多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統

多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統

《多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統》是廣州汽車集團股份有限公司於2017年7月27日申請的專利,該專利的公布號為CN107465588A,授權公布日為2017年12月12日,發明人是程艷階、黃少堂、李冠佳、吳祥、黃光健、何烈炎。該發明涉及汽車匯流排網路管理技術領域。

《多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統》其中,從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法,包括以下步驟:在接收到整車匯流排網路中區域網路的功能控制器以第一傳送方式傳送的特定網路管理報文時,解析特定網路管理報文,得到區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;根據區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息,對當前的網路狀態配置信息表進行更新;根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制。該發明解決了當前複雜的汽車匯流排網路的快速更新及功能擴展要求,同時能夠解決汽車匯流排網路中的控制器的實時性喚醒要求。

2021年11月,《多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統》獲得第八屆廣東專利獎優秀獎。

(概述圖為《多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統
  • 申請人:廣州汽車集團股份有限公司
  • 申請日:2017年7月27日
  • 申請號:201710624831X
  • 公布號:CN107465588A
  • 公布日:2017年12月12日
  • 發明人:程艷階、黃少堂、李冠佳、吳祥、黃光健、何烈炎
  • 地址:廣東省廣州市越秀區東風中路448-458號成悅大廈23樓
  • 分類號:H04L12/40(2006.01)I、H04L12/24(2006.01)I
  • 代理機構:廣州華進聯合專利商標代理有限公司
  • 代理人:周清華
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

隨著汽車電器架構越來越複雜,整車匯流排網路的架構一般都包含兩個及以上的區域網路,而且不同區域網路根據功能要求的不同使用了不同的網路管理策略。協同各區域網路的網路管理(喚醒和睡眠)成為整車匯流排網路設計的難點。
2017年前大部分汽車CAN(Controller Area Network)匯流排網路基本採用的是主從式的網路管理策略,網路的睡眠和喚醒根據主控制器(或網關控制器)來執行各網段的網路管理策略。這種網路管理策略在設計初期就已經確定好,後期變化需要更改主控制器的網路管理方法,因此,這種網路管理方法的可擴展性和兼容性較差。而另外一些採用主主式的網路管理策略中,整車匯流排網路架構中的不同區域網路基本都是獨立處理喚醒和睡眠要求,不同區域網路對其他區域網路的喚醒和睡眠要求基本是根據實際使用過程中的需求來設定,無法實現平台化的網路管理。為此,傳統技術提出了通過網關進行多個區域網路喚醒的方法。
在實現過程中,該專利發明人發現傳統技術中至少存在如下問題:傳統利用網關進行網路喚醒的方式局限性很大,會同時一起喚醒所有網路,不利於後期功能的擴展;同時傳統技術受制於網路管理報文傳送方式的限制,無法應對實時性的喚醒要求。

發明內容

專利目的

基於此,有必要針對傳統汽車網路喚醒方式不利於後期功能的擴展,無法解決實時性喚醒要求的問題,提供一種多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統。

技術方案

一方面,《多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統》實施例提供了一種從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法,包括以下步驟:在接收到整車匯流排網路中區域網路的功能控制器以第一傳送方式傳送的特定網路管理報文時,解析特定網路管理報文,得到區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;第一傳送方式為功能控制器在檢測到區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文;根據區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息,對當前的網路狀態配置信息表進行更新;根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制。
一方面,該發明實施例提供了一種從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法,包括以下步驟:在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文;特定網路管理報文包含區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;第一傳送方式為在檢測到所述區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文。
一方面,該發明實施例還提供了一種從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置,包括:中央網關解析單元,用於在接收到整車匯流排網路中區域網路的功能控制器以第一傳送方式傳送的特定網路管理報文時,解析特定網路管理報文,得到區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;第一傳送方式為功能控制器在檢測到區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文;中央網關更新單元,用於根據區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息,對當前的網路狀態配置信息表進行更新;中央網關控制單元,用於根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制。
另一方面,該發明實施例提供了一種從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置,包括:功能控制器報文傳送單元,用於在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文;特定網路管理報文包含區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;第一傳送方式為在檢測到區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文。
一方面,該發明提供了一種多路匯流排網路的網路管理系統,包括接入整車匯流排網路的中央網關控制器,接入整車匯流排網路中各區域網路的各功能控制器;功能控制器在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文;第一傳送方式為功能控制器在檢測到區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文;中央網關控制器在接收到特定網路管理報文時,解析特定網路管理報文,得到區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;根據區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息,對當前的網路狀態配置信息表進行更新;根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制。
一方面,該發明實施例提供了一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上並可在處理器上運行的電腦程式,處理器執行程式時實現上述從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的步驟。
另一方面,該發明實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有電腦程式,該程式被處理器執行時實現上述從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的步驟。一方面,該發明實施例提供了一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上並可在處理器上運行的電腦程式,處理器執行程式時實現上述從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的步驟。
另一方面,該發明實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有電腦程式,該程式被處理器執行時實現上述從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的步驟。

