CN109347590B - 车载以太网中DoIP实体的同步方法和DoIP实体 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供车载以太网中DoIP实体的同步方法和DoIP实体，以实现DoIP实体间的同步。上述车载以太网中的任一DoIP实体均安装在同一台车辆中。DoIP实体上电后自检是否是同步管理者，若否，执行静默策略；若是，周期性组播关系维护报文，以声明自身为同步管理者；并且，DoIP实体在作为非同步管理者且有同步需求时，向接收到的关系维护报文中所声明的同步管理者单播同步查询报文，并接收同步管理者返回的同步回复报文；其中，同步回复报文携带有第一确认码和同步信息，或者，携带有第二确认码；第一确认码用于表征同步成功，第二确认码用于表征同步失败，同步信息至少包括车载以太网所对应车辆的车辆识别号码。

Description

车载以太网中DoIP实体的同步方法和DoIP实体

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别涉及车载以太网中DoIP实体的同步方法和DoIP实体。

背景技术

车载以太网是一种用以太网连接车内电子元件的新型局域网技术。

在进行整车诊断时，可基于IP的诊断通信(Diagnostic Over IP，简称DoIP)技术，对车载以太网中的电子元件进行远程诊断。车载以太网中的电子元件可称为DoIP实体。

在进行远程诊断之前需先进行设备发现过程。根据协议，DoIP实体要宣告自己已同步才能被发现，在设备发现过程中，会收集DoIP实体的车辆识别号码(VehicleIdentification Number，简称VIN)等同步内容，被发现的DoIP实体后续才可被远程诊断。

然而，当前的协议并未给出如何进行同步的建议。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供车载以太网中DoIP实体的同步方法和DoIP实体，以实现DoIP实体间的同步。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种车载以太网中DoIP实体的同步方法，所述车载以太网中的任一DoIP实体均安装在同一台车辆中，所述方法包括：

所述DoIP实体上电后自检是否是同步管理者，若否，执行静默策略；若是，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文，以声明自身为同步管理者，并在接收到同步查询报文时返回同步回复报文；

所述DoIP实体在作为非同步管理者且有同步需求时，向接收到的关系维护报文中所声明的同步管理者单播所述同步查询报文，并接收同步管理者返回的所述同步回复报文；所述同步回复报文携带有第一确认码和同步信息，或者，所述同步回复报文携带有第二确认码；其中，所述第一确认码用于表征同步成功，所述第二确认码用于表征同步失败，所述同步信息至少包括所述车载以太网所对应车辆的车辆识别号码；

所述静默策略包括：

等待第一时长；其中，所述第一时长的长度大于关系维护报文的一个发送周期；

若在所述第一时长内接收到关系维护报文，执行刷新操作；所述刷新操作包括根据接收到的关系维护报文刷新同步管理者的实体标识；

若在所述第一时长内未接收到关系维护报文，进入自主选举流程，以选举出同步管理者；

所述自主选举流程包括：

随机延迟第二时长；所述第二时长的取值范围为0至T；所述T表示关系维护报文的一个发送周期；

判断在所述第二时长内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，等待第三时长；否则，组播选举报文并等待第三时长；其中，任一选举报文携带有发送方的实体标识；所述第二时长与第三时长的总时长t不小于所述T；

判断在所述总时长t内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，等待接收关系维护报文；否则，周期性组播关系维护报文。

可选的，所述同步查询报文还包括准入ID和支持的诊断类型；所述第一确认码是所述同步管理者对所述准入ID验证成功后确定的，所述第二确认码是所述同步管理者对所述准入ID验证失败后确定的；所述同步回复报文还包括组号GID；所述GID是同步管理者根据所述同步查询报文的发送方支持的诊断类型而分配的。

可选的，所述自检是否是同步管理者，若否，执行静默策略；若是，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文，包括：

所述DoIP实体自检是否是强制同步管理者，若否，执行所述静默策略；若是，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文。

可选的，所述自检是否是同步管理者，若否，执行静默策略；若是，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文，包括：所述DoIP实体自检是否是强制同步管理者，若是，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文；若否，所述DoIP实体自检是否是自主选举出的同步管理者，若是，所述DoIP实体等待一个关系维护报文发送周期；若否，执行所述静默策略；若在一个关系维护报文发送周期内监听到关系维护报文，则执行所述刷新操作，否则周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文。

可选的，所述关系维护报文还包括公告持续时间；所述刷新操作还包括根据接收到的关系维护报文刷新所述公告持续时间，所述公告持续时间对应时刻大于下一关系维护报文的发送时刻；所述方法还包括：若在所述公告持续时间内，所述DoIP实体接收到关系维护报文，则根据接收到的关系维护报文执行所述刷新操作；若在所述公告持续时间内未接收到关系维护报文，所述DoIP实体进入所述自主选举流程。

可选的，还包括：所述DoIP实体接收关系失效报文；所述关系失效报文由同步管理者组播，所述关系失效报文携带有失效开始时间；在到达所述失效开始时间后，所述DoIP实体进入所述自主选举流程。

