信息处理装置和信息处理方法_2

文档序号:9292060阅读:来源:国知局

【附图说明】
[0042]图1是示意性地示出根据一个实施例的信息处理装置以及包括该信息处理装置的通信系统的示例性结构的框图。
[0043]图2是示意性地示出图1的控制总线的结构的框图;
[0044]图3是示意性地示出图1的信息总线的结构的框图;
[0045]图4是示意性地示出图1的非军事区(DMZ)的结构的框图;
[0046]图5是示出在图1的通信系统中如何对外部总线中的请求信号的传送源进行认证的说明不意图;
[0047]图6是示出在图1的通信系统中如何将响应信号传送至外部总线的说明示意图;
[0048]图7是示出在图1的通信系统中如何将多个响应信号从内部总线传送至外部总线的说明不意图;
[0049]图8是示出在图1的通信系统中如何将请求信号从信息总线传送至内部总线的说明不意图;
[0050]图9是示出在图1的通信系统中如何将多个响应信号从内部总线传送至信息总线的说明不意图;
[0051]图10是示意性地示出信息处理装置的另一实施例以及包括该信息处理装置的通信系统的结构的框图;以及
[0052]图11是示意性地示出信息处理装置的又一实施例以及包括该信息处理装置的通信系统的结构的框图。
【具体实施方式】
[0053]图1至图9描绘了根据一个实施例的信息处理装置和包括信息处理装置的通信系统的示例。
[0054]图1描绘了通信系统的概况。
[0055]如图1所示,移动对象(车辆I)包括设置在车辆内部的多个通信网络。通信网络以允许车辆I的电子控制单元(ECU)等之间的通信的方式连接至这些电子控制单元。通信网络包括用作控制网络的控制总线10、用作信息网络的信息总线20以及用作外部网络的外部总线30。控制总线10是负责与车辆I的行进、转向或停止有关的控制的、连接至ECU等的网络。因而,要求控制总线10具有高可靠性级别和安全级别,尤其是高安全级别。在该实施例中,控制总线10包括多条通信总线(诸如,总线11和总线16)。信息总线20是连接至ECU等(诸如,导航系统或音频系统)的网络。也要求信息总线20具有高级别的安全性,但不要求该级别与控制总线10所需的级别一样高。外部总线30是可以经由数据链路连接器(DLC)32等连接至车上诊断(OBD)单元、任意类型的外部装置或例如因特网的外部网络的网络。具体地,外部总线30对车辆I的外部开放。因此,外部总线30难以将安全性保持在恒定级别,使得其在安全级别上固有地变得比控制总线10或信息总线20低。
[0056]车辆I包括连接至控制总线10、信息总线20和外部总线30的中央网关40。中央网关40是具有控制通过通信信息进行的控制总线10、信息总线20与外部总线30之间的通信的各种功能的单元。
[0057]中央网关40包括控制网关50。控制网关50在控制总线10中的通信总线(诸如总线11和16)之间中继通信消息,并且中继要输入至控制总线10以及从控制总线10输出的通信消息。控制网关50构成控制总线10的一部分。中央网关40包括被称为非军事区(DMZ)60的部分,该非军事区(DMZ)60是具有确保安全性的各种功能的网络区域。非军事区60确保相对于外部总线30的控制总线10的安全性和信息总线20的安全性。信息总线20和外部总线30都以允许信息总线20和外部总线30的通信的方式连接至非军事区60。控制总线10以允许控制总线10的通信的方式通过通信总线41连接至非军事区60。虽然管制连接至非军事区60的控制总线10、信息总线20与外部总线30之间的通信消息的传送,但是非军事区60以仅传送包含在通信消息中的信息的内容的方式控制通信,从而确保控制总线10的高安全级别和信息总线20的高安全级别。作为示例,控制总线10未被设计成从信息总线20或外部总线30接收通信消息,使得在通信消息的传送方面将控制总线10与信息总线20和外部总线30隔离。同样地,在通信消息的传送方面将信息总线20与外部总线30隔离。具体地,非军事区60切断从除了控制总线10外构成网络的作为传送源的信息总线20或外部总线30向控制总线10传送通信消息。这对从通信总线20和外部总线30对控制总线10的直接访问强加了限制。以该方式,非军事区60将控制总线10与除了控制总线10外构成网络的信息总线20和外部总线30隔离。在该实施例中,符合以太网(注册商标)标准的通信线路连接至非军事区60,并且使用因特网协议(IP)用于通信。具体地,控制总线10、信息总线20和外部总线30通过以太网(注册商标)连接至非军事区60,并且经由因特网协议与非军事区60进行通信。
[0058]现在将接着详细地描述通信系统。
[0059]如图2所示,控制总线10包括上述的控制网关50以及连接至控制网关50的多个总线网络。控制网关50以允许控制网关50的通信的方式通过符合以太网(注册商标)标准的通信总线41连接至非军事区60。控制网关50包括传动系网关(传动系GW)51、底盘网关52、安全性网关53和车身网关54。传动系网关51、底盘网关52、安全性网关53和车身网关54以允许这些网关的通信的方式连接至通信总线41。这允许通过通信总线41在传动系网关51、底盘网关52、安全性网关53与车身网关54之间进行通信。控制总线10还包括第一至第四CAN(控制器局域网)总线11至14和LIN(局域互联网络)总线16作为多条通信总线。
[0060]传动系网关51、底盘网关52和安全性网关53各自包括允许经由CAN协议的通信的CAN控制器(未示出)。这些网关连接至对应于CAN控制器的第一至第四CAN总线11至
14。具体地,第一 CAN总线11和第二 CAN总线12以允许通过第一 CAN总线11和第二 CAN总线12进行通信的方式连接至传动系网关51。第三CAN总线13以允许通过第三CAN总线13进行通信的方式连接至底盘网关52。第四CAN总线14以允许通过第四CAN总线14进行通信的方式连接至安全性网关53。
