价格高，并且为环状拓扑不适合作为主干网，而CAN或者CAN FD的带宽不足以作为骨干网，Ethernet为基于交换机的点对点传输，带宽独享，效率更高，拓扑灵活。由此，通过Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。
需要注意的是，通过Ethernet网口，可方便地与PC、平板电脑等普通IT设备相连，从工厂到4S店，不再需要以往基于CAN的手持诊断仪，大量节省了设备成本。
基于PC的诊断和下载方式，可以方便地连接到互联网，便于工厂及4S店进行统一的数据管理、实现故障信息共享。
另外，为了实现基于AURIX芯片的AUTOSAR软件平台的快速切换。以进一步提高传输数据传输的实时性和安全性，Ethernet模块可以基于很多种架构进行软件开发。如图5所示的AURIX芯片内部集成汽车Ethernet模块基于AUTOSAR架构的软件开发包括进行基于MCAL通用底层驱动的软件开发，实现了针对抽象层、应用层的功能开发；结合AUTOSAR基础软件平台，集合已完成的抽象层、应用层。
因此，通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块根据预设的域控制架构将通信数据传输给其他的域控制器。通过域控制架构，可以用更少的控制器实现更多的功能。
需要说明的是，域控制器之间需要有大量的数据传输，需要高带宽的Ethernet来保证数据交互的实时性。
综上所述，本发明实施例的基于车载网关控制器的信息处理方法，首先获取待传输的通信数据，接着根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。由此，通过车载网关控制器进行信息处理，保证了信息交互的安全性和实时性，增加了整车***的安全可靠性。
为了实现上述实施例，本发明还提出另一种基于车载网关控制器的信息处理方法。
图6是本发明一个实施例的基于车载网关控制器的信息处理方法的流程图。
如图6所示，该基于车载网关控制器的信息处理方法包括：
步骤601，获取待传输的通信数据。
步骤602，根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。
需要说明的是，步骤S601-S602的描述与上述步骤S101-S102相对应，因此对的步骤S601-S602的描述参考上述步骤S101-S102的描述，在此不再赘述。
步骤603，接收与Ethernet模块相连的终端设备发送的数据管理信息，和/或，故障信息。
具体地，由于通过Ethernet网口可以方便地连接到手机、平板电脑等终端设备，已接收终端设备发送的数据管理信息，和/或，故障信息。
其中，故障信息可以是灯非预期熄灭，或者运行中发动机温度突然过高等。数据管理信息可以是将汽车的里程、油耗等等信息统一进行管理等。
步骤604，接收与Ethernet模块相连的车载诊断***发送的刷新信息。
步骤605，根据刷新信息对车内多个网段的ECU进行程序刷新。
具体地，接收与Ethernet模块相连的车载诊断***发送的刷新信息，根据刷新信息对车内多个网段的ECU进行程序刷新，连接到OBD的总线带宽提升，可以同时多个网段的ECU进行程序刷新，比以往的单ECU顺序刷新，效率提升。
步骤606，根据预设的CAN FD通信协议通过AURIX芯片内部集成的多个CAN节点完成与CAN FD通信协议匹配数据的信息交互。
具体地，CAN FD全称为CAN with Flexible Data-Rate，可实现最长数据域64Byte和最高速率10Mbps的传输。在比较少的硬件和软件改动下，增加网络带宽，能有效降低当前CAN网络***的负载率，提高网络的可扩展性；还可以保持比较少的CAN网段数量，节省CAN线以及接插件数量，同时重量的减轻也有益于节能减排。由于CAN FD兼容标准CAN，能方便地在原网络架构基础上进行升级。由此，根据预设的CAN FD通信协议可以通过多个CAN节点完成与CAN FD通信协议匹配数据的信息交互。
步骤607，对整车控制***的各种失效模式进行危害分析，确定各整车控制功能的安全目标。
具体地，如图7所示：功能故障和驾驶场景的组合叫做危害事件(hazard event)，危害事件确定后，根据三个因子——严重度(Severity)、暴露率(Exposure)和可控性(Controllability)评估危害事件的风险级别——ASIL等级。
通过对整车控制***的各种失效模式进行危害分析，确立各个整车控制功能的安全目标，满足ISO26262的功能安全和网络安全的要求，功能安全等级达到ASIL-C。其中，AURIX多核架构采用通过ISO26262认证的流程开发和设计，可高效地满足ASIL D级应用的要求。多核架构在多样的锁步架构中使用多达两颗TriCore CPU，并结合采用安全内部通信总线和分布式内存保护***等。能够允许不同来源的具备不同安全等级(高达ASIL D)的软件实现集成，由此，能将多个应用和操作***无缝集成于一个统一的AURIX芯片平台上。
综上所述，本发明实施例的基于车载网关控制器的信息处理方法，首先获取待传输的通信数据，接着根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。由此，通过车载网关控制器进行信息处理，保证了信息交互的安全性和实时性，增加了整车***的安全可靠性。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种网关控制器。