可选的，还包括：所述DoIP实体接收关系失效报文；所述关系失效报文由同步管理者组播，所述关系失效报文携带有失效开始时间和指定的下一同步管理者的实体标识；所述下一同步管理者在到达所述失效开始时间后，将周期性组播关系维护报文；在到达所述失效开始时间后，所述DoIP实体执行所述静默策略。

可选的，若所述DoIP实体有同步需求且在第四时长内未接收到关系维护报文时，组播所述同步查询报文；所述同步查询报文由所述车载以太网中的远程盒子T-BOX转发至后台服务器；所述DoIP实体与所述T-BOX安装在同一台车辆中；所述第四时长大于所述第一时长、所述第二时长和第三时长的总时长；所述DoIP实体接收所述T-BOX转发的同步回复报文；所述同步回复报文是所述后台服务器针对所述同步查询报文返回的。

一种车载以太网中的DoIP实体，包括自检单元和同步单元；

所述自检单元用于：上电后自检是否是同步管理者；

所述同步单元用于：

在自检为同步管理者后，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文，以声明自身为同步管理者，并在接收到同步查询报文时返回同步回复报文；

在自检为非同步管理者后，执行静默策略；

在自检为非同步管理者后并有同步需求时，向接收到的关系维护报文中所声明的同步管理者单播所述同步查询报文，并接收所述同步管理者返回的所述同步回复报文；

其中，所述同步查询报文至少携带有所述DoIP实体的实体标识；所述同步回复报文携带有第一确认码和同步信息，或者，所述同步回复报文携带有第二确认码；其中，所述第一确认码用于表征同步成功，所述第二确认码用于表征同步失败，所述同步信息至少包括所述车载以太网所对应车辆的车辆识别号码；

所述静默策略包括：

等待第一时长；其中，所述第一时长的长度大于关系维护报文的发送周期；

若在所述第一时长内接收到关系维护报文，执行刷新操作；所述刷新操作包括根据接收到的关系维护报文刷新同步管理者的实体标识；

若在所述第一时长内未接收到关系维护报文，进入自主选举流程，以选举出同步管理者；

所述自主选举流程包括：

随机延迟第二时长；所述第二时长的取值范围为0至T；所述T表示关系维护报文的一个发送周期；

判断在所述第二时长内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，等待第三时长；否则，组播选举报文并等待第三时长；其中，任一选举报文携带有发送方的实体标识；所述第二时长与第三时长的总时长t不小于所述T；

判断在所述总时长t内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，等待接收关系维护报文；否则，周期性组播关系维护报文。

可选的，所述同步单元还用于：

在有同步需求且在第四时长内未接收到关系维护报文时，组播所述同步查询报文；所述同步查询报文由所述车载以太网中的远程盒子T-BOX转发至后台服务器；所述DoIP实体与所述T-BOX安装在同一台车辆中；所述第四时长大于所述第一时长、所述第二时长和第三时长的总时长；接收所述T-BOX转发的同步回复报文；所述同步回复报文是所述后台服务器针对所述同步查询报文返回的。

可选的，所述同步查询报文还包括准入ID和支持的诊断类型；所述第一确认码是所述同步管理者对所述准入ID验证成功后确定的，所述第二确认码是所述同步管理者对所述准入ID验证失败后确定的；所述同步回复报文还包括组号GID；所述GID是同步管理者根据所述同步查询报文的发送方支持的诊断类型而分配的。

可选的，所述自检单元具体用于自检是否是强制同步管理者；

所述同步单元具体用于：在自检为非强制同步管理者后，执行所述静默策略；在自检为强制同步管理者后，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文。

可选的，所述自检单元具体用于自检是否是强制同步管理者，并在自检为非强制同步管理者后，自检是否是自主选举出的同步管理者；

所述同步单元具体用于：

在自检为强制同步管理者后，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文；

在自检为自主选举出的同步管理者后，等待一个关系维护报文发送周期，若在一个关系维护报文发送周期内监听到关系维护报文，则执行所述刷新操作，否则周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文；

在自检为非强制同步管理者并且非自主选举出的同步管理者后，执行所述静默策略。

可选的，所述关系维护报文还包括公告持续时间；所述刷新操作还包括根据接收到的关系维护报文刷新所述公告持续时间，所述公告持续时间对应时刻大于下一关系维护报文的发送时刻；所述同步单元还用于：若在所述公告持续时间内，接收到关系维护报文，则根据接收到的关系维护报文执行所述刷新操作；若在所述公告持续时间内未接收到关系维护报文，进入所述自主选举流程。

可选的，所述同步单元还用于：接收关系失效报文，所述关系失效报文由同步管理者组播，所述关系失效报文携带有失效开始时间；在到达所述失效开始时间后，进入所述自主选举流程。