有益效果

《多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統》基於特定網路管理報文,報文中攜帶有所有區域網路的ID及對應的網路需求信息(喚醒、可睡眠),通過分配各區域網路ID來標識網路,各功能控制器將需要保持通訊網路的ID傳送給中央網關控制器;中央網關控制器接收所有區域網路上的網路管理報文,形成一個網路狀態配置表,中央網關控制器根據這個網路狀態配置表實現多路匯流排網路的睡眠和喚醒動作。該發明提供了一種協同汽車車載區域網路的睡眠喚醒策略,通過一個連線所有區域網路的中央網關控制器,協調多路匯流排網路的喚醒和睡眠;通過參與網路通訊的各功能控制器根據自身的通訊要求,向中央網關控制器傳送網路狀態信息;中央網關控制器根據接收到的所有網路狀態信息控制連線的各區域網路的喚醒和睡眠。該發明具有較好的兼容性及可擴展性,對於不同的車型平台和同一個平台的功能擴展,對原平台的網路架構中控制器沒有任何影響;基於該發明,可以通過新增控制器來支持該發明的網路控制策略,即可實現整車各區域網路的協同睡眠和喚醒功能。該發明解決了當前複雜的汽車匯流排網路的快速更新及功能擴展要求,同時能夠解決汽車匯流排網路中的控制器的實時性喚醒要求。控制器通過特定網路管理報文傳送需求網路ID,不用增加額外報文,不影響原來匯流排的負載率。

附圖說明

圖1為該發明從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法實施例1的流程示意圖;
圖2為該發明從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法實施例1的流程示意圖;
圖3為該發明多路匯流排網路的狀態控制方法中特定網路管理報文的報文數據場示意圖;
圖4為該發明從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置實施例1的結構示意圖;
圖5為該發明從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置實施例1的結構示意圖;
圖6為該發明多路匯流排網路的網路管理系統實施例1的結構示意圖;
圖7該發明多路匯流排網路的網路管理系統中生成初始的網路狀態配置信息表的流程示意圖;
圖8為該發明多路匯流排網路的網路管理系統中狀態實時控制流程示意圖;
圖9為該發明多路匯流排網路的網路管理系統一完整工作流程示意圖。

