CN113285973A - 一种数据转发方法、装置、***、车辆和存储介质 - Google Patents

一种数据转发方法、装置、***、车辆和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数据转发方法、装置、***、车辆和存储介质。该方法包括：在接收到诊断指令时，获取目标以太网电子控制单元ECU中的通信数据；以镜像方式将所述通信数据转发至对应车载自动诊断***OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到所述通信数据。本发明实施例通过网关控制器将对应的以太网ECU上的通信数据以镜像的方式发送至OBD以太网通道，从而实现车内通信数据的读取，从而达到了在未增加硬件成本的前提下，保证了在读取车内通信数据过程中的安全性。

Description

一种数据转发方法、装置、***、车辆和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及数据处理技术，尤其涉及一种数据转发方法、装置、***、车辆和存储介质。
背景技术
在现有技术中，可以通过私有车载自动诊断***(On Board Diagnostics， OBD)方式将需要观测数据的控制器局域网络(Controller Area Network,CAN) 通道连接出来。但存在以下缺点：其一，由于CAN网络是总线形式，因此任何设备均可以通过私有OBD接口读取车内通信数据，甚至写入通信数据，导致不安全；其二，由于以太网是点对点传输，无法将以太网通道连接出来。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种数据转发方法、装置、***、车辆和存储介质，在未增加硬件成本的前提下，保证了在读取车内通信数据过程中的安全性。
第一方面，本发明实施例提供了一种数据转发方法，包括：
在接收到诊断指令时，获取目标以太网电子控制单元ECU中的通信数据；
以镜像方式将所述通信数据转发至对应车载自动诊断***OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到所述通信数据。
第二方面，本发明实施例还提供了一种数据转发装置，包括：
获取模块，用于在接收到诊断指令时，获取目标以太网ECU中的通信数据；
转发模块，用于以镜像方式将所述通信数据转发至对应车载自动诊断*** OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到所述通信数据。
第三方面，本发明实施例还提供了一种数据转发***，包括：网关控制器、 OBD以太网通道和至少两个以太网ECU；所述网关控制器包括：交换机芯片和网关主芯片；
所述OBD以太网通道和每个所述以太网ECU均与所述网关控制器连接；
所述网关控制器在接收到通过OBD上的CAN通道或OBD以太网通道发送的诊断指令之后，获取至少一个以太网ECU中的通信数据；所述网关控制器通过所述交换机芯片将所述通信数据转发至所述OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到所述通信数据。
第四方面，本发明实施例还提供了一种车辆，包括：存储器，以及如上述实施例所述的数据转发***；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述数据转发***执行，使得所述数据转发***实现如本发明实施例中任一所述的数据转发方法。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的数据转发方法。
本发明实施例通过在接收到诊断指令时，获取目标以太网ECU中的通信数据；以镜像方式将通信数据转发至对应OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到通信数据。本发明实施例通过网关控制器将对应的以太网ECU上的通信数据以镜像的方式发送至OBD以太网通道，从而实现车内通信数据的读取，从而达到了在未增加硬件成本的前提下，保证了在读取车内通信数据过程中的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种车辆控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种数据转发方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的又一种数据转发方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种数据转发装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种数据转发***的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图。
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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图1是本发明实施例提供的一种数据转发方法的流程图，本实施例可适用于获取车内通信数据的情况，该方法可以由本发明实施例中的数据转发装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现。其中，数据转发装置集成在网关控制器。其中，网关控制器在车辆内的作用相当于“路由器”，基本功能是实现车内不同通道间通信数据的路由转发。因此，所有的以太网ECU或OBD以太网通道均可以连接到网关控制器上，包括CAN或以太网。
