一種基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，所述方法為在車載網(wǎng)關(guān)每個(gè)端口都設(shè)有單獨(dú)的優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列簇，每個(gè)優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列簇中設(shè)有多個(gè)優(yōu)先級(jí)不同的存儲(chǔ)隊(duì)列；當(dāng)車載網(wǎng)關(guān)的每個(gè)端口收到報(bào)文后，對(duì)報(bào)文進(jìn)行解析，根據(jù)報(bào)文的目的端口將報(bào)文的數(shù)據(jù)部分放入相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中，再根據(jù)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)大小，將報(bào)文數(shù)據(jù)從隊(duì)列中取出封裝后，在目的端口發(fā)出。本發(fā)明通過以下四種方法：1）車載網(wǎng)關(guān)基于優(yōu)先級(jí)隊(duì)列進(jìn)行報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)；2）車載網(wǎng)關(guān)依靠路由表進(jìn)行子網(wǎng)間報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)；3）車載網(wǎng)關(guān)進(jìn)行日志記錄；4）車載網(wǎng)關(guān)每個(gè)端口所連的子網(wǎng)內(nèi)應(yīng)用邏輯環(huán)路算法，可以大幅提高車載網(wǎng)關(guān)的可靠性，滿足車載網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性的要求。
【專利說明】-種基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，車載元器件及控制裝置數(shù)目和復(fù)雜程度都在不斷 增加。為解決傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式造成的布線復(fù)雜、總線負(fù)荷大、檢錯(cuò)困難等問題，產(chǎn)生 了越來越多的汽車總線通訊協(xié)議，例如：CAN，LIN，F(xiàn)lexRay，MOST總線協(xié)議等。
[0003] 與此同時(shí)，增強(qiáng)車載異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的相互通訊也越來越重要，車載網(wǎng)關(guān)既可以將 汽車內(nèi)不同類型總線網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，又可以將車內(nèi)總線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和外界互聯(lián)網(wǎng) 進(jìn)行通信。因此，車載網(wǎng)關(guān)起到轉(zhuǎn)換不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、方便不同網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行通信和信息共享 的作用。
[0004] 現(xiàn)有的車載網(wǎng)關(guān)技術(shù)如韓國(guó)汽車科技研究所提出的汽車感知網(wǎng)關(guān)平臺(tái)，該平臺(tái)通 過CAN接口和以太網(wǎng)接口將汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外界網(wǎng)絡(luò)相連接，但是接口較為單一，可擴(kuò)展 性較差；再如日本株式會(huì)社的車載通信系統(tǒng)，雖然具有數(shù)據(jù)診斷、故障解析、診斷結(jié)果存儲(chǔ) 等功能，但由于其在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)均需要發(fā)送請(qǐng)求和等待回復(fù)，導(dǎo)致實(shí)時(shí)性不高；而國(guó)內(nèi)的 車載網(wǎng)關(guān)如上海汽車集團(tuán)股份有限公司的通用車載網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)和吉林大學(xué)的無線車載網(wǎng)關(guān) 系統(tǒng)，由于都只能實(shí)現(xiàn)CAN、LIN網(wǎng)絡(luò)的通訊，不具備路由、組建子網(wǎng)、日志記錄等功能，所以 功能十分有限，且可靠性不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，以解決現(xiàn)有的車載 網(wǎng)絡(luò)無法兼顧功能和實(shí)時(shí)性的問題。