權利要求

1.一種多路匯流排網路的狀態控制方法,其特徵在於,包括以下步驟:在接收到整車匯流排網路中區域網路的功能控制器以第一傳送方式傳送的特定網路管理報文時,解析所述特定網路管理報文,得到所述區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;所述第一傳送方式為所述功能控制器在檢測到所述區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送所述特定網路管理報文;根據所述區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息,對當前的網路狀態配置信息表進行更新;根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制。
2.根據權利要求1所述的多路匯流排網路的狀態控制方法,其特徵在於,所述當前的網路狀態配置信息表包含所述整車匯流排網路中各區域網路在本次更新前對應的區域網路ID和網路狀態需求信息;在接收到整車匯流排網路中區域網路以第一傳送方式傳送的特定網路管理報文的步驟之前,還包括步驟:在所述整車匯流排網路處於睡眠狀態時,接收到各所述區域網路的所述特定網路管理報文;解析所處特定網路管理報文,得到各所述區域網路對應的區域網路ID和網路狀態需求信息;根據各所述區域網路對應的區域網路ID和網路狀態需求信息,生成初始的所述網路狀態配置信息表。
3.根據權利要求1或2所述的多路匯流排網路的狀態控制方法,其特徵在於,根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制的步驟包括:根據更新後的網路狀態配置信息表,控制相應的區域網路進入喚醒狀態或進入睡眠狀態;其中,控制相應的區域網路進入喚醒狀態的步驟包括:根據所述更新後的網路狀態配置信息表,確認待喚醒的區域網路;向所述待喚醒的區域網路傳送網路報文,喚醒接入所述待喚醒區域網路中的各功能控制器。
4.一種多路匯流排網路的狀態控制方法,其特徵在於,包括以下步驟:在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文;所述特定網路管理報文包含所述區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;所述第一傳送方式為在檢測到所述區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送所述特定網路管理報文。
5.根據權利要求4所述的多路匯流排網路的狀態控制方法,其特徵在於,在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文的步驟之前還包括步驟:在發生喚醒事件時,生成所述特定網路管理報文;在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求沒有發生改變時,以第二傳送方式向所述中央網關控制器傳送所述特定網路管理報文;其中,所述喚醒事件為接收到網路請求或/和接收到網路報文,所述第二傳送方式為根據OSEK網路管理協定或AUTOSAR網路管理協定向所述中央網關控制器傳送所述特定網路管理報文。
6.根據權利要求5所述的多路匯流排網路的狀態控制方法,其特徵在於,以第二傳送方式向所述中央網關控制器傳送所述特定網路管理報文的過程中,還包括:在檢測到所述區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,中斷所述第二傳送方式,以所述第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文。
7.一種多路匯流排網路的狀態控制裝置,其特徵在於,包括:中央網關解析單元,用於在接收到整車匯流排網路中區域網路的功能控制器以第一傳送方式傳送的特定網路管理報文時,解析所述特定網路管理報文,得到所述區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;所述第一傳送方式為所述功能控制器在檢測到所述區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送所述特定網路管理報文;中央網關更新單元,用於根據所述區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息,對當前的網路狀態配置信息表進行更新;中央網關控制單元,用於根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制。
8.一種多路匯流排網路的狀態控制裝置,其特徵在於,包括:功能控制器報文傳送單元,用於在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文;所述特定網路管理報文包含所述區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;所述第一傳送方式為在檢測到所述區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送所述特定網路管理報文。
9.一種多路匯流排網路的網路管理系統,其特徵在於,包括接入整車匯流排網路的中央網關控制器,接入所述整車匯流排網路中各區域網路的各功能控制器;所述功能控制器在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文;所述第一傳送方式為所述功能控制器在檢測到所述區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送所述特定網路管理報文;所述中央網關控制器在接收到所述特定網路管理報文時,解析所述特定網路管理報文,得到所述區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;根據所述區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息,對當前的網路狀態配置信息表進行更新;根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制。
10.根據權利要求9所述的多路匯流排網路的網路管理系統,其特徵在於,所述功能控制器在發生喚醒事件時,生成所述特定網路管理報文;並在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求沒有發生改變時,以第二傳送方式向所述中央網關控制器傳送所述特定網路管理報文;其中,所述喚醒事件為接收到網路請求或/和接收到網路報文,所述第二傳送方式為根據OSEK網路管理協定或AUTOSAR網路管理協定向所述中央網關控制器傳送所述特定網路管理報文。
11.一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上並可在處理器上運行的電腦程式,其特徵在於,所述處理器執行所述程式時實現權利要求1-3中任意一項所述方法的步驟。
12.一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有電腦程式,其特徵在於,該程式被處理器執行時實現權利要求1-6中任意一項所述方法的步驟。
13.一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上並可在處理器上運行的電腦程式,其特徵在於,所述處理器執行所述程式時實現權利要求1-6中任意一項所述方法的步驟。