可选的，所述同步单元还用于：接收关系失效报文；所述关系失效报文由同步管理者组播，所述关系失效报文携带有失效开始时间和指定的下一同步管理者的实体标识；所述下一同步管理者在到达所述失效开始时间后，将周期性组播关系维护报文；在到达所述失效开始时间后，作为非同步管理者的所述同步单元执行所述静默策略。

可见，在本发明实施例中，车载以太网中DoIP实体在自检为非同步管理者时，会等待第一时长，若在第一时长内若未接收到关系维护报文，就进行进入自主选举流程，选举出同步管理者。选举出的同步管理者将会组播关系维护报文，以声明自身为同步管理者。车载以太网中的非同步管理者的DoIP实体在有同步需求时，会向同步管理者发送同步查询报文，并接收同步管理者返回的同步回复报文，从中获取到车载以太网的同步信息，从而实现同步。同步后，车载以太网中的DoIP实体后续可在设备发现过程中被发现，进而被诊断仪远程诊断。

附图说明

图1、3-8为本发明实施例提供的由DoIP实体执行的同步方法的一种示例性流程；

图2a、图2b为本发明实施例提供的非同步管理者与同步管理者的交互流程示例图；

图9为本发明实施例提供的DoIP实体的示例性结构图。

具体实施方式

车载以太网中包括多个电子元件，例如，发动机电子控制单元(ElectronicControl Unit，简称ECU)。在本发明中，将车载以太网中的电子元件称为DoIP实体。同属一个车载以太网中的DoIP实体均安装在同一台车辆中。

车载以太网是局域网，其可通过4G网络、公共以太网等与外部设备连接，由外部设备对车载以太网中的DoIP实体进行远程诊断或刷新。

远程诊断或刷新的应用场景大体可分为三类：

1，车辆的检测与维修(售后)

在维修厂里，外部的检修设备(例如诊断仪)不需要使用传统总装线诊断插座(Assembly line Diagnostic Link，简称ALDL)口硬线连接，通过TCP/IP协议与车辆建立直接联系，并按照指令顺序将请求发送给车载以太网中的DoIP实体，而后DoIP实体进行反馈，根据DoIP实体的反馈得到车辆实时的错误追溯信息。

2，电子元件刷新

外部刷新设备根据既定的刷新流程步骤，通过以太网或TCP/IP协议与车载以太网建立通信。外部刷新设备可对车载以太网中的DoIP实体进行刷新升级。

3，总装终检线工位的检测维修

在工厂制造环节，外部检测设备会按照指定顺序，对车辆进行终检工位的完整性测试。在此过程中，外部检测设备通常会与车载以太网中的DoIP实体进行连接以及并行通讯。

在进行远程诊断之前需先进行设备发现过程。根据协议，DoIP实体要宣告自己已同步才能被发现。在设备发现过程中，会收集DoIP实体的VIN等同步内容，被发现的DoIP实体后续才可被远程诊断或刷新。

在实际中，与整车一同出厂的电子元件(可称为原厂DoIP实体)，一般会配置VIN。但是，车辆出厂后，基于需求也可再向车辆内安装电子元件，这些后续安装的电子元件在上电后也可加入车载以太网。

出厂后再安装的电子元件相当于车载以太网的热插拔DoIP实体。这些热插拔DoIP实体并未配置VIN，在现有技术中，上述热插拔DoIP实体无法获取到同步信息，从而无法享受远程诊断或刷新。

此外，上述原厂DoIP实体也不排除被拆卸下来安装在其他车辆上的可能，在此情况下，原厂DoIP实体原来配置的VIN与其所在车辆的VIN是不符的，则根据现有技术，其也无法获取到同步信息，无法享受远程诊断或刷新。

本发明提供的车载以太网中DoIP实体的同步方法和DoIP实体，则可实现DoIP实体间的同步，进而解决上述提及的无法享受远程诊断或刷新的问题。

请参见图1，图1示出了由DoIP实体执行的同步方法的一种示例性流程，包括：

S101：上电后，DoIP实体自检是否是同步管理者(manager)，若是，进入S102，若否，进入S103，执行静默策略。

在一个示例中，可设置管理者标识来表征自身是同步管理者。当存在管理者标识时，表明自身为同步管理者，当不存在管理者标识时，表示自身不是同步管理者。

在另一个示例中，也可通过不同的取值来表征自身是否是同步管理者。例如，第一取值表征自身是同步管理者，第二取值表征自身不是同步管理者。

S102：DoIP实体周期性组播关系维护报文。

其中，关系维护报文可携带自身实体标识，以声明自身为同步管理者。

组播的周期示例性的可为：1秒、5秒、1分钟等。

本领域技术人员可根据实际需要进行灵活设置，在此不作赘述。

实体标识具体可为IP地址、Mac地址，或其他可唯一标记DoIP实体的标识。

S103：DoIP实体等待第一时长。

其中，上述第一时长的长度大于关系维护报文的一个发送周期。为方便起见，本发明后续使用T表示关系维护报文的一个发送周期。

S101-S103的设计可实现：若某DoIP实体是同步manager，其上电后立即发送关系维护报文，而若该DoIP实体并非同步manager，则上电后首先进入静默。