如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
S110、在接收到诊断指令时，获取目标以太网电子控制单元(Electronic ControlUnit，ECU)中的通信数据。
在实施例中，将诊断仪与车辆中的标准OBD接口相连，然后诊断仪通过OBD 接口向车辆中的网关控制器发送诊断指令，以触发网关控制器获取目标以太网 ECU中的通信数据。需要说明的是，在实际操作过程中，网关控制器与多个以太网ECU相连，但并不需要获取所有以太网ECU上的通信数据，即确定目标以太网ECU，并获取目标以太网ECU上的通信数据。在实际操作过程中，可通过下述两种方式确定目标以太网ECU：功能按钮；镜像配置数据。其中，功能按钮指的是在诊断仪上所安装的功能按钮，即针对每个以太网ECU均配置一个对应的功能按钮，比如，在诊断仪上配置三个功能按钮，分别为以太网ECU1功能按钮、以太网ECU2功能按钮和以太网ECU3功能按钮，用户可通过打开对应的以太网ECU功能按钮，来获取对应通道上的通信数据；在通过镜像配置数据确定目标以太网ECU的情况下，对镜像配置数据进行分析，以识别提取镜像配置数据中以太网ECU编号，根据以太网ECU编号获取对应通道上的通信数据。
S120、以镜像方式将通信数据转发至对应OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到通信数据。
在实施例中，在网关控制器获取到目标以太网ECU上的通信数据之后，将对应以太网端口上所有通信数据都镜像到OBD以太网通道上，以使OBD接口所外接的终端设备接收到通信数据。在一实施例中，终端设备可以为任意可以一 OBD接口相连的终端，即具备与OBD接口连接的接口的设备。示例性地，终端设备可以包括下述之一：个人计算机(PersonalComputer，PC)；笔记本电脑；车用诊断仪。其中，通信数据指的是以太网端口上所有的收发报文。
本实施例的技术方案，通过在接收到诊断指令时，获取目标以太网ECU中的通信数据；以镜像方式将通信数据转发至对应OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到通信数据。本发明实施例通过网关控制器将对应的以太网ECU 上的通信数据以镜像的方式发送至OBD以太网通道，从而实现车内通信数据的读取，从而达到了在未增加硬件成本的前提下，保证了在读取车内通信数据过程中的安全性。
图2是本发明实施例提供的另一种数据转发方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上，对数据转发方法作进一步的说明。如图2所示，本实施例中的数据转发方法包括：
S210、接收诊断指令。
S220、根据诊断指令将当前工作模式切换至扩展模式。
其中，网关控制器的工作模式包括下述之一：默认模式；编程模式；扩展模式。在实施例中，在接收到诊断仪发送的诊断指令时，自动将网关控制器的当前工作模式切换至扩展模式(也可以称为诊断扩展模式)。
S230、对诊断指令进行安全校验。
在实施例中，通过安全校验服务对诊断指令进行安全校验，以保证网关控制器的访问安全性。
S240、在校验通过之后，确定镜像配置数据的写入情况。
其中，镜像配置数据中包含目标以太网ECU对应的编号。在实施例中，在检验通过之后，通过数据写入服务将镜像配置数据写入至EEROM中，使得在网关控制器复位之后，镜像配置也能生效。
S250、在镜像配置数据写入成功的情况下，根据镜像配置数据确定目标以太网ECU。
在实施例中，在镜像配置数据写入成功之后，根据镜像配置数据中以太网 ECU编号确定对应的以太网ECU，作为目标以太网ECU。
S260、通过配置驱动软件配置内部交换机芯片的镜像功能。
在实施例中，在镜像配置数据写入成功之后，通过配置驱动软件对网关控制器内的交换机芯片的镜像功能进行设置。
S270、获取目标以太网ECU中的通信数据。
S280、以镜像方式将通信数据转发至对应OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到通信数据。
在实施例中，以镜像方式将通信数据转发至对应车载自动诊断***OBD以太网通道，包括：以镜像方式将通信数据转发至对应的OBD以太网接口，以使所外接的终端设备接收到通信数据。在实施例中，将目标以太网ECU上所有收发报文都镜像到OBD以太网接口上，以使终端设备通过网线连接到OBD以太网接口上之后，就可以接收到对应目标以太网ECU上的收发报文。
本实施例的技术方案，通过在获取目标以太网ECU上的通信数据之前，对其进行安全校验和数据写入服务，保证了安全访问，以及在网关控制器复位之后，镜像配置也能生效。
图3是本发明实施例提供的又一种数据转发方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上，以终端设备为电脑为例，对数据转发过程进行说明。如图3所示，本实施例中的数据转发方法包括如下步骤：
S310、通过OBD接口连接诊断仪。
S320、进入诊断扩展模式。
S330、判断安全访问是否通过，若是，则执行S340；若否，则执行S370。
S340、判断镜像配置数据是否写入成功，若是，则执行S350；若否，则执行S370。
S350、判断镜像配置数据中是否包含以太网镜像，若是，则执行S360；若否，则执行S370。
S360、对网关控制器中的交换机芯片进行通道镜像配置。