實施方式

《多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統》套用場景說明:傳統技術為了應對整車匯流排網路中存在的多個網路,通過網關進行多個網路喚醒;但是,傳統技術要么在喚醒時是同時喚醒所有網路,要么在喚醒時根據節點的特徵進行不同的喚醒。而上述方式的局限性很大,不利於後期功能的擴展;
另外,傳統技術受制於網路管理報文傳送方式的限制,無法應對實時性的喚醒要求,例如,某些網段在使用OSEK(open systems and the corresponding interfaces for automotive electronics:汽車電子類開放系統和對應接口標準)網路管理或AUTOSAR(AUTOmotive Open System Architecture:汽車開放系統架構)網路管理時,必須遵循令牌環或降負載的網路管理報文傳送方法,當某個控制器需要立即喚醒另外一個網段時,因為網路管理報文傳送方式限制,無法達到實時性的要求,在實際套用中難以真正實現區域網路的實時快速喚醒。
該發明在喚醒時在中央網關控制器進行信息表配置,根據表的配置情況進行不同網路的喚醒,一方面可以實現不同網路的喚醒策略不同(而不是統一一起喚醒),一方面也可以實現網路的快速實時喚醒。優選的,該發明的技術方案適用於具有2路及以上的汽車匯流排網路的網路管理。
該發明從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法實施例1:為了解決傳統汽車網路喚醒方式不利於後期功能的擴展,無法解決實時性喚醒要求的問題,該發明提供了一種從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法實施例1;圖1為該發明從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法實施例1的流程示意圖;如圖1所示,可以包括以下步驟:
步驟S110:在接收到整車匯流排網路中區域網路的功能控制器以第一傳送方式傳送的特定網路管理報文時,解析特定網路管理報文,得到區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;第一傳送方式為功能控制器在檢測到區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文;
步驟S120:根據區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息,對當前的網路狀態配置信息表進行更新;
步驟S130:根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制。
具體而言,該發明可以通過一個連線所有區域網路的中央網關控制器,協調多路匯流排網路的喚醒和睡眠;中央網關控制器在接收到包含有區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息的特定網路管理報文時,對存儲的網路狀態配置表信息進行更新,並按照更新後的網路配置表對各區域網路進行喚醒或要求睡眠操作。
需要說明的是中央網關控制器也可以通過網路管理報文(即網路報文)對各區域網路進行控制;中央網關控制器的網路管理報文攜帶當前最新的網路狀態配置表信息,及各區域網路的ID及最新狀態信息。
該發明各實施例中接入區域網路的功能控制器可以根據自身的通訊需求產生網路ID及相應網路ID的狀態信息,並將特定網路管理報文傳送到網路上。中央網路控制器根據接收的網路上的特定網路管理報文,形成一個網路狀態配置信息表,中央網關控制器根據這個網路狀態配置表使相應的網路進入喚醒或睡眠狀態。
其中,特定網路管理報文包含有區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;而網路狀態需求信息包括“沒有請求”和“請求喚醒”兩個狀態信息,分別可以在特定網路管理報文中網路狀態位元組位對應賦值為0或1;其中,賦值為1表示請求喚醒,而賦值為0表示沒有請求。進一步的,網路狀態配置表可以記錄區域網路ID以及對應的網路狀態信息,中央網關控制器執行網路狀態配置表中賦值為0對應的區域網路(即可以根據各區域網路的區域網路ID來標識網路)進行睡眠狀態,賦值為1的對應的區域網路進入喚醒狀態。
當中央網關控制器存儲的網路狀態配置表中所有網路都不需要喚醒時,中央網關控制器關閉最後一個區域網路,則整車所有網路進入睡眠狀態。由於中央網關控制器是連線整車所有的區域網路的控制器,因此可以通過中央網路控制所有區域網路的狀態。
該發明具有較好的兼容性及可擴展性,對於不同的車型平台和同一個平台的功能擴展,對原平台的網路架構中控制器沒有任何影響;基於該發明,可以通過新增控制器來支持該發明的網路控制策略,即可實現整車各區域網路的協同睡眠和喚醒功能。具體而言,基於該發明,可以在原平台上新增1個或多個控制器,其中,單路CAN匯流排可容納的控制器上限範圍30個以內;而新增加的控制器與汽車本身(原平台)原有的“控制器”相比,新增加的控制器可以指汽車內部不同功能的控制單元,例如汽車新增加一些功能,就可能需要增加一些控制器來控制這些功能。這些新功能的控制器可以根據需要接入到以前功能控制器的匯流排網路上。
