用于以太网和can通讯之间信号转换的车载设备及其控制方法

用于以太网和can通讯之间信号转换的车载设备及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车载通讯，且更具体地涉及一种信号转换方法和一种执行信号转换方法的设备，所述信号转换方法用于同时具有以太网和控制器局域网(CAN)通讯的车辆。
【背景技术】
[0002]通常，车辆中控制器(或电子控制单元(ECTs))之间的通讯在控制器局域网(CAN)模式下执行。但是，CAN通讯速度相对较低。所以，在近年来商业以太网已经被积极用于控制器之间的通讯。
[0003]通过使用这样的商业以太网可以提高通讯速度。另外，可以通过利用充分便宜的部分对系统进行配置，从而降低系统的配置成本。此外，可以通过将ECU本地网络连接至一个主要的系统总线而简单维持布线和连接结构。但是，基于CAN通讯的车辆通讯可以继续在行业中应用，且因此对于同时具有以太网和CAN通讯的车辆网络，以太网和CAN通讯之间的数据转换机制是必要的。

【发明内容】

[0004]因此，本发明针对于用于以太网和CAN通讯之间信号转换的车载设备及其控制方法，所述用于以太网和CAN通讯之间信号转换的车载设备及其控制方法显著消除相关技术中的限制和缺点引起的问题。本发明提供配置用于在车载网络中执行以太网和CAN通讯之间信号转换的处理器及其控制方法。
[0005]本发明的额外优点、目的以及特性将会在随后进行的具体描述中阐明，并相比于具有经过检验的常规技术的会使额外优点、目的以及特性更加清晰或从发明的实现中得到改进。可以通过在发明书、权利要求以及附图中特别指出的结构了解并实现本发明的目标和其他优点。
[0006]为了实现目标和其他优点，并根据本发明的目的，如这里体现的和概括描述的，控制器局域网络(CAN)通讯和以太网之间的信号转换方法可以包括确定CAN信息提供的的至少一个CAN信号的初始bit，以及生成具有CAN信号的以太网信号和在不同区域中对应于CAN信号的初始bit。进一步，CAN通讯和以太网之间的信号转换方法可以包括获取具有初始bit区域的以太网信号和对应于至少一个CAN信号的信号区域，以及对信号区域提供的信号进行排列从而生成CAN信息，所述信号区域位于相应的初始bit区域表示的位置。
[0007]在本发明的其他方面，被配置用于执行控制器局域网络(CAN)通讯和以太网之间的信号转换的处理器可以包括CAN处理模块，所述CAN处理模块被配置用于确定CAN信息提供的至少一个CAN信号的初始bit，并且生成具有CAN信号的以太网信号和在不同区域中对应于CAN信号的初始bit。另外，被配置用于执行CAN通讯和以太网之间的信号转换的处理器可以包括CAN处理模块，所述CAN处理模块被配置用于获取具有初始bit的以太网信号和对应于至少一个CAN信号的信号区域，并且排列信号区域中提供的信号从而生成CAN信息，所述信号区域位于相应的所述初始bit区域表示的位置。
[0008]应理解的是，本发明的上述一般说明和接下来的详细说明均为示例性的和解释性的，且意在如权利要求对本发明提供进一步的解释。
【附图说明】
[0009]深化对本发明的认识并且纳入和构成本发明一部分的附图显示了本发明的示例性实施方案，并与说明书一起对发明的原理进行解释。在附图中:
[0010]图1为根据相关技术的一般车载协议配置的示例性视图；
[0011]图2A-2B为根据相关技术的网络配置的示例性视图，在所述网络配置中两个CAN网络通过以太网而彼此连接；
[0012]图3为根据相关技术的配置用于在CAN网络和以太网网络之间执行数据格式转换的处理器的协议栈结构及其数据转换流程的示例性视图；
[0013]图4A-4B为根据本发明的示例性实施方案的处理器协议栈结构的示例性视图；
[0014]图5为在两个CAN网络通过以太网彼此连接的网络环境中，根据本发明的示例性实施方案的数据格式转换流程的示例性视图；
[0015]图6为根据本发明的示例性实施方案的以太网信号格式的示例性视图。
[0016]图7为根据本发明的示例性实施方案的使用以太网信号格式的数据包报头格式的示例性视图；
[0017]图8为根据本发明的示例性实施方案的基于IEEE1722.1标准的应用以太网信号格式的帧结构的示例性视图；
[0018]图9为根据本发明的示例性实施方案的基于互联网协议的应用以太网信号格式的帧结构的示例性视图；以及