S104：DoIP实体判断在上述第一时长内是否接收到(同步manager发送的)关系维护报文，若是，进入S105，否则，进入S106，开始自主选举流程。

前述提及了，同步manager发送关系维护报文的周期为T。令第一时长大于T是为了防止：在已有同步manager的情况下，还未等到同步manager发送关系维护报文，就进入了自主选举流程。

自主选举的目的是选举出同步管理者。

S105：DoIP实体执行刷新操作。

在关系维护报文只携带自身实体标识的情况下，上述刷新操作可包括根据接收到的关系维护报文刷新同步管理者的实体标识。此时，关系维护报文类似于心跳报文。

在本发明其他实施例中，上述关系维护报文还可携带公告持续时间。

则上述刷新操作还可包括根据接收到的关系维护报文刷新上述公告持续时间。

本文后续还会对公告持续时间进行相应的介绍，在此不作赘述。

S106：DoIP实体随机延迟第二时长。

在第二时长内，DoIP实体将持续监听报文。

其中，第二时长的取值范围可为0至T中的任意数。

S107：DoIP实体判断在上述第二时长内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，进入S109；否则，进入S108。

第二时长与第三时长的总时长t不小于上述T。

其中，任一选举报文携带有发送方的实体标识。

S108：DoIP实体组播选举报文，进入S109；

S109：DoIP实体等待第三时长。

S106-S109的设计可实现：先随机延迟第二时长，若在第二时长内，DoIP实体收到实体标识比自己小的选举报文，则后续不会发送选举报文(即放弃参与选举)，这样可减少选举时候报文的交互。

举例来讲，假定在第二时长内，DoIP实体a接收到了10个选举报文，其中有2个选举报文中的实体标识要小于自身的实体标识，则DoIP实体a不会组播选举报文。

S110：DoIP实体判断在总时长t内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，进入S111；否则，进入S112。

S111：等待接收关系维护报文。

S112：DoIP实体周期性组播关系维护报文。

S110-S112的设计可实现：选择实体标识最小的一个作为同步manager，选出的同步manager将周期性组播关系维护报文。

需要说明的是，前述提及了有原厂DoIP实体和热插拔DoIP实体，由于热插拔DoIP实体并不知道当前所在车辆的VIN，为了防止其参选为同步manager，以实体标识是IP地址为例，可以采取如下措施：

在出厂前，令原厂DoIP实体的Mac地址与IP地址进行静态映射，在映射时，IP地址是按照由小到大的顺序分配的，也即，第一个被分配出去的IP地址最小，之后逐渐变大。

热插拔DoIP实体是出厂后安装的，则在上电后，为热插拔DoIP实体分配的IP地址肯定会大于原厂DoIP实体的IP地址。而在选举同步manager时，又是选择实体标识最小的作为同步manager，则热插拔DoIP实体将无法当选为同步manager。

同时，S110-S112结合S106-S109可实现：DoIP实体在总时长t(一个关系维护报文的发送周期内)，先随机延迟第二时长，若在第二时长内，DoIP实体收到实体标识比自己小的选举报文，则后续不会发送选举报文(即放弃参与选举)，这样可减少选举时候报文的交互。

总时长超时后，DoIP实体判断在总时长t内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，等待其他DoIP实体发送关系维护报文，若否，则自身是同步管理者，可周期性组播关系维护报文。