該發明解決了當前複雜的汽車匯流排網路的快速更新及功能擴展要求,同時能夠解決汽車匯流排網路中的控制器的實時性喚醒要求。其中,由於第一傳送方式為功能控制器在檢測到區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文(即控制器的網路管理報文可以選擇傳送方式),因此能夠實現快速喚醒要求,使得中央網關快速喚醒相關的區域網路。
在一個具體的實施例中,當前的網路狀態配置信息表包含整車匯流排網路中各區域網路在本次更新前對應的區域網路ID和網路狀態需求信息;在接收到整車匯流排網路中區域網路的功能控制器以第一傳送方式傳送的特定網路管理報文的步驟之前,還包括步驟:在整車匯流排網路處於睡眠狀態時,接收到各區域網路的特定網路管理報文;解析所處特定網路管理報文,得到各區域網路對應的區域網路ID和網路狀態需求信息;根據各區域網路對應的區域網路ID和網路狀態需求信息,生成初始的網路狀態配置信息表。
具體而言,當車輛所有網路處於睡眠狀態時,各網路上任何控制器(中央網關控制器以及各功能控制器)接收到喚醒事件;喚醒控制器(可能多個)傳送特定網路管理報文,並攜帶各區域網路ID及各區域網路狀態信息。中央網關控制器被特定網路管理報文喚醒,或被本身事件喚醒,接收所有區域網路上的報文,並解析各區域網路ID及狀態需求信息,形成初始網路狀態配置信息表。中央網關控制器根據網路狀態配置信息表喚醒相應的區域網路;
而被喚醒的網路上的所有控制器首先必須傳送特定網路管理報文,並攜帶各區域網路ID及區域網路的狀態需求信息;進一步的,可以執行上述步驟S110~步驟S130,以達到對各區域網路睡眠喚醒狀態的靈活、及時控制。
其中,當網路上沒有通訊信號在傳輸的時候,就表示網路處於睡眠狀態。網路上所有控制器都會監測網路上的通訊狀態,一旦發現網路沒有信號傳輸達到一定時間後,就會判斷網路進入睡眠狀態。控制器(除中央網關控制器)只能判斷自己接入的網路是否處於睡眠狀態。
在一個具體的實施例中,根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制的步驟包括:根據更新後的網路狀態配置信息表,控制相應的區域網路進入喚醒狀態或進入睡眠狀態;其中,控制相應的區域網路進入喚醒狀態的步驟包括:根據更新後的網路狀態配置信息表,確認待喚醒的區域網路;向待喚醒的區域網路傳送網路報文,喚醒接入待喚醒區域網路中的各功能控制器。
具體而言,對相應區域網路的狀態進行控制包括控制相應的區域網路進入喚醒狀態或進入睡眠狀態;而整車網路中,只有中央網關控制器是接入所有網路的控制器,其他控制器只接入一路網路(區域網路)。中央網關控制器通過在相應的區域網路中傳送網路管理報文,則可以把這個區域網路中的所有控制器喚醒。
而中央網關控制器對各區域網路進行控制,可以通過控制是否傳送網路管理報文來對網路狀態進行控制,如果不傳送網路管理報文,則讓網路進入睡眠,如果一直傳送,則控制相應網路一直喚醒。
該發明從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法實施例1:基於以上從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的技術方案,同時為了解決傳統汽車網路喚醒方式不利於後期功能的擴展,無法解決實時性喚醒要求的問題,該發明還提供了一種從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法實施例1;圖2為該發明從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法實施例1的流程示意圖;如圖2所示,可以包括以下步驟:
步驟S210:在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文;特定網路管理報文包含區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;第一傳送方式為在檢測到所述區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文。
具體而言,區域網路上的所有功能控制器向中央網關控制器傳送特定網路管理報文,並攜帶各區域網路ID及區域網路的狀態需求信息;當控制器的網路狀態需求發生改變時,立即(即實時的)向網路上傳送更新後的網路管理報文,及時通知中央網關控制器對其內部存儲的網路狀態配置表進行更新。
即通過該發明,使得通過參與網路通訊的所有控制器根據自身的通訊要求,向中央網關控制器傳送網路狀態信息,中央網關控制器根據接收到的所有網路狀態信息控制連線的各區域網路的喚醒和睡眠。而功能控制器通過特定網路管理報文傳送需求網路ID,不用增加額外報文,不影響原來匯流排的負載率;
