本实用新型属于车载网络通讯技术领域，具体涉及具有独立网关和多路CAN 网段的整车网络通信装置。
背景技术：
随着整车技术高速发展，以汽车电子领域为代表的汽车功能日趋丰富。主动安全、陡坡缓降、自动紧急制动、自动泊车、车道偏离预警等ADAS功能，以及远程启动车辆、远程启动空调、远程充电等远程控制功能受到汽车厂商关注和重视。
然而，以上纷繁复杂的车载高级功能在整车实现时，非常依赖整车网络通信技术。为了满足越来越丰富的车载功能需求，各大车企尝试采用整车网络拓扑设计。传统的2条网段或者1条网段的网络通信协议设计已无法满足当今整车网络通信需求。
整车网络通信，通常采用分段式网络通信协议。假设由ESC节点发送的车速信号，需CAN1网段的MCU、CAN2网段的EPS、CAN3网段的BCM和 CAN4网段的EAC接收，则网络协议设计如表1至表4所示。
表1 CAN2网段_车速信号发给GW(中央独立网关)
表2 CAN1网段_车速信号转发给MCU节点
表3 CAN3网段_车速信号转发给BCM节点
表4 CAN4网段_车速信号转发给EAC节点
由此可见，如图1所示的信号可视传输路径，上述分段式网络通信协议的信号传输路径较多，并且查找信号的接收节点较为困难。如果查找车速信号的全部接收节点，需要查找所有网段中GW转发的信号。上述信号查找方式，在具有更多信号接收节点的网络拓扑或者在整车中存在2个GW的网络拓扑中，上述信号查找方式尤为困难，效率低下。不仅耗费工程师大量精力，而且在查找过程中极易产生错误，已无法满足多网段协议的设计需求。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种具有独立网关和多路CAN网段的整车网络通信装置。
本实用新型采用以下技术方案，所述具有独立网关和多路CAN网段的整车网络通信装置包括新能源网段、底盘及自动驾驶网段、车身网段、舒适网段和诊断网段，还包括第一独立网关，所述新能源网段、底盘及自动驾驶网段、车身网段、舒适网段同时通过第一独立网关与诊断网段连接通讯以实现跨网段之间的信号交互，其中：
所述新能源网段包括第一整车控制器接口、车载充电机接口、驱动电机控制系统接口、直流电源模块接口和电池管理系统系统；
所述底盘及自动驾驶网段包括第二整车控制器接口、电动助力转向系统接口、电子驻车系统接口、制动防抱死系统接口、电子稳定系统接口、半主动悬架系统接口、泊车辅助系统接口、自适应巡航系统接口和前视摄像头系统接口；
所述车身网段包括仪表控制系统接口、无钥匙进入及启动系统接口、车身控制系统接口和电动暖风系统接口；
所述舒适网段包括空调压缩机控制系统接口、空调控制面板接口和交互显示屏接口；
所述诊断网段包括整车诊断接口。
根据上述技术方案，所述驱动电机控制系统接口和直流电源模块接口同时获取由第一整车控制器接口发送的扭矩请求命令，所述自适应巡航系统接口通过第一独立网关同时获取由第一整车控制器接口发送的扭矩请求命令，所述空调压缩机控制系统接口和交互显示屏接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的扭矩请求命令。
根据上述技术方案，所述驱动电机控制系统接口获取由第一整车控制器接口发送的速度请求命令，所述第二整车控制器接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的速度请求命令。
根据上述技术方案，所述车载充电机接口获取由第一整车控制器接口发送的电机模式请求，所述电子驻车系统接口和半主动悬架系统接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的电机模式请求，所述无钥匙进入及启动系统接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的电机模式请求，所述交互显示屏接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的电机模式请求。
根据上述技术方案，所述电子驻车系统接口通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的电机使能信号，所述电动暖风系统接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的电机使能信号。
根据上述技术方案，所述驱动电机控制系统接口获取由第一整车控制器接口发送的电池连接状态，所述电动暖风系统接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的电池连接状态。
根据上述技术方案，所述电动助力转向系统接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的紧急下电请求状态，所述空调压缩机控制系统接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的紧急下电请求状态。
根据上述技术方案，所述直流电源模块接口获取由第一整车控制器接口发送的检测控制器工作信号，所述电动助力转向系统接口和制动防抱死系统接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的检测控制器工作信号，所述交互显示屏接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的检测控制器工作信号。