[0006] -種基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，其特征在于，在車載網(wǎng)關(guān)的每個(gè) 端口設(shè)有單獨(dú)的優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列簇，每個(gè)優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列簇中設(shè)有多個(gè)優(yōu)先級(jí)不同的存儲(chǔ) 隊(duì)列；
[0007] 當(dāng)車載網(wǎng)關(guān)的每個(gè)端口收到報(bào)文后，對(duì)報(bào)文進(jìn)行解析，根據(jù)報(bào)文的目的端口將報(bào) 文的數(shù)據(jù)部分放入相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中，再根據(jù)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)大小，將報(bào)文數(shù)據(jù)從隊(duì)列中 取出封裝后，在目的端口發(fā)出；
[0008] 使車載網(wǎng)關(guān)的工作流程按以下步驟進(jìn)行：
[0009] (1)車載網(wǎng)關(guān)收到子網(wǎng)發(fā)出的報(bào)文；
[0010] (2)對(duì)報(bào)文進(jìn)行解析，判斷是普通報(bào)文還是更新報(bào)文；
[0011] (3)如果是普通報(bào)文，則將報(bào)文的數(shù)據(jù)部分放入相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列；
[0012] 如果是更新報(bào)文，則更新本車載網(wǎng)關(guān)的路由表，并向其它端口發(fā)送該更新報(bào)文；
[0013] (4)根據(jù)優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)大小，取出報(bào)文數(shù)據(jù)后進(jìn)行報(bào)文封裝，然后通過 對(duì)應(yīng)的端口發(fā)送出去。
[0014] 車載網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的報(bào)文發(fā)送依據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行，保證了車載網(wǎng)關(guān)的穩(wěn)定性以及對(duì)重要信 息的轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)性。
[0015] 車載網(wǎng)關(guān)中的路由表主要包括靜態(tài)路由表和動(dòng)態(tài)路由表兩種情況。
[0016] 靜態(tài)路由表需要用戶進(jìn)行手動(dòng)配置與維護(hù)，其內(nèi)容主要包括依次間隔排序的：源 端口、源Global ID、目的端口和目的Global ID。其中，源端口表示E⑶所接車載網(wǎng)關(guān)的端 口，通過給端口編號(hào)，車載網(wǎng)關(guān)可知道所接受的報(bào)文使用的協(xié)議；同理，通過目的端口車載 網(wǎng)關(guān)可以知道欲將該報(bào)文以何種協(xié)議發(fā)出；Global ID表示ECU的全局標(biāo)志，該標(biāo)志在整個(gè) 車載網(wǎng)絡(luò)中唯一。
[0017] 動(dòng)態(tài)路由表通過路由表更新報(bào)文可以保證各車載網(wǎng)關(guān)中的路由表實(shí)時(shí)更新，依靠 車載網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)維護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)ECU的添加、刪除、故障時(shí)，能夠更快的穩(wěn)定車載網(wǎng)絡(luò)， 提高了車載網(wǎng)絡(luò)的可靠性與適應(yīng)性。動(dòng)態(tài)路由表的主要內(nèi)容包括依次間隔排序的：目的端 口和目的 Global ID。
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟（1)?（4)中，車載網(wǎng)關(guān)依靠路由表進(jìn)行子網(wǎng)間報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。