該發明提供了一種汽車車載網路中多路區域網路協同喚醒和睡眠的策略,具有較好的兼容性及可擴展性,符合當前汽車平台化的設計要求,即汽車功能的選擇不影響平台的設計方案,增加或減少網路上的控制器對原來網路上的控制沒有任何影響。
在一個具體的實施例中,在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文的步驟之前還包括步驟:在發生喚醒事件時,生成特定網路管理報文;在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求沒有發生改變時,以第二傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文。在一個具體的實施例中,喚醒事件包括以下事件中的任一事件或任意組合:接收到網路請求、接收到網路報文;第二傳送方式為根據OSEK網路管理協定或AUTOSAR網路管理協定向中央網關控制器傳送特定網路管理報文。
具體而言,各控制器根據自身的通訊需求產生網路ID及相應網路ID的狀態信息,並通過特定網路管理報文傳送到網路上。中央網路控制器根據接收的網路上的特定網路管理報文,使相應的網路進入喚醒或睡眠狀態。
在發生喚醒事件時(即接收到網路請求和/或接收到網路報文時),各功能控制器生成特定網路管理報文;圖3為該發明多路匯流排網路的狀態控制方法中特定網路管理報文的報文數據場示意圖;如圖3所示,報文數據場的第一表中是一個匯流排報文的內容,報文數據場中有8個位元組(byte),第二個表是其中1個位元組的內容,而1個位元組有8個位(bit),前面3個位用來放置區域網路ID的具體信息,後面一個位用來放置這個區域網路的狀態。所以一個位元組可以放置2個區域網路ID和對應的網路狀態,例如:0010 0111,則表示區域網路ID為1(001)的網路沒有喚醒請求(0),區域網路ID為2(011)的網路有喚醒請求(1)其中,Message ID為0x400+NAD;NAD為傳送控制器分配的地址ID,用於OSEK或AUTOSAR網路管理的其他用途。
進一步的,第二傳送方式中的網路管理報文傳送策略為根據主主分散式網路管理策略傳送特定網路管理報文,可以包括OSEK標準的網路管理策略、AUTOSAR標準的網路管理策略。即該發明可以針對2017年前常使用的主主分散式網路管理方法(OSEK、AUTOSAR)產生網路喚醒需求信號;在一個具體的實施例中,以第二傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文的過程中:在檢測到區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,中斷第二傳送方式,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文。
具體而言,各功能控制器可以根據當前的狀態周期性傳送網路管理報文,或使用令牌環方式傳送網路管理報文,當控制器的網路狀態需求發生改變時,則中斷當前的傳送方式,立即向網路上傳送更新後的網路管理報文,及時通知中央網關控制器對其內部存儲的網路狀態配置表進行更新。即該發明中各功能控制器的網路管理報文可以選擇傳送方式。
網路管理報文在不同的網路管理策略中有規定的傳送方式,例如OSEK網路管理中是按照令牌環來傳送,沒有接收到令牌環的控制器不能傳送網路管理報文;而基於該發明的技術方案,控制器可以不按照原網路管理報文傳送方式來傳送,而是可以在沒有令牌環的情況下也容許傳送網路管理報文,可以實現快速喚醒要求。
第二傳送方式中網路管理協定的網路管理報文傳送方式可以包括:OSEK網路管理報文傳送方式,及按照令牌環的方式輪流傳送網路管理報文;AUTOSAR網路管理報文傳送方式,這種網路管理報文是周期性傳送網路管理報文,即開始即設定好周期,然後按照固定的周期循環傳送報文。
基於該發明,功能控制器的網路管理報文可以選擇傳送方式,使得中央網關快速喚醒相關的區域網路,從而實現快速喚醒要求。該發明從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置實施例1:基於以上從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的技術方案,同時為了解決傳統汽車網路喚醒方式不利於後期功能的擴展,無法解決實時性喚醒要求的問題,該發明提供了一種從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置實施例1;圖4為該發明從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置實施例1的結構示意圖;如圖4所示,可以包括:中央網關解析單元410,用於在接收到整車匯流排網路中區域網路的功能控制器以第一傳送方式傳送的特定網路管理報文時,解析特定網路管理報文,得到區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;第一傳送方式為功能控制器在檢測到區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文;
