CN110971453A - 网络拓扑确定方法、装置、车辆网络拓扑结构及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的一种网络拓扑确定方法、装置、车辆网络拓扑结构及车辆,通过根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台;将各所述电控***对应的网络平台进行剪裁,得到各电控***对应的子网络拓扑;将所述各电控***对应的子网络拓扑结合,确定网络拓扑。本申请的技术方案将大量电控***开发的工作量和费用集中在两个网关中,由两个中央网关协同完成网络规范及通信协议的统一化工作,可以由供应商进行自主开发,可大大降低开发周期及费用。
Description
技术领域
本发明实施例涉及汽车网关技术领域,尤其涉及一种网络拓扑确定方法、装置、车辆网络拓扑结构及车辆。
背景技术
随着汽车网联化、智能化的不断升级,整车电子电气的网络拓扑更新迭代的速度也逐步提高,在迭代过程中不可避免地产生网络通信规范及应用层通信协议的更新。
整车电子电气开发,特别是在不同平台的网络架构进行融合的过程中,常会出现过渡项目所选型的各电控***所使用的网络通信规范或应用层通信协议各不相同的情况。现有通用策略是进行网络规范及通信协议的统一化,即要求供应商按照统一的规范和协议进行重新设计开发,然而实际项目中,受到项目周期及供应商资源的制约,重新设计开发的工作量大、开发费用高、开发周期延长。
发明内容
本发明提供一种网络拓扑确定方法、装置、车辆网络拓扑结构及车辆,实现节省开发成本和缩短开发周期。
第一方面,本发明实施例提供了一种网络拓扑确定方法,所述方法包括:
根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台;
将各所述电控***对应的网络平台进行剪裁,得到各电控***对应的子网络拓扑;
将所述各电控***对应的子网络拓扑结合,确定网络拓扑。
第二方面,本发明实施例还提供了一种网络拓扑确定装置,所述装置包括:
网络平台确定模块,用于根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台;
剪裁模块,用于将各所述电控***对应的网络平台进行剪裁,得到各电控***对应的子网络拓扑;
网络拓扑确定模块,用于将所述各电控***对应的子网络拓扑结合,确定网络拓扑。
第三方面,本发明实施例还提供了一种车辆网络拓扑构,包括:
至少一个功能域控制器通过CAN总线连接在至少两个中央网关上;至少两个中央网关中的任一个网关通过外接CAN总线接口外接外部设备,外接CAN 总线接口,用于向外部设备发送数据报文,或接收外部设备发送的报文。
第三方面,本发明实施例还提供了一种车辆,所述车辆如上述第二方面中所述的车辆网络拓扑构。
本发明实施例提供的一种网络拓扑确定方法、装置、车辆网络拓扑结构及车辆,通过根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台;将各所述电控***对应的网络平台进行剪裁,得到各电控***对应的子网络拓扑;将所述各电控***对应的子网络拓扑结合,确定网络拓扑。本申请的技术方案将大量电控***开发的工作量和费用集中在两个网关中,由两个中央网关协同完成网络规范及通信协议的统一化工作,可以由供应商进行自主开发,可大大降低开发周期及费用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的网络拓扑确定方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的网络拓扑确定装置的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的网络拓扑结构的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的网络拓扑结构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。此外,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图1为本发明实施例提供的网络拓扑确定方法的流程图,本实施例可适用于设计汽车网络拓扑的情况,该方法可以由网络拓扑确定装置来执行,所述装置可以通过软件和/或硬件的方式来实现。所述网络拓扑确定装置集成在电子设备中。所述电子设备可以台式计算机、一体式计算机等终端设备中的任一种,也可以是笔记本电脑,手机,平板,交互智能平板,智能可穿戴设备等可移动终端设备中的任一种。在本实施例中,以计算机为电子设备为例进行描述。