[0019] 優(yōu)選的，所述步驟（3)中，路由表更新報(bào)文的內(nèi)容包括依次間隔排序的：報(bào)文編 號(hào)、Global IDl、Global ID2......Global IDn、分割標(biāo)志、Global IDn+1......Global IDn+m"， n表示任一非0自然數(shù)，m表示任一自然數(shù)；
[0020] 所述路由表的更新步驟為：
[0021] 步驟1 :當(dāng)車載網(wǎng)關(guān)路由表因子網(wǎng)更新發(fā)生變化或者收到路由表更新報(bào)文時(shí)，觸 發(fā)路由表更新程序；
[0022] 步驟2 :若收到路由表更新報(bào)文，檢查報(bào)文編號(hào)：
[0023] 1)若報(bào)文編號(hào)與自己所記錄的報(bào)文編號(hào)一致，則放棄該報(bào)文，此次路由表更新結(jié) 束；
[0024] 2)若報(bào)文編號(hào)與自己所記錄的報(bào)文編號(hào)不一致，則進(jìn)行步驟3 ;
[0025] 步驟3 :將報(bào)文中的Global ID與自己路由表中的內(nèi)容進(jìn)行匹配：
[0026] 1)當(dāng)自身路由表不包含路由表更新報(bào)文中分割標(biāo)志前的Global ID時(shí)，則添加此 Global ID至自身路由表，將目的端口設(shè)置為接收到此路由表更新報(bào)文的端口；
[0027] 2)當(dāng)自身路由表包含路由表更新報(bào)文中分割標(biāo)志前的Global ID時(shí)，若路由表中 的目的端口與報(bào)文中的端口一致，則放棄此條修改；
[0028] 4)當(dāng)自身路由表包含路由表更新報(bào)文中分割標(biāo)志前的Global ID時(shí)，若路由表中 的目的端口與報(bào)文中的端口不一致，則將路由表中的目的端口修改為路由表更新報(bào)文中的 端口；
[0029] 5)當(dāng)自身路由表包含路由表更新報(bào)文中分割標(biāo)志后面的Global ID時(shí)，刪除該條 路由表信息；
[0030] 步驟4:路由表更新完畢后，修改車載網(wǎng)關(guān)的報(bào)文編號(hào)與報(bào)文中的報(bào)文編號(hào)一致， 將該報(bào)文向其他端口發(fā)送。
[0031] 優(yōu)選的，車載網(wǎng)關(guān)每發(fā)送一條報(bào)文進(jìn)行日志記錄。當(dāng)由于溫度、濕度、磁場(chǎng)等原因 造成數(shù)據(jù)發(fā)送出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可以根據(jù)該日志進(jìn)行錯(cuò)誤原因查找。
[0032] 優(yōu)選的，所述日志的格式為：接收時(shí)間、源端口、源Global ID、目的端口、目的 Global ID以及發(fā)送時(shí)間。
[0033] 為了日志的非易失性和存儲(chǔ)安全，優(yōu)選的，所述日志存儲(chǔ)于車載網(wǎng)關(guān)的外部存儲(chǔ) 中。
[0034] 為了實(shí)現(xiàn)ECU節(jié)點(diǎn)快速添加、ECU節(jié)點(diǎn)快速刪除、ECU節(jié)點(diǎn)故障定位，所述車載網(wǎng)關(guān) 還通過邏輯環(huán)路算法對(duì)子網(wǎng)中的E⑶節(jié)點(diǎn)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，每個(gè)子網(wǎng)還具有一個(gè)映射表，該 映射表由車載網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)維護(hù)，映射表內(nèi)容包括：Global ID和ID。
[0035] 所述邏輯環(huán)路算法具體分為以下幾種情況運(yùn)行：
[0036] 1)正常運(yùn)行時(shí)：車載網(wǎng)關(guān)周期性的發(fā)送Ring報(bào)文，Ring報(bào)文中包含了邏輯環(huán)路 路徑，相應(yīng)的ECU收到報(bào)文后再將Ring報(bào)文發(fā)給邏輯環(huán)路路徑中的下一個(gè)ECU節(jié)點(diǎn)，直到 Ring報(bào)文被車載網(wǎng)關(guān)接收；
[0037] 2)節(jié)點(diǎn)加入時(shí)：新E⑶節(jié)點(diǎn)通過發(fā)送Alive報(bào)文加入邏輯環(huán)路路徑；
[0038] 3)節(jié)點(diǎn)刪除時(shí)：邏輯環(huán)路路徑中的E⑶節(jié)點(diǎn)發(fā)送Delete報(bào)文從環(huán)路中刪除；
[0039] 4)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)：車載網(wǎng)關(guān)無法收到Ring報(bào)文，則通過監(jiān)聽總線鎖定故障E⑶節(jié)點(diǎn)。