中央網關更新單元420,用於根據區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息,對當前的網路狀態配置信息表進行更新;中央網關控制單元430,用於根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制。需要說明的是,該發明從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置實施例1中的各單元模組,能夠對應實現上述從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的各步驟,此處不再重複贅述。
一方面,該發明實施例提供了一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上並可在處理器上運行的電腦程式,處理器執行程式時實現上述從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的步驟。另一方面,該發明實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有電腦程式,該程式被處理器執行時實現上述從中央網關控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的步驟。
該發明從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置實施例1:基於以上從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的技術方案,同時為了解決傳統汽車網路喚醒方式不利於後期功能的擴展,無法解決實時性喚醒要求的問題,該發明提供了一種從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置實施例1;圖5為該發明從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置實施例1的結構示意圖;如圖5所示,可以包括:功能控制器報文傳送單元510,用於在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文;特定網路管理報文包含區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;第一傳送方式為在檢測到區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文。
需要說明的是,該發明從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制裝置實施例1中的各單元模組,能夠對應實現上述從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的各步驟,此處不再重複贅述。
一方面,該發明實施例提供了一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上並可在處理器上運行的電腦程式,處理器執行程式時實現上述從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的步驟。另一方面,該發明實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有電腦程式,該程式被處理器執行時實現上述從功能控制器角度實施的多路匯流排網路的狀態控制方法的步驟。
該發明多路匯流排網路的網路管理系統實施例1:為了解決傳統汽車網路喚醒方式不利於後期功能的擴展,無法解決實時性喚醒要求的問題,該發明提供了一種多路匯流排網路的網路管理系統實施例1;圖6為該發明多路匯流排網路的網路管理系統實施例1的結構示意圖;如圖6所示,可以包括接入整車匯流排網路的中央網關控制器,接入整車匯流排網路中各區域網路的各功能控制器;功能控制器在檢測到接入的區域網路的當前網路狀態需求發生改變時,以第一傳送方式向中央網關控制器傳送特定網路管理報文;第一傳送方式為功能控制器在檢測到區域網路的當前網路狀態需求發生改變時、實時傳送特定網路管理報文;中央網關控制器在接收到特定網路管理報文時,解析特定網路管理報文,得到區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息;根據區域網路的區域網路ID以及當前的網路狀態需求信息,對當前的網路狀態配置信息表進行更新;根據更新後的網路狀態配置信息表,對相應區域網路的狀態進行控制。
具體而言,圖7該發明多路匯流排網路的網路管理系統中生成初始的網路狀態配置信息表的流程示意圖,如圖7所示,可以包括以下步驟1~4:
步驟1:車輛所有網路處於睡眠狀態,網路上任何控制器(包括功能控制器和中央網關控制器)接收到喚醒事件;
步驟2:各喚醒的功能控制器(可能多個)向中央網關控制器傳送特定網路管理報文,並攜帶各區域網路ID及各區域網路狀態信息。