根据上述技术方案，所述驱动电机控制系统接口获取由第一整车控制器接口发送的CRC校验，所述半主动悬架系统接口和自适应巡航系统接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的CRC校验，所述交互显示屏接口同时通过第一独立网关获取由第一整车控制器接口发送的CRC校验。
根据上述技术方案，所述舒适网段还设有第二独立网关。
本实用新型公开的具有独立网关和多路CAN网段的整车网络通信装置，其有益效果在于，通过独立网关和多个CAN网段，实现跨网段之间的信号交互。
附图说明
图1是传统整车网络拓扑的信号可视传输路径示意图。
图2是本实用新型优选实施例的整车网络拓扑的结构示意图。
图3是图2中整车网络拓扑的信号可视传输路径示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种具有独立网关和多路CAN网段的整车网络通信装置，下面结合优选实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。
参见附图的图2，图2示出了所述具有独立网关和多路CAN网段的整车网络通信装置的整车网络拓扑，上述整车网络拓扑具有多路CAN网段和第一独立网关GW1和第二独立网关GW2，多路CAN网段分别与第一独立网关GW1或者第二独立网关GW2连接通讯以实现跨网段之间的信号交互。
其中，本次申请的英文缩写的各自中文定义如表5所示。
表5英文缩写及中文对应表
其中，本次申请的整车网络拓扑的各网段信息如表6所示。
表6整车网络拓扑各网段信息列表
其中，本次申请的整车网络拓扑如表7所示。
表7整车网络拓扑
其中，本次申请的整车网络的路由通信协议设计如表8和表9所示。
表8整车网络路由通信协议(一)
表9整车网络路由通信协议(二)
优选地，所述具有独立网关和多路CAN网段的整车网络通信装置包括新能源网段(CAN1)、底盘及自动驾驶网段(CAN2)、车身网段(CAN3)、舒适网段 (CAN4)和诊断网段(DIA_CAN)，还包括第一独立网关(GW1)；其中，所述新能源网段(CAN1)、底盘及自动驾驶网段(CAN2)、车身网段(CAN3)、舒适网段 (CAN4)同时通过第一独立网关(GW1)与诊断网段(DIA_CAN)连接通讯以实现跨网段之间的信号交互。
其中，所述新能源网段(CAN1)包括第一整车控制器(VCU1)接口、车载充电机(OBC)接口、驱动电机控制系统(MCU)接口、直流电源模块(DCDC)接口和电池管理系统(BMS)系统。
其中，所述底盘及自动驾驶网段(CAN2)包括第二整车控制器(VCU2)接口、电动助力转向系统(EPS)接口、电子驻车系统(EPB)接口、制动防抱死系统 (ABS)接口、电子稳定系统(ESC)接口、半主动悬架系统(SAS)接口、泊车辅助系统(APA)接口、自适应巡航系统(ACC)接口和前视摄像头系统(FV_CAM) 接口。
其中，所述车身网段(CAN3)包括仪表控制系统(ICU)接口、无钥匙进入及启动系统(PEPS)接口、车身控制系统(BCM)接口和电动暖风系统(PTC) 接口。
其中，所述舒适网段(CAN4)包括空调压缩机控制系统(EAC)接口、空调控制面板(CLM)接口和交互显示屏(IDS)接口。
其中，所述诊断网段(DIA_CAN)包括整车诊断(DLC)接口。
根据上述优选实施例，所述驱动电机控制系统(MCU)接口和直流电源模块 (DCDC)接口同时获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的扭矩请求命令 (TorqueCommand，下同)，所述自适应巡航系统(ACC)接口通过第一独立网关 (GW1)同时获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的扭矩请求命令，所述空调压缩机控制系统(EAC)接口和交互显示屏(IDS)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的扭矩请求命令。
根据上述优选实施例，所述驱动电机控制系统(MCU)接口获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的速度请求命令(SpeedCommand，下同)，所述第二整车控制器(VCU2)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由由第一整车控制器 (VCU1)接口发送的速度请求命令。
根据上述优选实施例，所述车载充电机(OBC)接口获取由第一整车控制器 (VCU1)接口发送的电机模式请求(ModeCommand，下同)，所述电子驻车系统 (EPB)接口和半主动悬架系统(SAS)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的电机模式请求，所述无钥匙进入及启动系统(PEPS)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1) 接口发送的电机模式请求，所述交互显示屏(IDS)接口同时通过第一独立网关 (GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的电机模式请求。