在具体实现时，可开启一个计时器，计时长度为t，在计时器超时前执行前述S106-S109，计时器超时后，执行S110-S112。

下面介绍同步过程，请参见图2a，作为非同步管理者的DoIP实体与同步管理者的交互流程如下：

S10：DoIP实体在作为非同步管理者且有同步需求时，向接收到的关系维护报文中所声明的同步管理者单播同步查询报文。

上述同步查询报文至少携带有DoIP实体的实体标识。

可设计为DoIP实体上电就有同步需求，也可设计为，在需要进行诊断或刷新时，DoIP实体才有同步需求。

S20：同步管理者返回同步回复报文。

在一个示例中，同步回复报文可携带第一确认码和同步信息，或者，携带有第二确认码。

其中，第一确认码可用于表征同步成功，而上述第二确认码可用于表征同步失败。

本领域技术人员可设计第一确认码和第二确认码为数字、字符，或数字与字符的组合，只要保证第一确认码和第二确认码不同即可。

此外，在携带第二确认码的情况下，同步回复报文还可携带同步失败原因。

至于同步信息，其至少可包括车载以太网所对应车辆的VIN。

在本发明其他实施例中，上述同步查询报文还可包括准入ID和支持的诊断类型。

同步manager可根据准入ID判断发送同步查询报文的DoIP实体是否合法，从而引入了安全性的检查。

此外，同步manager也可根据DoIP实体支持的诊断类型，将支持相同诊断类型的DoIP实体分为一组。

则请参见图2b，作为非同步管理者的DoIP实体与同步管理者的另一交互流程可包括：

S10：DoIP实体在作为非同步管理者且有同步需求时，向接收到的关系维护报文中所声明的同步管理者单播同步查询报文。

DoIP实体在发出同步查询报文后，若没有收到回复可以选择消息重传。

S21：同步管理者通过同步查询报文中的准入ID验证DoIP实体是否合法，若是，进入S22，若否，进入S24。

其中，准入ID可在电子元件出厂前，配置在电子元件中。

或者，准入ID也通过一定算法生成，同步管理者可使用相应的算法对其进行验证。

由于不同的电子元件可由不同厂家生成，则多个生产厂家之间可以彼此协商出相互间可识别的准入ID，以便于彼此之间进行识别。

S22：同步管理者根据同步查询报文中支持的诊断类型对DoIP实体进行分组，为其分配组号(GID)。

上述“支持的诊断类型”可在电子元件出厂前，配置在电子元件中。

在一个示例中，可由同步管理者生成GID。在另一个示例中，也可预先设计出多个GID，每一GID对应相应的诊断类型。

S23：同步管理者返回携带第一确认码和同步信息的同步回复报文。

在本实施例中，同步信息可包括VIN和GID。

另外，需要说明的是，同步管理者可根据实际情况更新VIN和GID中的一个或全部。

S24：同步管理者返回携带第二确认码的同步回复报文。

也即，上述第一确认码是同步管理者对上述准入ID验证成功后确定的，而第二确认码是同步管理者对上述准入ID验证失败后确定的。

DoIP实体在获取一次同步信息后，可保存同步信息，也可不保存。

可见，在本发明实施例中，车载以太网中DoIP实体在自检为非同步管理者时，会等待第一时长，若在第一时长内若未接收到关系维护报文，就进行进入自主选举流程，选举出同步管理者。选举出的同步管理者将会组播关系维护报文，以声明自身为同步管理者。车载以太网中的非同步管理者的DoIP实体在有同步需求时，会向同步管理者发送同步查询报文，并接收同步管理者返回的同步回复报文，从中获取到车载以太网的同步信息，从而实现同步。同步后，车载以太网中的DoIP实体后续可在设备发现过程中被发现，进而被诊断仪远程诊断。

为了减少同步选举的次数，在本发明其他实施例中，可设置某一DoIP实体为强制同步管理者。在车辆出厂前，可将强制同步管理者的实体标识写入原厂DoIP实体中。

则请参见图3，上述图1所示步骤S101可进一步包括如下步骤：

S31：上电后，DoIP实体自检是否是强制同步manager，若是，进入S102，若否，进入S103，执行静默策略。

可见，在本实施例中，在作为强制同步管理者的DoIP实体正常上电后，将发送关系维护报文，此时无需进行自主选举；而强制同步管理者出于各种原因在第一时长内未发送关系维护报文，则其他DoIP实体将发起自主选举流程。

考虑下述特殊情况：

假定一次上电时，作为强制同步manager的ECU1故障了，则其他DoIP实体通过自主选举出了ECU2作为同步manager。

在下一次上电时，假定ECU1故障消除了正常上电，而ECU2也正常上电，则此时在车载以太网中同时存在强制同步管理者和自主选举出的同步管理者。

为应对上述情况，请参见图4，上述图1所示步骤S101可进一步包括如下步骤：

S31：上电后，DoIP实体自检是否是强制同步manager，若是，进入S102，若否，进入S32。

S32：DoIP实体自检是否是自主选举出的同步管理者，若是，进入S33；若否，进入S103，执行静默策略。

S33：DoIP实体等待一个关系维护报文发送周期，并监听报文；等待超时后进入S34。

在本步骤中等待一个关系维护报文发送周期，是为了等待强制同步manager发送关系维护报文。

也即，在本实施例中，强制同步manager的优先级要高于自主选举出的同步manager。

在一个示例中，可通过不同的取值来表征强制同步管理者、自主选举出的同步管理者和非同步管理者。例如，第一取值表征自身是强制同步管理者，第二取值表征自主选举出的同步管理者，第三取值表征非同步管理者。

S34：DoIP实体判断是否监听到关系维护报文，若是，进入S105，否则，进入S102。

可见，在本实施例中，在作为强制同步管理者的DoIP实体正常上电后，将组播关系维护报文，此时无需进行自主选举；若强制同步管理者在一个关系维护报文发送周期内未组播关系维护报文，则由上一次自主选举出的同步管理者组播关系维护报文。而若上一次自主选举出的同步管理者也未组播关系维护报文，则其他DoIP实体将发起自主选举流程。

再考虑下述特殊场合：强制同步manager上线晚于其他DoIP实体。

在该场合下有两种情况：

情况一：强制同步manager上线时收到了自主选举出的同步manager发送的关系维护报文，在此情况下，强制同步manager将不会组播关系维护报文。

情况二：强制同步manager上线后并未收到其他DoIP实体发送的关系维护报文，则强制同步manager立即组播关系维护报文。此时，即使其他DoIP实体正在进行自主选举，也会终止自主选举。