步驟3:中央網關控制器被特定網路管理報文喚醒,或被本身事件喚醒,接收所有區域網路上的報文,並解析各區域網路ID及狀態需求信息,形成初始網路狀態配置信息表。
步驟4:中央網關控制器根據初始的網路狀態配置信息表喚醒相應的區域網路;
圖8為該發明多路匯流排網路的網路管理系統中狀態實時控制流程示意圖,如圖8所示,可以包括以下步驟5~7:
步驟5:發生喚醒事件時,各區域網路上的所有功能控制器生成特定網路管理報文,傳送特定網路管理報文,並攜帶各區域網路ID及區域網路的狀態需求信息;
步驟6:中央網關控制器每次接收到特定網路管理報文時,都對存儲的網路狀態配置表信息進行更新,並按照更新後的網路配置表對各區域網路進行喚醒或要求睡眠操作,中央網關也是通過特定網路管理報文對各區域網路進行控制,中央網關的網路管理報文攜帶當前最新的網路狀態配置表信息,及各區域網路的ID及最新狀態信息。
步驟7:所有喚醒的功能控制器根據當前的狀態周期性傳送網路管理報文,或使用令牌環方式傳送網路管理報文,當控制器的網路狀態需求發生改變時,則中斷當前的傳送方式,立即向網路上傳送更新後的網路管理報文,及時通知中央網關控制器對其內部存儲的網路狀態配置表進行更新。
圖9為該發明多路匯流排網路的網路管理系統一完整工作流程示意圖,如圖9所示,可以包括以下步驟1~8:
步驟1:車輛所有網路處於睡眠狀態,網路上任何控制器(包括功能控制器和中央網關控制器)接收到喚醒事件;
步驟2:各喚醒的功能控制器(可能多個)向中央網關控制器傳送特定網路管理報文,並攜帶各區域網路ID及各區域網路狀態信息。
步驟3:中央網關控制器被特定網路管理報文喚醒,或被本身事件喚醒,接收所有區域網路上的報文,並解析各區域網路ID及狀態需求信息,形成初始網路狀態配置信息表。
步驟4:中央網關控制器根據初始的網路狀態配置信息表喚醒相應的區域網路;
步驟5:被喚醒的區域網路上的所有功能控制器首先必須傳送特定網路管理報文,並攜帶各區域網路ID及區域網路的狀態需求信息;(在實際套用中,步驟5以後為動態的狀態控制過程,即有實時性的網路請求或被實時性的網路報文喚醒後,需判斷網路狀態需求是否改變);
步驟6:中央網關控制器每次接收到特定網路管理報文時,都對存儲的網路狀態配置表信息進行更新,並按照更新後的網路配置表對各區域網路進行喚醒或要求睡眠操作,中央網關也是通過特定網路管理報文對各區域網路進行控制,中央網關的網路管理報文攜帶當前最新的網路狀態配置表信息,及各區域網路的ID及最新狀態信息。
步驟7:所有喚醒的功能控制器根據當前的狀態周期性傳送網路管理報文,或使用令牌環方式傳送網路管理報文,當控制器的網路狀態需求發生改變時,則中斷當前的傳送方式,立即向網路上傳送更新後的網路管理報文,及時通知中央網關控制器對其內部存儲的網路狀態配置表進行更新。
步驟8:當中央網關控制器存儲的網路狀態配置表中所有網路都不需要喚醒時,中央網關控制器關閉最後一個區域網路,則整車所有網路進入睡眠狀態。
該發明多路匯流排網路的網路管理系統,基於特定網路管理報文,報文中攜帶有所有區域網路的ID及對應的網路需求信息(喚醒、可睡眠),通過分配各區域網路ID來標識網路,各功能控制器將需要保持通訊網路的ID傳送給中央網關控制器;中央網關控制器接收所有區域網路上的網路管理報文,形成一個網路狀態配置表,中央網關控制器根據這個網路狀態配置表實現多路匯流排網路的睡眠和喚醒動作。該發明提供了一種協同汽車車載區域網路的睡眠喚醒策略,通過一個連線所有區域網路的中央網關控制器,協調多路匯流排網路的喚醒和睡眠;通過參與網路通訊的各功能控制器根據自身的通訊要求,向中央網關控制器傳送網路狀態信息;中央網關控制器根據接收到的所有網路狀態信息控制連線的各區域網路的喚醒和睡眠。該發明具有較好的兼容性及可擴展性,對於不同的車型平台和同一個平台的功能擴展,對原平台的網路架構中控制器沒有任何影響;基於該發明,可以通過新增控制器來支持該發明的網路控制策略,即可實現整車各區域網路的協同睡眠和喚醒功能。該發明解決了當前複雜的汽車匯流排網路的快速更新及功能擴展要求,同時能夠解決汽車匯流排網路中的控制器的實時性喚醒要求。控制器通過特定網路管理報文傳送需求網路ID,不用增加額外報文,不影響原來匯流排的負載率。
以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特徵的組合不存在矛盾,都應當認為是該說明書記載的範圍。該領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程式來指令相關的硬體來完成,所述的程式可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中,該程式在執行時,包括以上方法所述的步驟,所述的存儲介質,如:ROM/RAM、磁碟、光碟等。

榮譽表彰

2021年11月,《多路匯流排網路的狀態控制方法、裝置及網路管理系統》獲得第八屆廣東專利獎優秀獎。

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