根据上述优选实施例，所述电子驻车系统(EPB)接口通过第一独立网关(GW1) 获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的电机使能信号(MCEnable，下同)，所述电动暖风系统(PTC)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的电机使能信号。
根据上述优选实施例，所述驱动电机控制系统(MCU)接口获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的电池连接状态(BatteryState，下同)，所述电动暖风系统(PTC)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1) 接口发送的电池连接状态。
根据上述优选实施例，所述电动助力转向系统(EPS)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的紧急下电请求状态 (HvEmgy_Status，下同)，所述空调压缩机控制系统(EAC)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的紧急下电请求状态。
根据上述优选实施例，所述直流电源模块(DCDC)接口获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的检测控制器工作信号(AliveCount，下同)，所述电动助力转向系统(EPS)接口和制动防抱死系统(ABS)接口同时通过第一独立网关 (GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的检测控制器工作信号，所述交互显示屏(IDS)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器 (VCU1)接口发送的检测控制器工作信号。
根据上述技术方案，所述驱动电机控制系统(MCU)接口获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的CRC校验(CRCCheck，下同)，所述半主动悬架系统 (SAS)接口和自适应巡航系统(ACC)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的CRC校验，所述交互显示屏(IDS)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的CRC 校验。
根据上述技术方案，所述第二整车控制器(VCU2)接口、所述电动助力转向系统(EPS)接口和自适应巡航系统(ACC)接口同时通过第一独立网关(GW1) 获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的VCU控制继电器命令，所述无钥匙进入及启动系统(PEPS)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的VCU控制继电器命令。
根据上述技术方案，所述驱动电机控制系统(MCU)接口获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的车辆VIN码未录入(VINEolUnImplnt，下同)，所述第二整车控制器(VCU2)接口和半主动悬架系统(SAS)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的车辆VIN码未录入。
根据上述技术方案，所述电子驻车系统(EPB)接口、自适应巡航系统(ACC) 接口和前视摄像头系统(FV_CAM)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的倒挡提示(GearInReverse，下同)，所述空调压缩机控制系统(EAC)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的倒挡提示。
根据上述技术方案，所述车身控制系统(BCM)接口通过第一独立网关(GW1) 获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的环路三相互锁信号(HVIL_3，下同)，所述空调控制面板(CLM)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的环路三相互锁信号。
根据上述技术方案，所述直流电源模块(DCDC)接口获取由第一整车控制器 (VCU1)接口发送的动力系统故障等级(PwrTrainFailure，下同)，所述电动助力转向系统(EPS)接口、电子驻车系统(EPB)接口和电子稳定系统(ESC) 接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的动力系统故障等级，所述无钥匙进入及启动系统(PEPS)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的动力系统故障等级，所述空调控制面板(CLM)接口同时通过第一独立网关(GW1)获取由第一整车控制器(VCU1)接口发送的动力系统故障等级。
根据上述技术方案，所述第一整车控制器(VCU1)接口通过新能源网段(CAN1) 发送车速信号(GSVehicleSpeedV)。
进一步地，所述舒适网段(CAN4)还设有第二独立网关(GW2)。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。