S370、结束。
在实施例中，首先通过车辆中的标准OBD接口将诊断仪与网关控制器相连，通过发送诊断指令(比如，诊断指令可以为10 03)使网关控制器进入扩展模式。由于需要通过数据写入服务(比如，2E服务)将镜像配置数据写入到EEPROM 中，使得网关控制器复位后镜像配置也能生效，因此前面需要通过安全校验服务(比如。27服务)进行安全访问，以保证安全性。在镜像配置数据写入成功后，网关控制器判断需要镜像的以太网通道(即上述实施例中的目标以太网ECU)，并通过配置驱动软件对网关控制器内switch芯片(比如，Marvell88Q5050和 88Q5072)的镜像(Mirror)功能进行设置，将对应以太网端口上所有收发报文都镜像到OBD的100Base-TX接口(即上述实施例中的OBD以太网通道)上。这样将电脑通过网线连接到OBD以太网接口上后，就能接收到对应以太网通道的收发报文。
本实施例的技术方案，借助网关控制器的路由转发特性，将车内通信数据转发到标准OBD接口上，从而在未增加硬件成本的前提下，达到了读取并查看车内通信数据的目的。
当然，在实际操作过程中，由于以太网点对点通信的特性，为了读取车内通信数据，可以断开车内通信线路，并以桥接的方式接入专业的以太网数据分析记录设备，然后对车内通信数据进行采集。
图4是本发明实施例提供的一种数据转发装置的结构示意图。本实施例应用于获取车内通信数据的情况，如图4所示，该数据转发装置具体包括：获取模块410和转发模块420。
其中，获取模块410，用于在接收到诊断指令时，获取目标以太网ECU中的通信数据；
转发模块420，用于以镜像方式将通信数据转发至对应车载自动诊断*** OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到通信数据。
本实施例的技术方案，通过在接收到诊断指令时，获取目标以太网ECU中的通信数据；以镜像方式将通信数据转发至对应OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到通信数据。本发明实施例通过网关控制器将对应姆博阿以太网ECU上的通信数据以镜像的方式发送至OBD以太网通道，从而实现车内通信数据的读取，从而达到了在未增加硬件成本的前提下，保证了在读取车内通信数据过程中的安全性。
在上述实施例的基础上，数据转发装置，还包括：
切换模块，用于在接收到诊断指令之后，获取目标以太网通道中的通信数据之前，根据诊断指令将当前工作模式切换至扩展模式。
在上述实施例的基础上，数据转发装置，还包括：
检验模块，用于在接收到诊断指令之后，获取目标以太网通道中的通信数据之前，对诊断指令进行安全校验；
第一确定模块，用于在校验通过之后，确定镜像配置数据的写入情况；
第二确定模块，用于在镜像配置数据写入成功的情况下，根据镜像配置数据确定目标以太网ECU。
在上述实施例的基础上，数据转发装置，还包括：
配置模块，用于在获取目标以太网通道中的通信数据之前，通过配置驱动软件配置内部交换机芯片的镜像功能。
在上述实施例的基础上，转发模块，具体用于：以镜像方式将通信数据转发至对应的OBD以太网接口，以使所外接的终端设备接收到通信数据。
在上述实施例的基础上，终端设备包括下述之一：个人计算机PC；笔记本电脑；车用诊断仪。
本实施例所提供的数据转发装置可执行本发明任意实施例所提供的数据转发方法，具备执行数据转发方法相应的功能模块和有益效果。
图5是本发明实施例提供的一种数据转发***的结构示意图。本实施例中的数据转发***包括：网关控制器510、OBD以太网通道520和至少两个以太网 ECU530；网关控制器510包括：交换机芯片和网关主芯片。如图5所示，本实施例中，以数据转发***包括三个以太网ECU530(分别为以太网ECU1、以太网 ECU2和以太网ECU3)为例，对数据转发***的结构进行说明。其中，OBD以太网通道520通过TX总线与网关控制器510连接，以太网ECU530通过T1总线与网关控制器510连接。
其中，OBD以太网通道520和每个以太网ECU530均与网关控制器510连接；
网关控制器510在接收到通过OBD上的CAN通道(图中未示出)或OBD以太网通道520发送的诊断指令之后，获取至少一个以太网ECU530中的通信数据；网关控制器510通过交换机芯片将通信数据转发至OBD以太网通道520，以使所外接的终端设备接收到通信数据。其中，OBD以太网通道520指的是OBD上的以太网通道。需要说明的是，OBD以太网通道520通过100Base-Tx标准接口与网关控制器510进行连接，以太网ECU530通过100/1000Base-T1标准接口与网关控制器510进行连接。
在实施例中，网关控制器510中的网关主芯片接收到诊断指令之后，可以通过RGMII或PCIE接口修改交换机芯片中镜像寄存器的数据。
在实施例中，利用网关控制器510与以太网ECU连通的特点，通过诊断指令对网关控制器510进行配置，网关控制器510将对应的以太网ECU530上的通信数据以镜像的方式发送至OBD以太网通道520上，从而实现车内通信数据的读取。同时，借助OBD以太网通道进行数据传输，即完全由软件实现，不增加硬件成本。