图8是本发明一个实施例的网关控制器的结构示意图。
如图8所示，该网关控制器包括：获取模块10和处理模块20。
其中，获取模块10用于获取待传输的通信数据。
处理模块20用于根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。
首先获取待传输的通信数据，需要说明的是，通信数据的类型很多，可以根据实际应用需要进行选择，例如用于启动倒车雷达或影像的倒车开始信号，用于检测到熄火信号后一定时间内没有检测到锁车信号，将自动对汽车上锁的离开自动锁车信号等。
进而，根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。
需要说明的是，前述对基于车载网关控制器的信息处理方法实施例的解释说明也适用于该实施例的网关控制器，此处不再赘述。
综上所述，本发明实施例的网关控制器，首先获取模块获取待传输的通信数据，接着处理模块根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。由此，通过车载网关控制器进行信息处理，保证了信息交互的安全性和实时性，增加了整车***的安全可靠性。
图9是根据本发明另一个实施例的网关控制器的结构示意图，如图9所示，在如图8所示的基础上，该装置还包括：第一接收模块30、第二接收模块40、刷新模块50、交互模块60和确定模块70。
其中，第一接收模块30用于接收与Ethernet模块相连的终端设备发送的数据管理信息，和/或，故障信息。
第二接收模块40用于接收与Ethernet模块相连的车载诊断***发送的刷新信息。
刷新模块50用于根据刷新信息对车内多个网段的ECU进行程序刷新。
交互模块60用于根据预设的CAN FD通信协议通过AURIX芯片内部集成的多个CAN节点完成与CAN FD通信协议匹配数据的信息交互。
确定模块70用于对整车控制***的各种失效模式进行危害分析，确定各整车控制功能的安全目标。
需要说明的是，前述对基于车载网关控制器的信息处理方法实施例的解释说明也适用于该实施例的网关控制器，此处不再赘述。
综上所述，本发明实施例的网关控制器，首先获取模块获取待传输的通信数据，接着处理模块根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将通信数据传输给其他的域控制器。由此，通过车载网关控制器进行信息处理，保证了信息交互的安全性和实时性，增加了整车***的安全可靠性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个代理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于车载网关控制器的信息处理方法，其特征在于，包括：
获取待传输的通信数据；
根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将所述通信数据传输给其他的域控制器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收与所述Ethernet模块相连的终端设备发送的数据管理信息，和/或，故障信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收与所述Ethernet模块相连的车载诊断***发送的刷新信息；
根据所述刷新信息对车内多个网段的ECU进行程序刷新。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据预设的CAN FD通信协议通过AURIX芯片内部集成的多个CAN节点完成与CANFD通信协议匹配数据的信息交互。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对整车控制***的各种失效模式进行危害分析，确定各整车控制功能的安全目标。
6.一种网关控制器，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待传输的通信数据；
处理模块，用于根据预设的域控制架构通过AURIX芯片内部集成的Ethernet模块将所述通信数据传输给其他的域控制器。
7.如权利要求6所述的网关控制器，其特征在于，还包括：
第一接收模块，用于接收与所述Ethernet模块相连的终端设备发送的数据管理信息，和/或，故障信息。
8.如权利要求6所述的网关控制器，其特征在于，还包括：
第二接收模块，用于接收与所述Ethernet模块相连的车载诊断***发送的刷新信息；
刷新模块，用于根据所述刷新信息对车内多个网段的ECU进行程序刷新。
9.如权利要求6所述的网关控制器，其特征在于，还包括：
交互模块，用于根据预设的CAN FD通信协议通过AURIX芯片内部集成的多个CAN节点完成与CAN FD通信协议匹配数据的信息交互。
10.如权利要求6所述的网关控制器，其特征在于，还包括：
确定模块，用于对整车控制***的各种失效模式进行危害分析，确定各整车控制功能的安全目标。
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