CN107809359A - 基于局域网udp协议的汽车系统支持即插即用设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，其采用通信总线在车内构建一个高速的局域通信网络，所有节点均接入此网络中，数据均使用UDP网络协议进行传输，本发明结构简单、布线少、方便布线，可扩展性强，总线上可以连接多个功能模块。本发明通过以太网通用接口，接口统一，连接方便，本发明可以使用UDP协议进行通讯，进而实现功能模块的即插即用。

Description

基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法
技术领域
本发明公开一种汽车外设扩展方法，特别是一种基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，属于汽车电子技术领域。
背景技术
传统的汽车系统由于总线系统的封闭性与外部功能模块接口的多样性与复杂性，不能实现外部功能模块的即插即用功能，每添加一个功能模块都需要修改电路板、通讯协议、底层软件适配等复杂的工序。
随着汽车系统的智能化发展，越来越多功能模块需要链接到汽车系统上，传统添加功能模块的方式由于复杂的工序，越来越不能满足汽车系统的发展，有适配难、工序多、成本高、可扩展性差等缺点。
以太网（Ethernet）有结构简单、成本低、速度高、可扩展性兼容性高、性能稳定等优点，正被越来越多的汽车系统所采用。UDP协议具有简单、速度快，支持数据包单播、组播、广播，很适合使用在汽车系统中支持即插即用设备。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的汽车添加外部功能模块工序复杂的缺点，本发明提供一种基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，其采用通信总线在车内构建一个高速的局域通信网络，所有节点均接入此网络中，数据均使用UDP网络协议进行传输，可解决上述问题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，汽车系统主要包括车内中央控制模块、车内总线网络、显示屏、通信总线、一个以上的ADAS传感器、一个以上的ADAS设备以及辅助模块，各个ADAS传感器和各个ADAS设备分别连接在通信总线上，车内中央控制模块连接在通信总线上，显示屏连接在车内中央控制模块上，车内总线网络连接在车内中央控制模块上，该方法为所有的传感器、ADAS设备等都当作是网络上的一个节点，利用通信总线在车内构建一个高速的局域通信网络，所有节点均接入此网络中，数据均使用UDP网络协议进行传输，车内中央控制模块内设有UDP侦听服务程序，当ADAS传感器、ADAS设备或辅助模块连接到通信总线上后，车内中央控制模块内通过UDP侦听服务程序，与对应的模块进行通讯，当车内中央控制模块中的UDP侦听服务程序收到新接入数据后，开始核对是否对新接入设备支持，如果是就解析出其中的有效数据，并根据数据做出正确反映，如果不是自己需要数据在直接丢弃即可。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的车内总线网络包括：车速、油量、水温、手刹以及气囊检测数据网络。
所述的ADAS传感器包括前置摄像头、后视摄像头、侧视摄像头、底部摄像头、雷达和红外传感器中的一种或多种。
所述的ADAS设备为采用360°全景泊车系统、盲区监测系统、倒车影像系统、行车记录仪、车道偏离辅助监测系统、前车防撞系统等中的一种或多种。
所述的辅助模块采用蓝牙模块、RF模块、3G模块、4G模块以及WiFi模块中的一种或多种。
所述的通信总线采用以太网总线。
所述的ADAS传感器的数据、ADAS设备的数据和车内网络总线数据都是通过统一的UDP网络通讯传输协议，UDP网络通讯传输协议中至少包括：（1）包头，表示一包数据的开始；（2）设备ID，表示设备的类型；（3）厂商ID，表示设备的生产厂家；（4）功能ID，表示数据的功能；（5）包序号，对较长数据进行分包，表示本包数据在分包中的序号；（6）数据长度，有效数据的字节数；（7）有效数据；（8）校验，对数据的完整性进行校验。
所述的车内中央控制模块中的UDP侦听服务程序收到新接入数据后，开始核对厂商ID和设备ID确定是否为自己所支持的设备类型，然后根据功能ID确定所接收数据的类型，如果所接收数据是自己需要的，就解析出其中的有效数据，并根据数据做出正确反映，如果不是自己需要数据在直接丢弃即可。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、布线少、方便布线，可扩展性强，总线上可以连接多个功能模块。本发明通过以太网通用接口，接口统一，连接方便，本发明可以使用UDP协议进行通讯，进而实现功能模块的即插即用。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明总线结构示意图。
图2为本发明通讯原理示意图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1，本发明的汽车系统主要包括车内中央控制模块、车内总线网络、显示屏、通信总线、一个以上的ADAS传感器、一个以上的ADAS设备以及辅助模块，各个ADAS传感器和各个ADAS设备分别连接在通信总线上，车内中央控制模块连接在通信总线上，显示屏连接在车内中央控制模块上，用于显示车辆信息，车内总线网络连接在车内中央控制模块上，用于通过车内中央控制模块读取车内总线网络内的数据信息，本实施例中，车内中央控制模块采用MCU或者采用常规的汽车内的控制模块，车内总线网络为常规的车辆总线网络，包括：车速、油量、水温、手刹、气囊等等检测数据网络，本实施例中，传感器包括用前置摄像头、后视摄像头、侧视摄像头、底部摄像头、雷达以及红外传感器等等，ADAS设备可采用360°全景泊车系统、盲区监测系统、倒车影像系统、行车记录仪、车道偏离辅助监测系统、前车防撞系统等中的一种或多种，本实施例中，辅助模块可采用蓝牙模块、RF模块、3G模块、4G模块以及WiFi模块等等，本实施例中，通信总线可采用以太网总线，通过以太网总线可将传感器、ADAS设备以及车内总线连接成一个高速的局域通信网络。
本发明中，将所有的传感器、ADAS设备等都当作是网络上的一个节点，利用以太网在车内构建一个高速的局域通信网络。所有节点均接入此网络中，无论是传感器的数据、ADAS设备的数据、还是显示终端的数据均使用UDP网络协议进行传输。本实施例中，在车内中央控制模块内设有UDP侦听服务程序，当功能模块（包括ADAS传感器、ADAS设备以及辅助模块等，将其作为UDP客户端）连接到以太网后，车内中央控制模块内通过UDP侦听服务程序，与对应的UDP客户端进行通讯。以太网上所有节点的内部包含以太网收发控制接口，所有网络节点都采用UDP 组播进行通讯的网络传输协议，并且有统一的UDP通讯协议格式。
本实施例中，UDP通讯协议格式中至少包括：
1、包头：表示一包数据的开始；
2、设备ID：表示设备的类型；
3、厂商ID：表示设备的生产厂家；
4、功能ID：表示数据的功能；
5、包序号：对较长数据进行分包，表示本包数据在分包中的序号；
6、数据长度：有效数据的字节数；
7、有效数据；
8、校验：对数据的完整性进行校验。
本发明中，在系统工作过程中，所有节点通过UDP组播方式将自身数据传输到网络中（网络广播地址与端口号通过组网协议设定，UDP客户端组播地址与端口号通过注册约定，每个终端的组播地址都唯一），车内中央控制模块中的UDP侦听服务程序收到数据后开始核对厂商ID和设备ID确定是否为自己所支持的设备类型，然后根据功能ID确定所接收数据的类型，如果所接收数据是自己需要的就解析出其中的有效数据，并根据数据做出正确反映，如果不是自己需要数据在直接丢弃即可。
本发明将车内外所有设备/传感器都作为以太网上的一个节点，将所有节点接入到以太网上，构建局部以太网。
本发明所有接入以太网节点都采用UDP传输协议与事先定义的统一的通讯协议进行通讯。
本发明采用这种方式的汽车系统通信网络中所有的传感器（如摄像头等）连接到网络时，只要升级显示终端的UDP服务程序，就可以做到即插即用，降低成本。
本发明由于采用总线型以太网，所以结构简单、布线方便、可扩展性强。

