一种车载多通道路由方法及系统与流程

本发明涉及车载网络的构建，特别涉及一种车载多通道路由方法及系统。

背景技术：

随着信息化技术的快速发展，其技术运用到各个领域，在汽车电子行业得到很广泛的应用，车联网的发展是以网络通信技术为基础，完成车于车、车与路、车与人之间信息互联互通。另外汽车不再是一个简单的交通工具，车载娱乐系统的不断丰富，以及车载电子设备的增加，需传输大量的数据。如，车身前后摄像头所提供的画面传输到主显示屏，其信息量更为庞大。ADAS(先进辅助驾驶系统)、360度全景泊车系统，汽车网络必须支持从车头和车尾实时地向驾驶员前面显示面板传送720p以上高清视频，要传输高清晰度的数据信号，目前都是用压缩的方法,经过压缩以后需要30M带宽，目前CAN总线很难承载网络带宽，同时，随着车内智能设备的增加，智能设备之间的交互也提高了车载网络的要求。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述背景技术的缺陷，提供一种车载多通道路由方法及系统。

一种车载多通道路由方法，包括处理器模块、AVB交换模块、移动通信模块、WIFI模块以及CAN总线接口模块，所述WIFI模块用于与手持终端建立无线网络连接，所述AVB交换模块用于与汽车内部控制单元建立有线网络连接；所述AVB交换模块、移动通信模块、WIFI模块以及CAN总线接口模块之间可实现路由通信，具体路由方法包括如下步骤：

处理器模块记录WIFI模块所在网段的第一网段路由表和AVB交换模块所在网段的第二网段路由表；

处理器模块接收网内源终端发出的查找目标IP地址的请求，并根据所述第一网段路由表和第二网段路由表找到目标IP地址对应的目标终端，使源终端和目标终端在局域网内建立基于TCP/IP协议的网络连接；

处理器模块接收来自移动通信模块的查找目标IP地址的请求，并根据所述第一网段路由表和第二网段路由表找到目标IP地址对应的目标终端，使目标终端和外部网络源终端建立基于TCP/IP协议的网络连接；

处理器模块接收来自所述AVB交换模块、移动通信模块以及WIFI模块的控制请求，并根据控制请求向CAN总线接口模块发送控制信号。

进一步地，所述目标终端查找方法包括如下步骤：

S10、处理器模块接收源终端发出的查找目标IP地址的请求，并在源终端所在的网段内查找目标IP地址对应的终端，若目标IP地址对应的终端在本网段则执行步骤S20，否则执行步骤S30；

S20、等待目标终端应答，使源终端和目标终端在局域网内建立基于TCP/IP协议的网络连接；

S30、向另一网段的网关发送ARP请求，该网关进行广播，获取目标终端的MAC地址，使源终端和目标终端在局域网内建立基于TCP/IP协议的网络连接。

优选地，所述处理器模块可限制特定IP的终端对CAN总线接口模块的控制。

优选地，所述移动通信模块为4G模块。

另外，本发明还提供一种基于上述车载多通道路由方法的车载多通道路由系统，包括处理器模块、AVB交换模块、移动通信模块、WIFI模块以及CAN总线接口模块，所述WIFI模块用于与手持终端建立无线网络连接，所述AVB交换模块用于与汽车内部控制单元建立有线网络连接；所述AVB交换模块通过所述处理器模块与所述WIFI模块建立具有多网段的局域网；WIFI模块与所述AVB交换模块通过所述移动通信模块与外部网络连接；所述处理器模块可选择地根据所述WIFI模块、AVB网关以及移动通信模块的信号向CAN总线接口模块发送控制信号。

进一步的，所述移动通信模块为4G模块。

本发明通过建立多通道路的路由大幅提高了车载网络内部的传输速度，同时实现解决车身控制单元和车载WIFI网络之间不能路由的问题，另外根据AVB交换模块的特性，通过AVB网关防火墙实现对数据包进行通信扫描，具备防攻击能力。也实现了WIFI 网络和CAN总线的网络数据通信。

附图说明

图1为本发明的系统构架图。

图2为本发明的数据连接图。

图3为本发明的网内终端连接流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的车载多通道路由方法及系统作进一步的描述。

一种车载多通道路由方法及系统，用于实现车载环境中的网络互连和路由。其中的车载多通道路由系统，该车载多通道路由系统包括处理器模块、AVB交换模块、移动通信模块、WIFI模块以及CAN总线接口模块，如图1所示。处理器模块分别与AVB交换模块、移动通信模块、WIFI模块以及CAN总线接口模块连接。其中AVB交换模块用于在局域网内组建有线网络，而WIFI模块则在局域网内组建无线网络；另外CAN总线接口模块则用于传输处理器模块的控制信号以及反馈汽车各种状态信号；最后移动通信模块则用于连接局域网和互联网。为了保证传输速度，本实施例中，移动通信模块采用了4G模块，其可以通过互联网远程接收数据信号和控制信号，实现远程数据的车载数据交互和远程控制。上述几个模块之间均通过TCP/IP协议进行通信，如图2所示。