[0040] 本發(fā)明基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法的有益效果：
[0041] 1.具有較高的實(shí)時(shí)性，通過車載網(wǎng)關(guān)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，優(yōu)先級(jí)高的報(bào)文將具有更高 的實(shí)時(shí)性，保證了車載網(wǎng)關(guān)的穩(wěn)定性以及對(duì)重要信息的轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)性；
[0042] 2.該方法具有網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性，通過使用動(dòng)態(tài)路由算法，可以保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的快速穩(wěn) 定與實(shí)時(shí)；
[0043] 3.該方法具有日志記錄功能，通過日志對(duì)出錯(cuò)數(shù)據(jù)進(jìn)行回溯，可以快速發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤 數(shù)據(jù)的產(chǎn)生來源；
[0044] 4.該方法具有高度的可靠性，內(nèi)網(wǎng)通過邏輯環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)算法可以減輕車載網(wǎng) 關(guān)的壓力，并保證了節(jié)點(diǎn)快速加入、刪除以及對(duì)故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行快速定位。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045] 圖1本發(fā)明的連接拓?fù)鋱D。
[0046] 圖2本發(fā)明的工作流程圖。
[0047] 圖3本發(fā)明的車載網(wǎng)關(guān)內(nèi)網(wǎng)正常運(yùn)行的邏輯環(huán)路算法示意圖。
[0048] 圖4本發(fā)明的車載網(wǎng)關(guān)內(nèi)網(wǎng)加入節(jié)點(diǎn)4的邏輯環(huán)路算法示意圖。
[0049] 圖5本發(fā)明的車載網(wǎng)關(guān)內(nèi)網(wǎng)刪除節(jié)點(diǎn)4的邏輯環(huán)路算法示意圖。
[0050] 圖6本發(fā)明的車載網(wǎng)關(guān)內(nèi)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)3故障的邏輯環(huán)路算法示意圖。
[0051] 圖7本發(fā)明的車載網(wǎng)關(guān)優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列示意圖。
[0052] 圖8本發(fā)明的車載網(wǎng)關(guān)靜態(tài)路由表。
[0053] 圖9本發(fā)明的車載網(wǎng)關(guān)動(dòng)態(tài)路由表。
[0054] 圖10本發(fā)明的車載網(wǎng)關(guān)動(dòng)態(tài)路由表更新流程圖。
[0055] 圖11本發(fā)明的車載網(wǎng)關(guān)映射表。
[0056] 圖12本發(fā)明的車載網(wǎng)關(guān)日志表。

【具體實(shí)施方式】
[0057] 如圖1所示：
[0058] 1)每個(gè)車載網(wǎng)關(guān)的每個(gè)端口均連接一個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)中的E⑶均使用相同的網(wǎng) 絡(luò)總線協(xié)議；
[0059] 2)車載網(wǎng)關(guān)與車載網(wǎng)關(guān)之間的連接也與1)相似，只要保證兩個(gè)車載網(wǎng)關(guān)使用的是 同樣總線協(xié)議的端口，就可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境需要，采用不同的總線協(xié)議；
[0060] 3)每個(gè)E⑶都有一個(gè)全局標(biāo)志Global ID，該標(biāo)志在整個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)中不變且唯一。 同時(shí)每個(gè)E⑶在自己的內(nèi)網(wǎng)中也擁有一個(gè)ID，該ID由車載網(wǎng)關(guān)來動(dòng)態(tài)分配并且維護(hù)。
[0061] 如圖2所示，本實(shí)施例的工作流程包括：
[0062] 1)車載網(wǎng)關(guān)收到報(bào)文。