[0019]图10A-10B为根据本发明的示例性实施方案的将CAN信号转换至以太网信号的示例性视图。
【具体实施方式】
[0020]应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括移动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。
[0021]尽管示例性实施方案被描述为利用多个单元执行示例性流程，但是应当理解的是示例性流程也可以由一个或几个模块执行。此外，应当理解的是术语控制器是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置为存储程序模块，而处理器特别配置为执行所述程序模块而完成如下所述的一个或多个过程。
[0022]此外，本发明的控制逻辑可以具体表现为在计算机可读介质上的永久性计算机可读介质，其包含通过处理器、控制器等来执行的可执行程序指令。该计算机可读介质的示例包括但不限于:R0M、RAM、光盘(⑶)-ROM、磁带、软盘、闪存、智能卡以及光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可以分布在网络联接的计算机系统中以使计算机可读介质以分布式的方式来存储和执行，例如，通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。
[0023]在本文中所应用的术语仅出于描述特定的实施方案的目的，而并非旨在限制本发明。如在本文中所应用，除非上下文中明确地指出，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”以及“该(the) ”也旨在包含复数形式。应当进一步地理解,术语“包括(comprises) ”和/或“包括(comprising)”，在本说明书中使用时，指定了阐明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或零件的存在，但并不排除一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、元件、零件和/或群组的存在或增加。如本文中所应用，术语“和/或”包括一个或更多相关联的列出的项的任何和所有组合。
[0024]除非特别地规定或从上下文是明显的，将本文中所使用的术语“大约(about) ”理解为在本领域的正常公差范围之内，例如在平均值的2倍标准偏差之内。“大约(about) ”可以理解为在规定值的 10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%,0.1%,0.05%或0.01%之内。除非从上下文另有明确，通过术语“大约(about) ”来修改本文中应用的所有的数值。
[0025]下面将具体引用本发明的示例性实施方案，示例性实施方案的示例显示在所附附图中。这里元件的后缀“模块”和“单元”是为了方便表述，并因此可以通用且不具有可区别的意义或功能。
[0026]在根据本发明所描述的CAN通讯和以太网之间的信号转换方法之前，会首先描述CAN通讯和以太网之间信号转换的原因。对于以太网，车辆通讯速度一般可以被固定在大约10Mbps或IGbps,且巾贞尺寸最大约为1518bytes。另外，CAN通讯的速度可以约为100kbps至500kbps,且可以包括11-bit的ID区域和8_byte的数据区域。另外，CAN数据可以具有104bits且CAN信息可以包括多个信号。可以提供数据链接区从而将多个信号映射至一个信息中。
[0027]此外，在协议栈中以太网和CAN通讯可以具有不同的信息处理单元，将参考图1对其进行描述。在图1所示的车载以太网的协议栈中，指令和信号部分，非以太网AVB，可以负责(例如可以控制)CAN信息。也就是说，利用互联网协议(IP) CAN信息可以是非AVB通讯。当如上所述协议栈中的具有不同的帧结构、速度和信息处理单元的两种模式同时存在于车辆中时会产生问题，将参考图2对所述问题进行描述。
[0028]图2A-2B为网络配置的示例性视图，在所述网络配置中两个CAN网络通过以太网而彼此连接。在图2A-2B中，可以认为，当网络的类型改变时，可以通过处理器执行数据