[0061]车身网关54包括允许经由局域互联网络协议进行通信的局域互联网络控制器(未示出)。车身网关54以允许车身网关54的通信的方式通过局域互联网络总线16连接至局域互联网络控制器。
[0062]传动系网关51、底盘网关52和安全性网关53分别包括协议转换器511、协议转换器512和协议转换器513。协议转换器511至513将用于通过通信总线41进行通信的因特网协议和用于通过第一至第四CAN总线11和14进行通信的CAN协议互相进行转换。这使得CAN总线11至14和通信总线41能够以例如传递通信消息的形式经由网关51至53彼此进行通信。传动系网关51可以在两个CAN总线11和12之间经由CAN协议传递通信消息。
[0063]车身网关54包括协议转换器514。协议转换器514将用于通过通信总线41进行通信的互联网协议与用于通过局域互联网络总线16进行通信的局域互联网络协议互相进行转换。这还使得局域互联网络总线16和通信总线41能够以例如传递通信消息的形式经由车身网关54彼此进行通信。
[0064]传动系网关51、底盘网关52、安全性网关53和车身网关54可以经由被对应的协议转换器511至514转换为因特网协议的通信消息彼此进行通信。
[0065]第一至第四CAN总线11至14被配置为CAN网络,使得它们采用CAN协议作为通信协议。第一至第四CAN总线11至14中的每一个例如由比如绞合线缆的通信线路构成,并且通过通信线路传送构成CAN协议的通信单元的通信消息,该通信单元提供多主通信(mult1-master communicat1n)。第一至第四CAN总线11至14中的每一个的通信路径均可包括用于无线通信的路径或者可包括经由例如网关穿过不同网络的路径。
[0066]局域互联网络总线16被配置为局域互联网络,从而其采用局域互联网络协议作为通信协议。局域互联网络总线16例如由比如单条线缆的通信线路构成,并且经由基于时间表提供主-从通信的局域互联网络协议、通过通信线路发送通信消息。局域互联网络总线16的通信路径还可包括用于无线通信的路径或者可包括经由例如网关穿过不同网络的路径。
[0067]各种电子控制单元(E⑶)111至113、131、132、141、142和161连接至第一至第四CAN总线11和14以及局域互联网络总线16。E⑶(如E⑶111)均包括执行各种控制所需的处理的信息处理器(未示出)以及响应于连接至该E⑶的通信总线而经由协议传送和接收通信消息的通信控制器(未示出)。
[0068]连接至第一至第四CAN总线11至14的ECU 111至113、131、132、141和142是用于车辆I的各种控制的控制器。每个ECU保存车辆信息作为用于控制车辆的控制信息。每个ECU可以将ECU正保存的车辆信息作为通信消息输出至连接到该ECU的通信总线。每个ECU是例如用以控制驱动系统、行进系统、底盘系统或安全系统的ECU。用以控制驱动系统的ECU是例如用于发动机的ECU。用以控制行进系统的ECU是例如用于转向的ECU或用于制动的E⑶。用以控制底盘系统的E⑶是例如用于灯的E⑶或用于方向指示器的E⑶。用以控制安全性系统的ECU是例如用于ABS (防抱死制动系统)或用于碰撞防止的ECU。以该方式,负责与车辆I的行进、转向和停止有关的有效控制的ECU连接至第一至第四CAN总线11至14。在该实施例中,E⑶111和112都以允许E⑶111和112的通信的方式连接至第一 CAN总线11和第二 CAN总线12中的每一个。E⑶113以允许E⑶113的通信的方式连接至第一 CAN总线11和第三CAN总线13中的每一个。容纳于一个装置中的两个E⑶131和132都以允许E⑶131和132进行通信的方式连接至第三CAN总线13。E⑶141以允许E⑶141的通信的方式连接至第四CAN总线14、同时以允许E⑶141与E⑶142之间的通信的方式连接至E⑶142。
[0069]连接至局域互联网络总线16的E⑶161是用于车辆I的各种控制的控制器。E⑶161保存车辆信息作为用于控制车辆的控制信息。E⑶161可以将E⑶161正保存的车辆信息作为通信消息输出至连接到E⑶161的局域互联网络总线16。E⑶161是用以控制车身系统的ECU。用以控制车身系统的ECU是例如用于反光镜的ECU或用于车窗的ECU。具体地,连接至局域互联网络总线16的E⑶涉及可能影响车辆I的操作的装置的控制。
[0070]如图3所示,信息总线20包括符合以太网(注册商标)标准的通信总线21。该信息总线20以允许经由因特网协议与非军事区60通过通信总线21通信的方式连接。通信总线21连接至E⑶211并且经由以太网交换机212连接至两个E⑶213和214。以太网交换机212是将通信消息从非军事区60通过通信总线21分配给作为通信消息的传送目的地的ECU (213或214)的交换集线器。因此,以太网交换机212缓解了在通过将以太网交换机212与两个E⑶213和214连接的通信线路进行通信时的拥塞。
[0071]连接至信息总线20的E⑶211、213和214中的每一个是在任意类型的车辆I的信息装置中使用的E⑶。E⑶211、213和214中的每一个是用以控制信息装置系统(诸如导航系统或音频系统)的ECU。具体地,连接至信息总线20的ECU涉及为车辆I引导行进路线或者保持车辆内的舒适的装置控制。ECU 211、213和214中的每一个能够将请求车辆信息的通信消息(具体为请求信号)输出至控制总线10中的ECU。
[0072]如图1所示,外部总线30包括符合以太网(注册商标)标准的通信总线31。外部总
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