如图1所示,本申请中提供的网络拓扑确定方法主要包括步骤S110、S120、S130。
S110、根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台。
在本实施例中,可以根据整车策划方案选定所采用的网络平台。需要说明的是,网络平台的数量可以根据设定的整车策划方案来确定。在本实施例中,选择两个网络平台。
进一步的,所述网络平台是指具备完整的网络拓扑、网络规范、网络通信协议及中央网关的网络通信设计方案。进一步的。两个网络平台中的至少一个网络平台的中央网关具备自主开发设计能力。
进一步的,在本实施例中,根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台之前,还包括:根据整车装备需求,确定在不同配置下的电控***。
示例性的,当整车装备需求为智能控制时,电控***包括左前角雷达,右前角雷达,左后角雷达,右后角雷达和前雷达。以及智能助力***,电子稳定***,电子转向***,转角传感***,电子换挡***,安全气囊***、胎压管理***等。
需要说明的是,不同类型的车辆,根据整备需求的不同,需要不同的电控***,同一类型不同型号的车辆,也可以具备相同或不同的电控***。可以根据整车装备需要,确定对应的电控***。
在本实施例中,根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各个电控***所选用的网络平台。进一步的,一个网络平台下,可以存在多个不同的电控***,在不同的网络平台下不可以存在相同的电控***。
示例性的,第一电控***选用第一网络平台,第二电控***选用第二网络平台,具体的,车身控制***,动力控制***、智能驾驶***选用第一网络平台,信息娱乐***、数字钥匙控制***可以选用第二网络平台。需要说明的是,本实施例仅对电控***选择的网络平台进行说明,而非限定。
进一步的,在确定电控***所属平台时,将同一控制域下的各电控***选择同一网络平台,这样可以降低设计难度。
S120、将各电控***对应的网络平台进行剪裁,得到各电控***对应的子网络拓扑。
根据两个网络平台下电控***的分布,建立各网络平台裁剪后的子网络拓扑,即基于第一网络平台进行裁剪后的得到第一子网络拓扑,基于第二网络平台进行裁剪后,得到第二子网络拓扑。
S130、将各电控***对应的子网络拓扑结合,确定网络拓扑。
在本实施例中,将第一子网络拓扑与第二子网络拓扑结合,组成网络拓扑,由于第一网络平台与第二网络平台的网络设计规范、通信协议均不相同,因此需选取其中一个网络平台的中央网关作为网络拓扑的中央网关。网络拓扑的中央网关用于实现协议转换、逻辑实现、升级管理、安全等功能。
进一步的,网络拓扑的中央网关的主要功能包括:实现CAN报文的拆包与重新打包,包含报文传输格式不同(英特尔类型与摩托罗拉类型的转换),信号排布不同等;实现不同的报文校验机制,例如不同格式的CRC校验规则;作为 OTA主节点,负责所有电控***的在线升级;实现CAN-FD与CAN的转换;实现不同信息安全机制的转换。
本发明实施例采用了基于双中央网关的方案用来实现某项目的跨平台网络拓扑设计,该拓扑设计需根据整车装备定义、功能列表、成本目标等上层输入,并结合各平台网络架构,确定网络拓扑中所有电控***的选型方案。
本实施例提供的技术方案有益效果包括:采用同时实现不同网络平台的拓扑结构,能够兼容不同网络平台下,采用不同网络协议及规范的电控***,节省二次开发成本与周期;双中央网关方案,通过自主开发设计,将多个电控***的软硬件开发成本缩减为单个中央网关的开发成本,开发费用、周期均大幅降低。
本发明实施例提供的一种网络拓扑确定方法,通过根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台;将各所述电控***对应的网络平台进行剪裁,得到各电控***对应的子网络拓扑;将所述各电控***对应的子网络拓扑结合,确定网络拓扑。本申请的技术方案将大量电控***开发的工作量和费用集中在两个网关中,由两个中央网关协同完成网络规范及通信协议的统一化工作,可以由供应商进行自主开发,可大大降低开发周期及费用。