Claims (8)

1.一种基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，汽车系统主要包括车内中央控制模块、车内总线网络、显示屏、通信总线、一个以上的ADAS传感器、一个以上的ADAS设备以及辅助模块，各个ADAS传感器和各个ADAS设备分别连接在通信总线上，车内中央控制模块连接在通信总线上，显示屏连接在车内中央控制模块上，车内总线网络连接在车内中央控制模块上，其特征是：所述的方法为所有的传感器、ADAS设备等都当作是网络上的一个节点，利用通信总线在车内构建一个高速的局域通信网络，所有节点均接入此网络中，数据均使用UDP网络协议进行传输，车内中央控制模块内设有UDP侦听服务程序，当ADAS传感器、ADAS设备或辅助模块连接到通信总线上后，车内中央控制模块内通过UDP侦听服务程序，与对应的模块进行通讯，当车内中央控制模块中的UDP侦听服务程序收到新接入数据后，开始核对是否对新接入设备支持，如果是就解析出其中的有效数据，并根据数据做出正确反映，如果不是自己需要数据在直接丢弃即可。
2.根据权利要求1所述的基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，其特征是：所述的车内总线网络包括：车速、油量、水温、手刹以及气囊检测数据网络。
3.根据权利要求1所述的基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，其特征是：所述的ADAS传感器包括前置摄像头、后视摄像头、侧视摄像头、底部摄像头、雷达和红外传感器中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，其特征是：所述的ADAS设备为采用360°全景泊车系统、盲区监测系统、倒车影像系统、行车记录仪、车道偏离辅助监测系统、前车防撞系统等中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，其特征是：所述的辅助模块采用蓝牙模块、RF模块、3G模块、4G模块以及WiFi模块中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，其特征是：所述的通信总线采用以太网总线。
7.根据权利要求1所述的基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，其特征是：所述的ADAS传感器的数据、ADAS设备的数据和车内网络总线数据都是通过统一的UDP网络通讯传输协议，UDP网络通讯传输协议中至少包括：（1）包头，表示一包数据的开始；（2）设备ID，表示设备的类型；（3）厂商ID，表示设备的生产厂家；（4）功能ID，表示数据的功能；（5）包序号，对较长数据进行分包，表示本包数据在分包中的序号；（6）数据长度，有效数据的字节数；（7）有效数据；（8）校验，对数据的完整性进行校验。
8.根据权利要求7所述的基于局域网UDP协议的汽车系统支持即插即用设备的方法，其特征是：所述的车内中央控制模块中的UDP侦听服务程序收到新接入数据后，开始核对厂商ID和设备ID确定是否为自己所支持的设备类型，然后根据功能ID确定所接收数据的类型，如果所接收数据是自己需要的，就解析出其中的有效数据，并根据数据做出正确反映，如果不是自己需要数据在直接丢弃即可。
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