[发明专利]基于千兆以太网总线的车载网络架构及通讯方法

说明书

本发明公开了一种基于千兆以太网总线的车载网络架构，它包括网关和多个域控制器，各个域控制器均通过以太网总线连接网关的以太网交换器，以太网交换器用于实现各个域控制器之间的信息交互，网关通过CAN总线连接OBD接口，网关用于对来自OBD接口的诊断请求进行通讯协议的转换，并将通讯协议转换后的诊断请求通过网关的以太网交换器转发给诊断请求指定的域控制器，网关还将上述指定的域控制器的诊断响应转发到诊断接口链路上。本发明采用车载千兆以太网总线作为主干网，连接各域控制器，实现各域控制器之间信号的高效交互。

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，具体地指一种基于千兆以太网总线的车载网络架构及通讯方法。

背景技术

车载电子变得日益复杂，越来越多的传感器、控制器以及接口对带宽的要求越来越高，车内不同的计算单元和不同的域之间彼此通讯的需求越来越强。目前汽车上普遍采用的汽车总线有局部互联协议LIN(Local Interconnect Network，局域互联网络)和控制器局域网CAN(Controller Area Network，控制器域网)。新的汽车功能，如自动泊车系统、车道偏离检测系统、盲点检测、高速自动驾驶、代客泊车和高级信息娱乐系统等引发了对新的数据总线需求。显然未来我们需要的是更加开放、高速，且易于与其他电子系统或者设备集成的车载网络，同时有助于减少功耗，线束重量和部署成本。

目前的车载网络架构通常采用CAN、LIN、CAN FD总线，通信带宽有限；有的车型也开始采用百兆车载以太网，但百兆以太网由于时延的原因，更多用于诊断和信息娱乐系统。无法满足自动驾驶L4、L5网络信号的高实时性传输要求。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种基于千兆以太网总线的车载网络架构及通讯方法，本发明采用车载千兆以太网总线作为主干网，连接各域控制器，实现各域控制器之间信号的高效交互。

为实现此目的，本发明所设计的基于千兆以太网总线的车载网络架构，它包括网关和多个域控制器，各个域控制器均通过以太网总线连接网关的以太网交换器，以太网交换器用于实现各个域控制器之间的信息交互，网关的CAN通讯接口通过CAN总线连接OBD(On-Board Diagnostics，车载自诊断系统)接口，网关用于对来自OBD接口的诊断请求进行通讯协议的转换，并将通讯协议转换后的诊断请求通过网关的以太网交换器转发给诊断请求指定的域控制器，网关还将上述指定的域控制器的诊断响应转发到诊断接口链路上。

本发明采用车载千兆以太网总线作为骨干网(域控制器之间由车载以太网总线连接，它们之间的连接网络就是骨干网)，可以满足自动驾驶系统和高级信息娱乐系统各种场景下的信号实时性传输需求；同时网关作为网络架构的中枢，集成网络安全芯片及IDS和IPS功能，可以对整车网络进行监控和防御；OBD接口与网关之间既有CAN总线连接，也有以太网连接，既可以满足法规对电控单元的诊断要求，由可以满足电控单元进行快速软件刷写的要求。采用车载千兆以太网总线技术，网络信号传输的时延小，可以满足自动驾驶L4、L5网络信号的高实时性传输要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

其中，1—网关、1.1—太网交换器、2—域控制器、3—OBD接口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：