控制设备在诊断总线和外部的以太网连接之间的模式转换的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在车辆中的数据传输。尤其是本发明涉及在车辆的控制设备上的高的数据量的传输。
【背景技术】
[0002]车辆(例如单辙的或双辙的车辆)具有通信网络，通过所述通信网络，能够实现在车辆不同的控制设备之间的数据交换。通过这些车辆内部的通信网络可以传输的数据量典型地限定于相对低的带宽。
[0003]另一方面为了升级和/或测试目的，经常需要交换相对高的数据量。尤其是可能需要的是，将高的数据量(例如用于软件升级)从外部的发送器(即关于车辆在外部)传输到车辆的控制设备上。这可能基于车辆内部的通信网络的带宽限制而要求多个时间。
【发明内容】
[0004]在本文献中说明一种方法和一种相应的装置，其能够实现在短的时间内将高的数据量从外部的发送器(例如测试器)传输到车辆的控制设备上。
[0005]按照一个方面，尤其是说明一种用于将数据从外部的发送器(例如测试器或测试仪)传输到车辆(例如机动车或汽车)的控制设备上的方法。控制设备典型地设置用于控制车辆的功能。为此目的，控制设备可以通过车辆的通信网络与车辆的其他控制设备交换数据。所述数据交换典型地通过通信网络的中央网关进行。中央网关此外提供接口(例如车载诊断(OnBoard Diagnostics)、0BD、接口 )，以用于连接外部的发送器。借助OBD接口，可以提供多个不同的接口。尤其是车辆可以提供法律规定的CAN接口。此外车辆可以具有以太网接口，通过所述以太网接口，外部的发送器可以直接与车辆的一个或多个控制设备通信。
[0006]典型地(例如在ISO中规定的方法的范围内)，外部的发送器可以通过车辆访问端(例如通过OBD接口)达到车辆的控制设备。在此数据通过车辆访问端发送给控制设备。如果车辆具有中央网关，则中央网关将数据发送给控制设备。所述控制设备可以在此通过MOST、CAN、以太网和/或FlexRay总线连接在中央网关上。在网关和控制设备之间的该连接也称为诊断总线(或默认总线)。
[0007]附加于诊断总线，控制设备可以具有包括中央网关的以太网连接。在此可以涉及间接的连接，即一个或多个交换机节点可以处于控制设备和中央网关之间。对于以太网连接，网关可以具有以太网交换机，所述以太网交换机能够实现，直接在外部的发送器和控制设备之间交换数据，而不用在此要求网关的协议转换器功能和/或数据路由功能。尤其是可以通过该以太网连接能够实现，外部的发送器直接对车辆的控制设备通过控制设备的IP地址寻址。
[0008]如已经在以上陈述的，外部的发送器可以通过车辆的OBD接口连接在车辆的中央网关上。以太网网络和所述一个或多个诊断总线同样可以连接在中央网关上。
[0009]所述方法包括配置控制设备，以用于通过以太网网络交换数据(即通过外部的发送器和控制设备之间的纯以太网连接)。控制设备的该模式可以称为以太网通信模式或以太网接收模式。在以太网通信模式中，控制设备可以直接通过控制设备的IP地址被外部的发送器寻址。所述配置可以包括将配置指令发送给控制设备。所述配置指令可以是汽车的诊断指令，例如按照ISO 14229标准的诊断指令。
[0010]所述配置指令可以通过车辆的所述一个或多个诊断总线之一发送。由此变得可能的是，改变控制设备的通信模式，即使控制设备处于默认通信模式中(用于通过诊断总线交换数据)。控制设备可以设置用于，可以以相互排除的方式或者通过以太网网络(即在以太网通信模式中)或者通过诊断总线(即在默认通信模式中)交换数据。换句话说，控制设备可以处于默认通信模式或以太网通信模式中。用于以太网通信模式的配置因此也可以包括停用控制设备的用于诊断总线的发送/接收功能，即包括停用默认通信模式。
[0011]所述方法此外可以包括从外部的发送器通过以太网网络发送数据(尤其是发送一个或多个以太网消息)给控制设备。在此所述数据可以从外部的发送器直接寻址到控制设备的IP地址上，即数据的发送可以包括发送数据到控制设备的IP地址上。在OBD接口和网关之间的以太网交换机可以将数据直接通过车辆的以太网网络传送给控制设备，而不用通过网关处理(例如路由和/或协议转换)。基于使用以太网网络而可以实现较高的数据传输率。这能够实现快速地传输高的数据量给控制设备(例如用于升级)。