[0063] 2)對(duì)報(bào)文進(jìn)行解析，判斷是普通報(bào)文還是更新報(bào)文。
[0064] 3)如果是普通報(bào)文則查看路由表，根據(jù)該報(bào)文的目的Global ID確定其目的端口， 將報(bào)文的數(shù)據(jù)部分放入相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列。
[0065] 如果是更新報(bào)文，則根據(jù)更新報(bào)文中的Global ID，更新自己的路由表。并向其它 端口發(fā)送該更新報(bào)文。
[0066] 4)根據(jù)優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)大小，取出報(bào)文數(shù)據(jù)后進(jìn)行報(bào)文封裝，然后通過 對(duì)應(yīng)的端口發(fā)送出去。
[0067] 5)進(jìn)行日志記錄。
[0068] 如圖3所示，在本實(shí)施例中，車載網(wǎng)關(guān)內(nèi)網(wǎng)正常運(yùn)行，此時(shí)環(huán)路中存在3個(gè)E⑶節(jié) 點(diǎn)，其ID分別為1、2、3,另外車載網(wǎng)關(guān)的ID默認(rèn)為0。車載網(wǎng)關(guān)每經(jīng)過Tmin時(shí)間就發(fā)送 Ring報(bào)文。報(bào)文內(nèi)容即為"11230"，每個(gè)ID占用一個(gè)字節(jié)。其中第一字節(jié)表示下一跳的 ID。ID為1的E⑶收到報(bào)文后將Ring報(bào)文改為"21230"后發(fā)至總線。直到車載網(wǎng)關(guān)收到 報(bào)文后表不一次循環(huán)正常結(jié)束。
[0069] 如圖4所示，在本實(shí)施例中，車載網(wǎng)關(guān)內(nèi)網(wǎng)加入節(jié)點(diǎn)4,此時(shí)節(jié)點(diǎn)4先發(fā)出Alive報(bào) 文，假設(shè)該節(jié)點(diǎn)的Global ID為131，則報(bào)文內(nèi)容為"131"，車載網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)此Alive報(bào)文后， 將分配4作為此節(jié)點(diǎn)的ID，并回復(fù)確認(rèn)報(bào)文"1314"。最后將Ring報(bào)文內(nèi)容改為"112340" 后執(zhí)行正常運(yùn)行時(shí)的操作。
[0070] 如圖5所示，在本實(shí)施例中，車載網(wǎng)關(guān)內(nèi)網(wǎng)刪除節(jié)點(diǎn)4,此時(shí)節(jié)點(diǎn)4先發(fā)出Delete 報(bào)文，因此時(shí)該節(jié)點(diǎn)的ID為4,則報(bào)文內(nèi)容為"4"，車載網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)此Delete報(bào)文后，將該ID 從邏輯環(huán)路路徑中去掉。最后將Ring報(bào)文內(nèi)容改為"11230"后執(zhí)行正常運(yùn)行時(shí)的操作。
[0071] 如圖6所示，在本實(shí)施例中，車載網(wǎng)關(guān)內(nèi)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)3故障，此時(shí)節(jié)點(diǎn)3出現(xiàn)故障，那么 節(jié)點(diǎn)2發(fā)出的Ring報(bào)文"31230"無法繼續(xù)往下傳遞，導(dǎo)致后續(xù)節(jié)點(diǎn)均無法及時(shí)收到。車載 網(wǎng)關(guān)在Tmax時(shí)間內(nèi)沒有收到Ring報(bào)文后，便開始監(jiān)聽總線報(bào)文，找到擁有最大的下一跳ID 的報(bào)文。發(fā)現(xiàn)此時(shí)的報(bào)文為節(jié)點(diǎn)2發(fā)出的Ring報(bào)文后，車載網(wǎng)關(guān)將該報(bào)文的下一跳ID (即 3)從邏輯環(huán)路路徑中去掉，重新發(fā)送Ring報(bào)文" 1120"。
[0072] 如圖7所示，每個(gè)端口都有一個(gè)優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列簇，本圖中如果端口 1對(duì)應(yīng)的是 CAN網(wǎng)絡(luò)，那么發(fā)往此CAN網(wǎng)絡(luò)的報(bào)文就保存在一個(gè)優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列簇中。該優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì) 列簇有用三個(gè)優(yōu)先級(jí)不同的存儲(chǔ)隊(duì)列，根據(jù)報(bào)文的相關(guān)信息，車載網(wǎng)關(guān)會(huì)將報(bào)文數(shù)據(jù)放入 相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列簇中。