实施例二
图2为本发明实施例提供的网络拓扑确定装置的结构示意图,本实施例可适用于设计汽车网络拓扑的情况,所述网络拓扑确定装置可以通过软件和/或硬件的方式来实现。所述网络拓扑确定装置集成在电子设备中。所述电子设备可以台式计算机、一体式计算机等终端设备中的任一种,也可以是笔记本电脑,手机,平板,交互智能平板,智能可穿戴设备等可移动终端设备中的任一种。
如图2所示,本申请中提供的网络拓扑确定装置主要包括网络平台确定模块210、剪裁模块220和网络拓扑确定模块230。
网络平台确定模块210,用于根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台;剪裁模块220,用于将各所述电控***对应的网络平台进行剪裁,得到各电控***对应的子网络拓扑;网络拓扑确定模块230,用于将所述各电控***对应的子网络拓扑结合,确定网络拓扑。
进一步的,所述装置还包括,中央网关确定模块,用于选取任一所述子网络拓扑的中央网关,作为网络拓扑的中央网关。
进一步的,所述装置还包括,电控***确定模块,用于根据整车装备需求,确定在不同配置下的电控***。
进一步的,将同一控制域下的各电控***选择同一网络平台。
本发明实施例提供的一种网络拓扑确定装置,通过根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台;将各所述电控***对应的网络平台进行剪裁,得到各电控***对应的子网络拓扑;将所述各电控***对应的子网络拓扑结合,确定网络拓扑。本申请的技术方案将大量电控***开发的工作量和费用集中在两个网关中,由两个中央网关协同完成网络规范及通信协议的统一化工作,可以由供应商进行自主开发,可大大降低开发周期及费用。
本发明实施例所提供的网络拓扑确定装置可执行本发明任意实施例所提供的网络拓扑确定方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图3为本发明实施例提供的网络拓扑结构的结构示意图,本实施例可适用于汽车网关和各个域控制器之间连接的情况。所述网络拓扑结构集成车辆中。
如图3所示,本实施提供的网关包括:至少一个功能域控制器301通过CAN 总线连接在至少两个中央网关302上;至少两个中央网关302中的任一个网关通过外接CAN总线接口外接外部设备303,外接CAN总线接口,用于向外部设备发送数据报文,或接收外部设备发送的报文。
进一步的,所述至少两个中央网关之间通过CAN总线或者LIN总线连接。
进一步的,车身域控制器、动力域控制器、底盘域控制器和智能域控制器分别通过CAN总线连接在第二中央网关上,信息娱乐控制器、数字钥匙域控制器、舒适CAN-2域控制器、互联域控制器和诊断域控制器分别通过CAN总线连接在第一中央网关上。
进一步的,第一中央网关通过外接CAN总线接口外接外部设备,第一中央网关通过网关接口连接以太网。
图4是本申请实施例提供的一种车辆网络拓扑的结构示意图,如图4所示,本实施例提供的车辆网络拓扑包括中央网关1和中央网关2,中央网关1通过第一接口连接以太网,通过第二接口连接外部CAN总线接口。
进一步的,中央网关1中设置有信息娱乐域,舒适CAN-2,数字钥匙域,互联域以及诊断域。每个控制域下包括连接各自的控制器。
信息娱乐域通过高速CAN连接后部娱乐主机控制***、前排娱乐主机控制***和功放***。
舒适CAN-2通过高速CAN连接空调屏、后灯***、智能钥匙、驾驶员检测***、数据采集***、前灯***、矩阵大灯、组合开关、行人警示***以及氛围灯光控制***。
数字钥匙域通过高速CAN连接数字钥匙***,互联域通过高速CAN连接 TBOX。诊断域通过高速CAN连接诊断接口。
进一步的,中央网关1通过以太网连接后部娱乐主机控制***、前排娱乐主机控制***、驾驶员监测***、空调屏、数据采集***、TBOX和诊断接口。
后部娱乐主机控制***通过LVDS连接左后屏和右后屏,前部娱乐主机控制***通过LVDS连接仪表、中控和副驾驶。
前部娱乐主机控制***通过LIN连接方向盘、手写板、小旋钮和大旋钮。氛围灯光控制***通过LIN连接各个氛围灯。
氛围灯光控制***通过A2B连接前部娱乐主机控制***和功放***。
进一步的,中央网关2设置由车身域、动力域、底盘域和智能驾驶域,其中,底盘域、车身与通过高速CAN与中央网关1连接,智能驾驶域通过CAN-FD 与中央网关1连接。