正常情况下，请参见图1，在经历第一时长+第二时长+第三时长后，应有DoIP实体组播关系维护报文。

但也不排除可能出现经历第一时长+第二时长+第三时长后，仍未有DoIP实体组播关系维护报文的情况。

为应对上述特殊情况，请参见图5，上述同步方法还可包括如下步骤：

S51：DoIP实体有同步需求且在第四时长内未接收到关系维护报文时，组播同步查询报文。

上述第四时长大于第一时长、第二时长和第三时长的总时长。

组播的同步查询报文将被同车内的T-BOX(Telematics BOX，远程盒子)接收到。T-BOX主要用于和后台***/手机APP通信。

当然，同车内的T-BOX与DoIP实体同属同一车载以太网。

S52：T-BOX转发同步查询报文至后台服务器。

S53：后台服务器生成同步回复报文并返回给T-BOX。

后台服务器返回的同步回复报文中所携带信息，可对应参照前述实施例中同步管理者所返回同步回复报文的相关描述，在此不作赘述。

在一个示例中，由于T-BOX本身可与后台服务器通信，因此，后台服务器可维护T-BOX的实体标识与VIN之间的对应关系，通过查询所维护的对应关系，可确定T-BOX所对应的VIN(也即同步回复报文所携带的VIN)。

T-BOX的实体标识具体可为ICCID(T-BOX 4G模块中的标识)、IP地址、Mac地址等。

以ICCID为例，后台服务器事先会绑定VIN与ICCID(T-BOX 4G模块中的标识)，后台收到的每条报文中都携带ICCID，从而知道可知道报文是从哪辆车发出的。

S54：T-BOX向上述DoIP实体转发同步回复报文。

在本实施例中，在本地无法同步的情况下，采用后台授权的方式通知DoIP实体同步信息，提高了DoIP实体获取同步信息的成功率。

当然，也不排除因通信失败等原因，DoIP实体未接收到同步回复报文的情况。若DoIP实体存储了上一次同步时的VIN，则可使用所存储的VIN宣称同步完成。

或者，在本发明其他实施例中，T-BOX也可存储VIN，则可由T-BOX执行后台服务器的工作。

下面，将介绍同步manager在进行关系维护时所进行操作。

请参见图6，同步manager通过定时发送关系维护报文来宣告自己的同步manager的身份。

前述提及了关系维护报文包括公告持续时间。请参见图7和图8，非同步manager的DoIP实体在接收到关系维护报文后，会执行刷新操作，记录公告持续时间。

若在上述公告持续时间内，上述非同步manager的DoIP实体接收到关系维护报文，则根据接收到的关系维护报文执行刷新操作；

而若在公告持续时间内未接收到关系维护报文，上述非同步manager的DoIP实体进入前述介绍的自主选举流程。

在一个示例中，上述公告持续时间可以是绝对时间。举例来讲，当前是12:00，公告持续时间是13:00。则非同步manager的DoIP实体在13:00到达时，如仍未接收到关系维护报文则认为同步manager失效，进入前述介绍的自主选举流程。

在另一个示例中，公告持续时间也可以是持续时长。此时，关系维护报文还可携带公告时间(即报文发送时间)。非同步manager的DoIP实体可根据公告时间和公告持续时间来确定绝对时间。举例来讲，公告时间是12:00，公告持续时间是1小时，则可确定绝对时间为13:00。非同步manager的DoIP实体在13:00到达时，如仍未接收到关系维护报文则认为同步manager失效，进入前述介绍的自主选举流程。

需要说明的是，公告持续时间对应时刻要大于(晚于)下一关系维护报文的发送时刻。这里的下一关系维护报文的发送时刻为同步管理者正常周期性组播关系维护报文时，公告持续时间所对应关系维护报文的下一个关系维护报文的发送时刻。

在本发明其他实施例中，仍请参见图6，若当前的同步manager发生异常，或者需要休眠等不能周期的发送关系维护报文和处理同步查询报文时，当前的同步manager可组播关系失效报文。

关系失效报文至少应携带有失效开始时间。同公告持续时间类似，失效开始时间可以是绝对时间，例如13:00，则从13:00起当前的同步manager失效。

或者，失效开始时间也可以是相对时长，此种情况下关系失效报文还可携带公告时间(即报文发送时间)，根据公告时间和时长可计算得到绝对时间。例如，公告时间为12:00，失效开始时间为10分钟，则可计算出12:10起当前的同步manager失效。

请参见图7，非当前同步manager的DoIP实体在接收到关系失效报文后，会记录失效开始时间，在到达失效开始时间后，将进入前述介绍的自主选举流程。

此外，为了减少报文交互，平滑切换同步manager，也可由当前同步manager在关系失效报文中指定下一同步manager的实体标识。下一同步manager在到达上述失效开始时间后，将周期性组播关系维护报文。