[0073] 例如將來自端口 2發(fā)往端口 1的報(bào)文數(shù)據(jù)放入端口 1優(yōu)先級(jí)1存儲(chǔ)隊(duì)列中，將來自 端口 3發(fā)往端口 1的報(bào)文數(shù)據(jù)放入端口 1優(yōu)先級(jí)2存儲(chǔ)隊(duì)列中。當(dāng)從端口 1發(fā)送報(bào)文時(shí)， 由于優(yōu)先級(jí)1存儲(chǔ)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)大于優(yōu)先級(jí)2存儲(chǔ)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)，那么來自端口 2的報(bào)文 就會(huì)比來自端口 3的報(bào)文先發(fā)送出去。
[0074] 如圖8所示，如果此時(shí)網(wǎng)絡(luò)中存在兩個(gè)車載網(wǎng)關(guān)A和B，在A的端口 1上連有一個(gè) ECU，其Global ID=21，在B的端口 3上連有另一個(gè)ECU，其Global ID=37,而A通過端口 2 與B的端口 1相連，那么此時(shí)A中的靜態(tài)路由表信息為" 121237"，B中的靜態(tài)路由表信息為 "121337"。
[0075] 如圖9所示，如果此時(shí)網(wǎng)絡(luò)中存在兩個(gè)車載網(wǎng)關(guān)A和B，在A的端口 1上連有一個(gè) ECU，其Global ID=21，在B的端口 3上連有另一個(gè)ECU，其GlobalID=37,而A通過端口 2與 B的端口 1相連，那么此時(shí)A中的動(dòng)態(tài)路由表信息為"237"，B中的動(dòng)態(tài)路由表信息為"337"。
[0076] 如圖10所示，當(dāng)收到一個(gè)路由表更新報(bào)文后，會(huì)按照該流程圖進(jìn)行處理，假設(shè)此 時(shí)車載網(wǎng)關(guān)A路由表信息為"121"、"237"、"240"，記錄的更新標(biāo)志為2，通過端口2收到來 自車載網(wǎng)關(guān)B的路由表更新報(bào)文"3132137040"，則更新過程如下：
[0077] 1)檢查更新報(bào)文編號(hào)，路由表更新報(bào)文中編號(hào)為3,與車載網(wǎng)關(guān)中記錄不同，更新 過程繼續(xù)進(jìn)行。
[0078] 2)檢查路由表更新報(bào)文中的第2項(xiàng)，即Global ID為13,發(fā)現(xiàn)路由表中不存在此 項(xiàng)，則在路由表中增加該項(xiàng)" 213 "。
[0079] 3)檢查路由表更新報(bào)文中的第3項(xiàng)，即Global ID為21，發(fā)現(xiàn)路由表中存在此項(xiàng)， 但是端口不相等，修改該項(xiàng)路由信息為"221"。
[0080] 4)檢查路由表更新報(bào)文中的第4項(xiàng)，即Global ID為37,發(fā)現(xiàn)路由表中存在此項(xiàng)， 并且端口號(hào)相等，則保持此條路由信息不變。
[0081] 5)檢查到分割標(biāo)志0,繼續(xù)檢查后面的Global ID。
[0082] 6)檢查路由表更新報(bào)文中的第6項(xiàng)，即Global ID為40,發(fā)現(xiàn)路由表中存在此項(xiàng)， 刪除該條路由信息。
[0083] 7)更新報(bào)文中的Global ID全部檢查后，修改車載網(wǎng)關(guān)中的更新報(bào)文編號(hào)為3,向 其它端口發(fā)送路由表更新報(bào)文"3132137040"。
[0084] 如圖11所示，如果此時(shí)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)E⑶，其Global ID=21，在子網(wǎng)中的ID 為1，則映射表信息為"211"。每當(dāng)車載網(wǎng)關(guān)的映射表進(jìn)行更新時(shí)，都會(huì)引起車載網(wǎng)關(guān)的路 由表進(jìn)行更新。
[0085] 如圖12所示，如果此時(shí)網(wǎng)絡(luò)中車載網(wǎng)關(guān)A通過端口 1連有一個(gè)ECU，其Global ID=21。在時(shí)刻113該E⑶向Global ID為37的E⑶發(fā)送了一個(gè)報(bào)文，并在時(shí)刻205成功 通過端口 3發(fā)送出去。那么此時(shí)車載網(wǎng)關(guān)日志表信息為"113121337205"。
