一种汽车网络路由系统及方法与流程

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车网络路由系统及方法。

背景技术：

汽车网关主要进行不同协议、不同速率之间的报文路由以实现数据共享。通过汽车网关可以获取大量汽车总线数据，这些数据能够为技术人员分析汽车使用情况和车辆整体状态提供重要的支撑。

技术人员通常通过诊断接口来获取汽车总线数据，因此，汽车网关必须能将各网段的报文路由到诊断接口。为了防止汽车总线数据经由诊断接口被窃取，汽车网关还必须具有数据保护功能，确保路由方案安全可靠。

目前常用方案一如图1所示：

诊断接口与网关由诊断网络连接，通过诊断网络对路由参数进行设置可以将某一网络的报文路由到诊断接口，或者将某些网络中符合要求的报文筛选出来，路由到诊断接口。但是，其存在以下问题：

单独路由某一网络的报文时：

1、不能同时获取多个网段的报文，无法同时观察各个网段某一时期的数据；

2、路由关系依赖于软件程序，可靠性难以估量。

整合路由筛选出的某些网络报文时：

1、网络0可能出现负载过高的情况；

2、不同网络有相同id报文的情况下，无法辨别报文具体来源；

3、路由关系依赖于软件程序，可靠性难以估量。

目前常用方案二如图2所示：

诊断接口与网关由诊断网络连接，其他网络直接连接到诊断接口。开发阶段，可以通过诊断接口直接读取各网络的报文。量产后，断开其他网络与诊断接口间的连接。通过诊断网络对路由参数进行设置可以将某一网络的报文通过诊断网络路由到诊断接口，或者过滤某些网络中符合要求的报文通过诊断网络路由到诊断接口。同样地，该方案也存在以下问题：

1、网络比较多的情况下，诊断接口不足以连接所有网络；

2、量产前需要设变；

3、量产后和方案一具有同样的缺点。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能实现安全高效路由的汽车网络路由系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车网络路由系统，包括：

与诊断网络相连的网关；

与所述网关硬线连接的至少一个模拟转换开关，所述模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与路由网络相连；

所述网关用于在接收到来自所述诊断网络的路由服务请求时，通过控制所述模拟转换开关的状态，使整车总线网络与路由网络连通并进行路由。

其中，所述模拟转换开关包括第一模拟转换开关和第二模拟转换开关，所述第一模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与第一路由网络相连，所述第二模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与第二路由网络相连。

其中，所述网关通过三个i/o口分别与所述模拟转换开关的使能控制脚和两个通道选择控制脚进行连接。

其中，所述路由服务请求是通过标识符写入数据服务请求，包含用于控制路由的标识符和数据段。

其中，所述网关具体用于根据接收的路由服务请求中的标识符和数据段，按照所述模拟转换开关的真值表，设置所述模拟转换开关的使能控制脚和两个通道选择控制脚的状态，使所述模拟转换开关的输入端与输出端连通。

本发明还提供一种汽车网络路由方法，包括：

提供与诊断网络相连的网关、与所述网关硬线连接的至少一个模拟转换开关，其中，所述模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与路由网络相连；

当所述网关在接收到来自所述诊断网络的路由服务请求时，通过控制所述模拟转换开关的状态，使整车总线网络与路由网络连通并进行路由。

其中，所述模拟转换开关包括第一模拟转换开关和第二模拟转换开关，所述第一模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与第一路由网络相连，所述第二模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与第二路由网络相连。

其中，所述网关通过三个i/o口分别与所述模拟转换开关的使能控制脚和两个通道选择控制脚进行连接。

其中，所述路由服务请求是通过标识符写入数据服务请求，包含用于控制路由的标识符和数据段。

其中，所述网关在接收到来自所述诊断网络的路由服务请求时，通过控制所述模拟转换开关的状态，使整车总线网络与路由网络连通并进行路由，具体包括：

所述网关根据接收的路由服务请求中的标识符和数据段，按照所述模拟转换开关的真值表，设置所述模拟转换开关的使能控制脚和两个通道选择控制脚的状态，使所述模拟转换开关的输入端与输出端连通。

本发明实施例的有益效果在于：

本发明利用可控硬线连接技术方案解决了传统路由方案在汽车网关诊断接口路由应用中的不足，实现了多个汽车总线网络到诊断接口的并行路由，打破了诊断接口不足的局限，方便了汽车总线诊断数据的监控、获取和分析，提高了汽车总线数据的利用效率，使得汽车总线相关诊断更加快捷，并保证了总线数据的封闭性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是现有汽车网络路由系统的构成示意图。

图2是另一现有汽车网络路由系统的构成示意图。

图3是本发明实施例一一种汽车网络路由系统的构成示意图。

图4是本发明实施例一中模拟转换开关的工作逻辑示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

请参照图3所示，本发明实施例一提供一种汽车网络路由系统，包括：

与诊断网络相连的网关；

与所述网关硬线连接的至少一个模拟转换开关，所述模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与路由网络相连；