具体的，WIFI模块用于与手持终端建立无线网络连接，如手机、笔记本以及平板电脑等。这些手持终端在汽车环境内可以通过连接WIFI模块进行相互之间的数据交互，或者通过车载多通道路由系统与汽车系统的其他控制单元进行连接，实现监控或控制。另外，AVB交换模块用于与汽车内部控制单元建立有线网络连接，其主要用于统筹汽车系统内多个电子控制单元，如车灯、车门、空调、多媒体以及摄像头等控制单元，每个控制单元都有自己的MAC码，AVB交换模块与这些单元都通过线缆连接，同时基于TCP/IP协议进行通信。大大增加了控制单元的数据传输速度。为了提高安全性，处理器模块通过AVB交换模块和WIFI模块建立具有多网段的局域网，即连接WIFI模块的终端所处的网段与连接AVB交换模块的控制单元所处的网段是不相同的，每个网段都设有网关防火墙，可对数据包进行过滤。

而具体车载多通道路由方法，包括如下步骤：

处理器模块记录WIFI模块所在网段的第一网段路由表和AVB交换模块所在网段的第二网段路由表；具体的，WIFI模块和AVB交换模块均在自身的网段内进行网关广播，获取网段内连接终端或者控制单元的IP地址以及对应的MAC地址，并将路由表发送到处理器模块的缓存当中。处理器模块所缓存的路由表在一定的时间间隔内或者有新的终端接入时均会控制WIFI模块和AVB交换模块重新广播，以保证路由表处于最新状态。

在局域网内的路由方法，处理器模块接收网内源终端发出的查找目标IP地址的请求，并根据第一网段路由表和第二网段路由表找到目标IP地址对应的目标终端，使源终端和目标终端在局域网内建立基于TCP/IP协议的网络连接；具体流程如图3所示：

S10、处理器模块接收源终端发出的查找目标IP地址的请求，首先判断源终端的IP地址所在的网段，在源终端所在的网段内查找目标IP地址对应的目标终端，若目标IP地址对应的终端在本网段则执行步骤S20，否则执行步骤S30；

S20、将连接请求发送到目标终端，等待目标终端应答，目标终端应答后，处理器模块向源终端返回确定的IP地址和MAC地址，使源终端和目标终端在局域网内建立基于TCP/IP协议的网络连接；

S30、处理器模块向另一网段的网关发送ARP请求，接收到请求的网关进行广播，在目标终端应答之后获取目标终端的MAC地址，使源终端和目标终端在局域网内建立基于TCP/IP协议的网络连接。如果在处理器模块所缓存的路由表上面可以查询到目标IP的目标终端MAC地址，可直接向源终端返回MAC地址，以节省处理时间。

在局域网内建立网络连接后，源终端和目标终端可实现数据传输或者实现终端的状态控制。如全景泊车系统，连接在WIFI模块下智能手机可以通过TCP/IP协议与连接在AVB交换模块下的全景泊车系统建立连接。通过智能手机即可控制全景泊车系统的开启和关闭，以及获取全景泊车系统的图像信号。在该协议下数据的传输速度远大于CAN总线的传输速度，且可以在任何时候进行全景泊车系统的开启。操作更加灵活。

在局域网外的路由方法，处于互联网上的设备或终端将连接请求发送到移动通信模块，处理器模块读取并解析来自移动通信模块的查找目标IP地址的请求，首先根据处理器缓存的第一网段路由表和第二网段路由表进行查找，找到目标IP地址对应的目标终端，使目标终端和外部网络源终端建立基于TCP/IP协议的网络连接。同时，在局域网内的终端或者控制单元也可以通过移动通信模块实现互联网的连接。

当局域网内的的控制单元或者终端需要里连接CAN总线时，会先将连接请求或控制请求发送到处理器模块当中，处理器模块接收来自AVB交换模块、移动通信模块以及WIFI模块的请求信号后，根据用户设置或者预设的应答策略，向CAN总线接口模块发送控制信号，或者从CAN总线中获取各种信息。从而将信号反馈回源终端，实现了局域网内其他终端与CAN总线的交互。由于局域网内的其他终端与CAN总线的交互均需要经过处理器模块，因此，处理器模块可以过滤特定终端的数据包，达到禁止特定终端连接CAN总线的目的，增加了安全性。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。