[0086] 當(dāng)發(fā)送的報(bào)文發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，可以從目的節(jié)點(diǎn)回溯的查看車載網(wǎng)關(guān)的日志信息，以 確定錯(cuò)誤來源。
[0087] 可通過兩種方式查看車載網(wǎng)關(guān)的日志信息：
[0088] 方法1 :通過訪問車載網(wǎng)關(guān)的外部存儲(chǔ)，可以將其中的日志記錄文件拷貝到電腦 上，以便進(jìn)行錯(cuò)誤查找與分析；
[0089] 方法2 :向車載網(wǎng)關(guān)發(fā)送日志查詢報(bào)文，報(bào)文格式為：查詢類型、查詢內(nèi)容起始值、 查詢內(nèi)容結(jié)束值；查詢類型包括接收時(shí)間、源端口、源Global ID、目的端口、目的Global ID、發(fā)送時(shí)間和轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)間，分別用0?7表示；查詢內(nèi)容起始值和查詢內(nèi)容結(jié)束值表示了查 詢的范圍，該范圍與查詢類型相對(duì)應(yīng)；車載網(wǎng)關(guān)收到日志查詢報(bào)文后，依照查詢類型和查詢 范圍對(duì)日志文件內(nèi)容進(jìn)行查詢，發(fā)送查詢結(jié)果。
[0090] 例如，當(dāng)要查詢?cè)碐lobal ID為21?23的日志信息時(shí)，發(fā)送的日志查詢報(bào)文為 "22123"，2表示查詢類型為源Global ID，21表示查詢內(nèi)容起始值，23表示查詢內(nèi)容結(jié)束 值。車載網(wǎng)關(guān)收到查詢報(bào)文后，將根據(jù)查詢類型和查詢范圍查詢?nèi)罩玖斜?，將查到的日志?息發(fā)送出去。例如發(fā)送"113121337205"。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，其特征在于，在車載網(wǎng)關(guān)的每個(gè)端 口設(shè)有單獨(dú)的優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列簇，每個(gè)優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列簇中設(shè)有多個(gè)優(yōu)先級(jí)不同的存儲(chǔ)隊(duì) 列； 當(dāng)車載網(wǎng)關(guān)的每個(gè)端口收到報(bào)文后，對(duì)報(bào)文進(jìn)行解析，根據(jù)報(bào)文的目的端口將報(bào)文的 數(shù)據(jù)部分放入相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中，再根據(jù)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)大小，將報(bào)文數(shù)據(jù)從隊(duì)列中取出 封裝后，在目的端口發(fā)出； 使車載網(wǎng)關(guān)的工作流程按以下步驟進(jìn)行： (1) 車載網(wǎng)關(guān)收到子網(wǎng)發(fā)出的報(bào)文； (2) 對(duì)報(bào)文進(jìn)行解析，判斷是普通報(bào)文還是更新報(bào)文； (3) 如果是普通報(bào)文，則將報(bào)文的數(shù)據(jù)部分放入相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列； 如果是更新報(bào)文，則更新本車載網(wǎng)關(guān)的路由表，并向其它端口發(fā)送該更新報(bào)文； (4) 根據(jù)優(yōu)先級(jí)存儲(chǔ)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)大小，取出報(bào)文數(shù)據(jù)后進(jìn)行報(bào)文封裝，然后通過對(duì)應(yīng) 的端口發(fā)送出去。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，其特征在于，所述 步驟（1)?