而非当前同步manager的DoIP实体在接收到关系失效报文后，则会记录失效开始时间和下一同步manager的实体标识(请参见图8)。

在到达上述失效开始时间后，其他DoIP实体(下一同步manager之外的DoIP实体)将执行前述的静默策略。

下面介绍上述DoIP实体，图9示出了上述DoIP实体的一种示例性结构，其可包括：自检单元91和同步单元92。其中：

自检单元91用于：上电后自检是否是同步管理者。

同步单元92可用于：

在自检为同步管理者后，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文，以声明自身为同步管理者，并在接收到同步查询报文时返回同步回复报文。

在自检为非同步管理者后，执行前述的静默策略。

此外，在DoIP实体有同步需求时，同步单元92还可用于向接收到的关系维护报文中所声明的同步管理者单播同步查询报文，并接收同步管理者返回的所述同步回复报文。

在一个示例中，同步回复报文可携带第一确认码和同步信息，或者，携带有第二确认码。

其中，第一确认码可用于表征同步成功，而上述第二确认码可用于表征同步失败。

可选的，上述同步查询报文还可包括准入ID和支持的诊断类型；上述第一确认码是同步管理者对准入ID验证成功后确定的，而第二确认码是同步管理者对准入ID验证失败后确定的。

此外，同步回复报文还可还包括组号；组号是同步管理者根据同步查询报文的发送方支持的诊断类型而分配的。

在本发明其他实施例中，上述自检单元91具体可用于自检是否是强制同步管理者。

相应的，同步单元92具体可用于：在自检为非强制同步管理者后，执行静默策略；在自检为强制同步管理者后，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文。

在本发明其他实施例中，除自检是否是强制同步管理者外，自检单元91还可在自检为非强制同步管理者后，自检是否是自主选举出的同步管理者。

相应的，同步单元92具体可用于：

在自检为强制同步管理者后，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文；

在自检为自主选举出的同步管理者后，等待一个关系维护报文发送周期；若在一个关系维护报文发送周期内监听到关系维护报文，则执行前述的刷新操作，否则周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文；

而在自检为非强制同步管理者并且非自主选举出的同步管理者后，执行前述的静默策略。

相关内容请参见本文前述记载。在此不作赘述。

前述提及的关系维护报文中至少包括同步管理者的实体标识。此外，上述关系维护报文还包括公告持续时间。公告持续时间对应时刻大于下一关系维护报文的发送时刻。

相应的，非同步管理者的同步单元92还可用于：若在公告持续时间内，接收到关系维护报文，则根据接收到的关系维护报文执行刷新操作；而若在公告持续时间内未接收到关系维护报文，进入上述自主选举流程。

相关内容请参见本文前述记载。在此不作赘述。

此外，非同步管理者的同步单元92还可用于：接收关系失效报文(携带失效开始时间)，在到达失效开始时间后，进入上述自主选举流程。

或者，上述关系失效报文还携带下一同步管理者的实体标识，则非同步管理者的同步单元92可用于：在到达失效开始时间后，执行前述的静默策略。

而同步管理者的同步单元92则可用于发送上述关系失效报文。

此外，在DoIP实体有同步需求且在第四时长内未接收到关系维护报文时，上述同步单元92还可用于组播同步查询报文，以及接收T-BOX转发的同步回复报文。

相关内容请参见本文前述记载。在此不作赘述。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及模型步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或模型的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、WD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车载以太网中DoIP实体的同步方法，其特征在于，所述车载以太网中的任一DoIP实体均安装在同一台车辆中，所述DoIP实体为所述车载以太网中满足DoIP协议的电子元件；

所述方法包括：

所述DoIP实体上电后自检是否是同步管理者，若否，执行静默策略；若是，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文，以声明自身为同步管理者，并在接收到同步查询报文时返回同步回复报文；

所述DoIP实体在作为非同步管理者且有同步需求时，向接收到的关系维护报文中所声明的同步管理者单播所述同步查询报文，并接收同步管理者返回的所述同步回复报文；所述同步回复报文携带有第一确认码和同步信息，或者，所述同步回复报文携带有第二确认码；其中，所述第一确认码用于表征同步成功，所述第二确认码用于表征同步失败，所述同步信息至少包括所述车载以太网所对应车辆的车辆识别号码；

所述静默策略包括：

等待第一时长；其中，所述第一时长的长度大于关系维护报文的一个发送周期；

若在所述第一时长内接收到关系维护报文，执行刷新操作；所述刷新操作包括根据接收到的关系维护报文刷新同步管理者的实体标识；

若在所述第一时长内未接收到关系维护报文，进入自主选举流程，以选举出同步管理者；

所述自主选举流程包括：

随机延迟第二时长；所述第二时长的取值范围为0至T；所述T表示关系维护报文的一个发送周期；

判断在所述第二时长内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，等待第三时长；否则，组播选举报文并等待第三时长；其中，任一选举报文携带有发送方的实体标识；所述第二时长与第三时长的总时长t不小于所述T；