车身域通过高速CAN连接前部车身控制器、左前车门控制器、前部座椅控制器、左后车门控制器、后部车身控制器、右前车门控制器、后部座椅控制器、右后车门控制器,空调控制器。其中空调控制器通过高速CAN连接温度传感器和电加热控制器。空调控制器通过LIN连接前部水阀、后部水阀和冷却阀。
中央网关2通过LIN连接蓄电池传感器和发动机传感器。
中央网关2通过高速CAN连接电池管理***、后部电驱***、前部电驱***、直流转换器1、直流转换器2、车载充电机、无线充电机。其中,所述电池管理***通过高速CAN连接充电桩。
动力域通过以太网连接动力域控制器,动力域控制器通过高速CAN连接电池管理***、后部电驱***、前部电驱***、直流转换器1、直流转换器2、车载充电机、无线充电机和车载信息监测***。
底盘域通过高速CAN连接智能助力***、电子稳定***、电子转向***、转角传感***、电子换挡***、安全气囊控制器、胎压管理***。
驾驶域控制器通过CAN-FD连接动力域控制器、智能驾驶域和中央网关1,还通过CAN-FD连接智能助力***、电子稳定***、电子转向***、左前角雷达、右前角雷达、左后角雷达、右后角雷达、前雷达。
智能驾驶域通过CAN-FD连接智能前视***。
智能前视***通过LVDS连接智能环视***,智能环视***通过LVDS连接前摄像头、左摄像头、右摄像头、后摄像头、前超声波***、左超声波***、右超声波***和后超声波***。
在上述实施例的基础上,本实施例还可以一种车辆,所述车辆包括如上述实施例中任一所述的车辆网络拓扑构。
本申请提供的车辆网络拓扑采用基于双中央网关的方案用来实现跨平台网络拓扑设计,所述车辆网络扑设计需要根据整车装备定义、功能列表、成本目标等上层输入,并结合各平台网络架构,确定网络拓扑中所有电控***的选型方案。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种网络拓扑确定方法,其特征在于,所述方法包括:
根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台;
将各所述电控***对应的网络平台进行剪裁,得到各电控***对应的子网络拓扑;
将所述各电控***对应的子网络拓扑结合,确定网络拓扑。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括;
选取任一所述子网络拓扑的中央网关,作为网络拓扑的中央网关。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
根据整车装备需求,确定在不同配置下的电控***。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将同一控制域下的各电控***选择同一网络平台。
5.一种网络拓扑确定装置,其特征在于,所述装置包括:
网络平台确定模块,用于根据整车目标成本以及整车功能列表,确定各电控***对应的网络平台;
剪裁模块,用于将各所述电控***对应的网络平台进行剪裁,得到各电控***对应的子网络拓扑;
网络拓扑确定模块,用于将所述各电控***对应的子网络拓扑结合,确定网络拓扑。
6.一种车辆网络拓扑构,其特征在于,包括:
至少两个功能域控制器通过CAN总线连接在至少两个中央网关上;至少两个中央网关中的任一个网关通过外接CAN总线接口外接外部设备,外接CAN总线接口,用于向外部设备发送数据报文,或接收外部设备发送的报文。
7.根据权利要求6所述的车辆网络拓扑构,其特征在于,所述至少两个中央网关之间通过CAN总线或者LIN总线连接。
8.根据权利要求6所述的车辆网络拓扑构,其特征在于,车身域控制器、动力域控制器、底盘域控制器和智能域控制器分别通过CAN总线连接在第二中央网关上,信息娱乐控制器、数字钥匙域控制器、舒适CAN-2域控制器、互联域控制器和诊断域控制器分别通过CAN总线连接在第一中央网关上。
9.根据权利要求8所述的车辆网络拓扑构,其特征在于,第一中央网关通过外接CAN总线接口外接外部设备,第一中央网关通过网关接口连接以太网。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括如权利要求6-9中任一所述的车辆网络拓扑构。
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