（4)中，車載網(wǎng)關(guān)依靠路由表進(jìn)行子網(wǎng)間報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，其特征在于，所述 步驟（3)中，路由表更新報(bào)文的內(nèi)容包括依次間隔排序的：報(bào)文編號(hào)、Global ID1、Global ID2......Global IDn、分割標(biāo)志、Global IDn+1......Global IDn+m"，n 表不任一非 0 自然數(shù)， m表示任一自然數(shù)； 所述路由表的更新步驟為： 步驟1 :當(dāng)車載網(wǎng)關(guān)路由表因子網(wǎng)更新發(fā)生變化或者收到路由表更新報(bào)文時(shí)，觸發(fā)路 由表更新程序； 步驟2 :若收到路由表更新報(bào)文，檢查報(bào)文編號(hào)： 1) 若報(bào)文編號(hào)與自己所記錄的報(bào)文編號(hào)一致，則放棄該報(bào)文，此次路由表更新結(jié)束； 2) 若報(bào)文編號(hào)與自己所記錄的報(bào)文編號(hào)不一致，則進(jìn)行步驟3 ; 步驟3 :將報(bào)文中的Global ID與自己路由表中的內(nèi)容進(jìn)行匹配： 1) 當(dāng)自身路由表不包含路由表更新報(bào)文中分割標(biāo)志前的Global ID時(shí)，則添加此 Global ID至自身路由表，將目的端口設(shè)置為接收到此路由表更新報(bào)文的端口； 2) 當(dāng)自身路由表包含路由表更新報(bào)文中分割標(biāo)志前的Global ID時(shí)，若路由表中的目 的端口與報(bào)文中的端口一致，則放棄此條修改； 4) 當(dāng)自身路由表包含路由表更新報(bào)文中分割標(biāo)志前的Global ID時(shí)，若路由表中的 目的端口與報(bào)文中的端口不一致，則將路由表中的目的端口修改為路由表更新報(bào)文中的端 Π ； 5) 當(dāng)自身路由表包含路由表更新報(bào)文中分割標(biāo)志后面的Global ID時(shí)，刪除該條路由 表信息； 步驟4:路由表更新完畢后，修改車載網(wǎng)關(guān)的報(bào)文編號(hào)與報(bào)文中的報(bào)文編號(hào)一致，將該 報(bào)文向其他端口發(fā)送。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，其特征在于，車載 網(wǎng)關(guān)每發(fā)送一條報(bào)文進(jìn)行日志記錄。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，其特征在于，所述 日志的格式為：接收時(shí)間、源端口、源Global ID、目的端口、目的Global ID以及發(fā)送時(shí)間。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，其特征在于，所 述日志存儲(chǔ)于車載網(wǎng)關(guān)的外部存儲(chǔ)中。
7. 如權(quán)利要求1所述的基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，其特征在于，所述 車載網(wǎng)關(guān)還通過邏輯環(huán)路算法對(duì)子網(wǎng)中的E⑶節(jié)點(diǎn)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，每個(gè)子網(wǎng)還具有一個(gè)映 射表，該映射表由車載網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)維護(hù)，映射表內(nèi)容包括：Global ID和ID。
8. 如權(quán)利要求7所述的基于車載網(wǎng)關(guān)提高車載網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法，其特征在于，所述 邏輯環(huán)路算法具體分為以下幾種情況運(yùn)行： 1) 正常運(yùn)行時(shí)：車載網(wǎng)關(guān)周期性的發(fā)送Ring報(bào)文，Ring報(bào)文中包含邏輯環(huán)路路徑，相 應(yīng)的ECU收到報(bào)文后再將Ring報(bào)文發(fā)給邏輯環(huán)路路徑中的下一個(gè)ECU節(jié)點(diǎn)，直到Ring報(bào) 文被車載網(wǎng)關(guān)接收； 2) 節(jié)點(diǎn)加入時(shí)：新E⑶節(jié)點(diǎn)通過發(fā)送Alive報(bào)文加入邏輯環(huán)路路徑； 3) 節(jié)點(diǎn)刪除時(shí)：邏輯環(huán)路路徑中的ECU節(jié)點(diǎn)發(fā)送Delete報(bào)文從環(huán)路中刪除； 4) 節(jié)點(diǎn)故障時(shí)：車載網(wǎng)關(guān)無法收到Ring報(bào)文，則通過監(jiān)聽總線鎖定故障ECU節(jié)點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】H04L12/751GK104125152SQ201310144506
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月23日
【發(fā)明者】楊國(guó)青, 吳朝暉, 逄偉, 唐凱, 李紅, 李坤 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)