判断在所述总时长t内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，等待接收关系维护报文；否则，周期性组播关系维护报文。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步查询报文还包括准入ID和支持的诊断类型；

所述第一确认码是所述同步管理者对所述准入ID验证成功后确定的，所述第二确认码是所述同步管理者对所述准入ID验证失败后确定的；

所述同步回复报文还包括组号GID；所述GID是同步管理者根据所述同步查询报文的发送方支持的诊断类型而分配的。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述自检是否是同步管理者，若否，执行静默策略；若是，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文，包括：

所述DoIP实体自检是否是强制同步管理者，若否，执行所述静默策略；若是，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述自检是否是同步管理者，若否，执行静默策略；若是，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文，包括：

所述DoIP实体自检是否是强制同步管理者，若是，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文；

若否，所述DoIP实体自检是否是自主选举出的同步管理者，若是，所述DoIP实体等待一个关系维护报文发送周期；若否，执行所述静默策略；

若在一个关系维护报文发送周期内监听到关系维护报文，则执行所述刷新操作，否则周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述关系维护报文还包括公告持续时间；所述刷新操作还包括根据接收到的关系维护报文刷新所述公告持续时间，所述公告持续时间对应时刻大于下一关系维护报文的发送时刻；

所述方法还包括：

若在所述公告持续时间内，所述DoIP实体接收到关系维护报文，则根据接收到的关系维护报文执行所述刷新操作；

若在所述公告持续时间内未接收到关系维护报文，所述DoIP实体进入所述自主选举流程。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述DoIP实体接收关系失效报文；所述关系失效报文由同步管理者组播，所述关系失效报文携带有失效开始时间；

在到达所述失效开始时间后，所述DoIP实体进入所述自主选举流程。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述DoIP实体接收关系失效报文；所述关系失效报文由同步管理者组播，所述关系失效报文携带有失效开始时间和指定的下一同步管理者的实体标识；所述下一同步管理者在到达所述失效开始时间后，将周期性组播关系维护报文；

在到达所述失效开始时间后，作为非同步管理者的所述DoIP实体执行所述静默策略。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括：

若所述DoIP实体有同步需求且在第四时长内未接收到关系维护报文时，组播所述同步查询报文；所述同步查询报文由所述车载以太网中的远程盒子T-BOX转发至后台服务器；所述DoIP实体与所述T-BOX安装在同一台车辆中；所述第四时长大于所述第一时长、所述第二时长和第三时长的总时长；

所述DoIP实体接收所述T-BOX转发的同步回复报文；所述同步回复报文是所述后台服务器针对所述同步查询报文返回的。

9.一种车载以太网中的DoIP实体，所述DoIP实体为所述车载以太网中满足DoIP协议的电子元件；其特征在于，包括自检单元和同步单元；

所述自检单元用于：上电后自检是否是同步管理者；

所述同步单元用于：

在自检为同步管理者后，周期性组播携带自身实体标识的关系维护报文，以声明自身为同步管理者，并在接收到同步查询报文时返回同步回复报文；

在自检为非同步管理者后，执行静默策略；

在自检为非同步管理者后并有同步需求时，向接收到的关系维护报文中所声明的同步管理者单播所述同步查询报文，并接收所述同步管理者返回的所述同步回复报文；

其中，所述同步查询报文至少携带有所述DoIP实体的实体标识；所述同步回复报文携带有第一确认码和同步信息，或者，所述同步回复报文携带有第二确认码；其中，所述第一确认码用于表征同步成功，所述第二确认码用于表征同步失败，所述同步信息至少包括所述车载以太网所对应车辆的车辆识别号码；

所述静默策略包括：

等待第一时长；其中，所述第一时长的长度大于关系维护报文的发送周期；

若在所述第一时长内接收到关系维护报文，执行刷新操作；所述刷新操作包括根据接收到的关系维护报文刷新同步管理者的实体标识；

若在所述第一时长内未接收到关系维护报文，进入自主选举流程，以选举出同步管理者；

所述自主选举流程包括：

随机延迟第二时长；所述第二时长的取值范围为0至T；所述T表示关系维护报文的一个发送周期；

判断在所述第二时长内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，等待第三时长；否则，组播选举报文并等待第三时长；其中，任一选举报文携带有发送方的实体标识；所述第二时长与第三时长的总时长t不小于所述T；

判断在所述总时长t内接收到的选举报文中的实体标识是否比自身的实体标识小，若是，等待接收关系维护报文；否则，周期性组播关系维护报文。

10.如权利要求9所述的DoIP实体，其特征在于，所述同步单元还用于：

在有同步需求且在第四时长内未接收到关系维护报文时，组播所述同步查询报文；所述同步查询报文由所述车载以太网中的远程盒子T-BOX转发至后台服务器；所述DoIP实体与所述T-BOX安装在同一台车辆中；所述第四时长大于所述第一时长、所述第二时长和第三时长的总时长；

接收所述T-BOX转发的同步回复报文；所述同步回复报文是所述后台服务器针对所述同步查询报文返回的。

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