所述网关用于在接收到来自所述诊断网络的路由服务请求时，通过控制所述模拟转换开关的状态，使整车总线网络与路由网络连通并进行路由。

诊断网络和路由网络均连接至诊断接口。由于诊断网络上只有网关一个节点，网关只响应通过诊断网络接收到的路由服务请求，没有其他数据经过诊断网络进行传输，保证了总线数据的安全性。如果想获得整车总线数据，必须先经过诊断网络与网关进行通信，通过网关的安全验证，然后发送相应的路由服务请求，网关收到路由服务请求后，使能并控制相应模拟转换开关的状态，实现整车总线网络(包括网络1、网络2、网络3、网络4等)的路由，进而通过路由网络获取整车总线数据。整车总线网络不包括诊断网络。

本实施例不对诊断网络的类型做限制，例如诊断网络可以是can网络，也可以是以太网等。

网关与模拟转换开关之间的硬线连接具体体现在：网关通过三个i/o口分别与模拟转换开关的使能控制脚(ea)和两个通道选择控制脚(s1、s2)进行连接。

本实施例中模拟转换开关的工作逻辑示意图如图4所示，模拟转换开关真值表如下：

例如，当模拟转换开关的状态设置为ena/enb＝1，sa0/sb0＝0，sa1/sb1＝0时，acom将连接至a0，bcom将连接至b0，数据便可在a0和acom之间、b0和bcom之间传输；同样地，当模拟转换开关的状态设置为ena/enb＝1，sa0/sb0＝1，sa1/sb1＝1时，com将连接至a3，bcom将连接至b3，数据便可在a3和acom之间、b3和bcom之间传输，从而实现模拟转换开关两端的整车总线网络与路由网络的连通。需要说明的是，上述真值表中，x表示可以为任意值。ena/enb共同作为图3所示的使能控制脚ea，sa0/sb0共同作为图3所示的通道选择控制脚s1，sa1/sb1共同作为图3所示的通道选择控制脚s2，acom、bcom共同作为模拟转换开关的输出端，与路由网络相连，a0～a3、b0～b3共同作为模拟转换开关的输入端，与整车总线网络相连。

为了实现多网络并行路由，模拟转换开关可以设置为多个，本实施例以两个模拟转换开关为例进行介绍。第一模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与第一路由网络相连，第二模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与第二路由网络相连。

网关所接收的路由服务请求为《iso14229-1道路车辆—诊断系统—诊断服务》的规范和需求中所描述的通过标识符写入数据服务(writedatabyidentifier，2ehex)请求。该服务以两个字节的数据标识符来区分不同的配置信息，数据的长度可根据实际需求进行自定义。以图3所示，即整车4个网络(网络1、网络2、网络3、网络4)中，同时最多有两个网络路由到诊断接口的情况为例，网关所接收的用于控制路由的服务请求的数据段定义如下表所示：

这里的pcan/acan/ecan/bcan都是某一网络的具体命名。例如，routingsource1的值为1时，pcan网络上的数据会被路由到第一路由网络，none则表示不进行任何路由。

默认情况下，模拟转换开关的使能控制位为假，处于断开状态，不进行路由，从诊断接口只能通过诊断网络与网关进行通信。当网关接收到来自诊断网络的路由服务请求后，将控制相应的模拟转换开关的状态，使整车总线网络与路由网络连通，进行路由，此时可通过路由网络与整车其他节点进行通信。举例来说，当网关接收到标识符为0x0108，数据段为0x14的通过标识符写入数据服务时，网关将第一模拟转换开关的状态设置为ena/enb＝1，sa0/sb0＝0，sa1/sb1＝0；将第二模拟转换开关的状态设置为ena/enb＝1，sa0/sb0＝1，sa1/sb1＝1，从而将网络1(命名为pcan)的数据路由到第一路由网络，将网络4(命名为bcan)的数据路由到第二路由网络。

相应地，本发明实施例二提供一种汽车网络路由方法，包括：

提供与诊断网络相连的网关、与所述网关硬线连接的至少一个模拟转换开关，其中，所述模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与路由网络相连；

当所述网关在接收到来自所述诊断网络的路由服务请求时，通过控制所述模拟转换开关的状态，使整车总线网络与路由网络连通并进行路由。

其中，所述模拟转换开关包括第一模拟转换开关和第二模拟转换开关，所述第一模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与第一路由网络相连，所述第二模拟转换开关的输入端与整车总线网络相连，输出端与第二路由网络相连。

其中，所述网关通过三个i/o口分别与所述模拟转换开关的使能控制脚和两个通道选择控制脚进行连接。

其中，所述路由服务请求是通过标识符写入数据服务请求，包含用于控制路由的标识符和数据段。

其中，所述网关在接收到来自所述诊断网络的路由服务请求时，通过控制所述模拟转换开关的状态，使整车总线网络与路由网络连通并进行路由，具体包括：

所述网关根据接收的路由服务请求中的标识符和数据段，按照所述模拟转换开关的真值表，设置所述模拟转换开关的使能控制脚和两个通道选择控制脚的状态，使所述模拟转换开关的输入端与输出端连通。

通过上述说明可知，本发明实施例的有益效果在于：

本发明利用可控硬线连接技术方案解决了传统路由方案在汽车网关诊断接口路由应用中的不足，实现了多个汽车总线网络到诊断接口的并行路由，打破了诊断接口不足的局限，方便了汽车总线诊断数据的监控、获取和分析，提高了汽车总线数据的利用效率，使得汽车总线相关诊断更加快捷，并保证了总线数据的封闭性和安全性。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。