图6是本发明实施例提供的一种车辆的结构示意图。如图6所示，该车辆包括数据转发***610、存储器620、输入装置630、输出装置640、；车辆中数据转发***610的数量可以是一个或多个，图6中以一个数据转发***610为例；车辆中的数据转发***610、存储器620、输入装置和630输出装置640可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器620作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的数据转发方法对应的程序模块(例如，数据转发装置中的获取模块410和转发模块420)。数据转发***610通过运行存储在存储器620中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的数据转发方法。
存储器620可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器620可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器620可进一步包括相对于数据转发***610远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置630可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与车辆的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置640可包括显示屏等显示设备。
本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种数据转发方法，该方法包括：
在接收到诊断指令时，获取目标以太网控制单元ECU中的通信数据；
以镜像方式将通信数据转发至对应车载自动诊断***OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到通信数据。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的数据转发方法中的相关操作.
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器 (Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述数据转发装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
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)

1.一种数据转发方法，其特征在于，应用于网关控制器，包括：
在接收到诊断指令时，获取目标以太网电子控制单元ECU中的通信数据；
以镜像方式将所述通信数据转发至对应车载自动诊断***OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到所述通信数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收到诊断指令之后，获取目标以太网通道中的通信数据之前，还包括：
根据所述诊断指令将当前工作模式切换至扩展模式。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述接收到诊断指令之后，所述获取目标以太网通道中的通信数据之前，还包括：
对所述诊断指令进行安全校验；
在校验通过之后，确定镜像配置数据的写入情况；
在镜像配置数据写入成功的情况下，根据所述镜像配置数据确定目标以太网ECU。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述获取目标以太网通道中的通信数据之前，还包括：
通过配置驱动软件配置内部交换机芯片的镜像功能。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述以镜像方式将所述通信数据转发至对应车载自动诊断***OBD以太网通道，包括：
以镜像方式将所述通信数据转发至对应的OBD以太网接口，以使所外接的终端设备接收到所述通信数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备包括下述之一：个人计算机PC；笔记本电脑；车用诊断仪。
7.一种数据转发装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在接收到诊断指令时，获取目标以太网ECU中的通信数据；
转发模块，用于以镜像方式将所述通信数据转发至对应车载自动诊断***OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到所述通信数据。
8.一种数据转发***，其特征在于，包括：网关控制器、OBD以太网通道和至少两个以太网ECU；所述网关控制器包括：交换机芯片和网关主芯片；
所述OBD以太网通道和每个所述以太网ECU均与所述网关控制器连接；
所述网关控制器在接收到通过OBD上的CAN通道或OBD以太网通道发送的诊断指令之后，获取至少一个以太网ECU中的通信数据；所述网关控制器通过所述交换机芯片将所述通信数据转发至所述OBD以太网通道，以使所外接的终端设备接收到所述通信数据。
9.一种车辆，其特征在于，包括：存储器，以及如权利要求8所述的数据转发***；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述数据转发***执行，使得所述数据转发***实现如权利要求1-6中任一所述的数据转发方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的数据转发方法。
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