[0012]按照另一个方面，说明一种用于车辆的控制设备。所述控制设备设置用于，通过车辆的以太网网络并且通过车辆的其它总线系统与车辆的中央网关和/或与外部的发送器(其连接在中央网关上)通信。所述其它总线系统尤其是可以涉及控制设备的诊断总线。尤其是所述控制设备可以设置用于，符合标准(即按照默认)地通过控制设备的诊断总线与外部的发送器通信。通过诊断总线的通信典型地包括结合车辆的中央网关。
[0013]此外所述控制设备可以设置用于，在通过诊断总线的通信(例如默认通信模式)和通过以太网网络的通信(例如以太网通信模式)之间来回切换。为此目的，控制设备可以设置用于，接收配置指令并且接着能够实现通过以太网网络与外部的发送器交换数据。在此，通过以太网网络与外部的发送器交换数据可以在使用控制设备的IP地址和/或外部的发送器的IP地址的情况下进行。尤其是，数据可以从外部的发送器直接发送给控制设备的IP地址。此外可以在通过以太网网络直接交换数据时绕过网关的(用于协议转换器和/或路由功能的)处理单元。
[0014]因此控制设备可以设置用于，通过以太网网络从外部的发送器接收数据(当控制设备在以太网通信模式中时)。控制设备为此可以具有IP地址并且通过以太网网络接收的数据可以寻址到控制设备的IP地址上。此外控制设备可以设置用于，将按照用于通过诊断总线传输的数据格式的诊断消息打包成用于通过以太网网络传输的以太网消息(当控制设备在以太网通信模式中时)。另一方面，当控制设备在默认通信模式中时，控制设备可以将来自外部的发送器的数据通过诊断总线(并且通过中央网关的协议转换器功能和/或数据路由功能)从外部的发送器接收。在默认通信模式中，数据从外部的发送器典型地发送给网关的IP地址。网关然后基于接收的数据确定如下控制设备，数据通过诊断总线应传送给所述控制设备。该确定可以包括协议转换和/或路由，并且由此限定默认通信模式中的传输速率。
[0015]通过不仅可以通过车辆的其它总线系统(例如FlexRay、CAN、MOST)而且可以通过车辆的以太网网络通信的控制设备来确保，一方面提供用于运行控制设备的总线系统如FlexRay、CAN、MOST的连续性和安全，但另一方面也与控制设备通过以太网网络可以交换高的数据量(例如用于升级或用于测试目的)。
[0016]在通过以太网网络交换数据时，可以绕过中央网关、尤其是中央网关的协议转换器功能和/或路由功能。由此可以避免通过中央网关传送而对交换的数据量的限制。如在本文献中陈述的，车辆为此可以具有以太网交换机(例如作为网关的部分和/或在OBD接口和网关之间设置)，其中以太网交换机通过车辆的以太网网络能够实现在外部的发送器和控制设备之间的直接的数据交换，而不用结合中央网关的路由/协议转换器功能。换句话说，数据通过量可以通过如下方式提高，即，绕过网关并且数据从外部的发送器直接寻址到控制设备的IP地址上并且不像在通过默认总线(或诊断总线)发送中那样发送给中央网关的IP地址(并且从那里传送给控制设备)。
[0017]按照另一方面，描述一种用于车辆的通信网络的(中央的)网关。中央网关包括以太网交换机，以便将以太网消息从外部的发送器通过车辆的以太网网络发送给车辆的控制设备。通过以太网交换机，可以绕过网关的协议转换器功能和/或路由功能(其例如在网关的处理单元中实现)。以太网交换机可以在车辆的OBD接口和网关的协议转换器功能和/或路由功能(例如处理单元)之间设置。所述控制设备可以通过车辆的以太网网络和通过车辆的其它总线系统与中央网关连接。尤其是控制设备可以通过诊断总线(例如FlexRay、CAN、MOST或以太网)与中央网关连接，并且这样通过网关与外部的发送器通信。此外，控制设备可以直接通过车辆的以太网网络与外部的发送器连接(例如通过网关的以太网交换机或通过在网关上游的以太网交换机)。控制设备可以具有IP地址，利用所述IP地址，外部的发送器可以对数据寻址，所述数据应直接发送给控制设备。此外网关可以具有IP地址，利用所述IP地址，外部的发送器可以对数据寻址，所述数据应通过诊断总线发送给控制设备。
[0018]网关可以设置用