CN112104536B - 基于dds协议的汽车以太网总线设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于DDS协议的汽车以太网总线设计方法，包括以下步骤：通过UML语言生成Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构，所述Service的拓扑结构中包含以下接口：Key、Partition和QoS，将Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构转化为符合DDS协议规范的接口定义语言IDL文件，然后将所述IDL文件生成服务接口代码，所述服务接口代码包括相应数据的文件以及相关的发布‑订阅节点代码，最后将所述服务接口代码部署到相应的应用层代码中。本发明利用UML语言的直观、易于理解的特点，提高了汽车以太网总线设计的效率，并减少了总线故障的产生。

Description

基于DDS协议的汽车以太网总线设计方法

技术领域

本发明涉及一种基于DDS协议的汽车以太网总线设计方法，属于自动驾驶技术领域。

背景技术

随着汽车智能网联化，汽车电子电气架构具有云端与汽车互联、多感知系统的接入、域架构设计以及中央架构设计的特点，这就需要我们通信的总线具备大带宽、实时性、稳定性以及分布式等特点。

数据分发服务DDS(Data Distribution Service for Real-Time-Systems)为分布式实时通信中间件，面向实时系统的数据分布服务，采用发布-订阅体系架构，强调以数据为中心，使用RTPS服务发现协议实现完全的P2P节点发现，完成节点自动发现构建无中心化的网络拓扑；并且提供丰富的QoS服务质量策略，能够保障数据进行实时性、高效、灵活地分发；同时具备跨平台特性，广泛应用于国防、民航以及工业控制领域。

DDS协议非常满足我们下一代汽车电子电气架构的需求，加上近期汽车开发系统架构AUTOSAR(AUTomotive Open System Architecture)集成DDS服务，基于DDS协议的汽车以太网设计将会是下一代汽车电子电气架构的主题之一。目前的整车电子电气架构虽然已经明确了以太网为总线的趋势，但是基于以太网的汽车总线开发方法并不完善，尤其是基于DDS协议的汽车以太网开发方法目前还是空白，所以一个基于DDS协议的汽车以太网总线的设计方法就显得十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可以提高工作效率的基于DDS协议的汽车以太网总线的直观设计方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种基于DDS协议的汽车以太网总线设计方法，包括以下步骤：通过UML语言生成Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构，将Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构转化为符合DDS协议规范的接口定义语言IDL文件，然后将所述IDL文件生成服务接口代码，所述服务接口代码包括相应数据的文件以及相关的发布-订阅节点代码，最后将所述服务接口代码部署到相应的应用层代码中；其中，所述Service的拓扑结构中包含以下接口：Key、Partition和QoS。在使用时，将服务接口代码与应用层代码一同编译便可生成Service的可执行文件，Service的可执行文件就是可以直接运行的、基于DDS的通信中间件。

UML语言是统一建模语言(Unified Modeling Language)的缩写，是一种为面向对象系统的产品进行说明、可视化和编制文档的一种标准语言，是一种面向对象设计的建模工具，独立于任何具体程序设计语言。UML符号具有良好的语义，不会引起歧义；基于UML的可视化模型，使系统结构直观、易于理解；使用UML进行软件系统的模型不但有利于系统开发人员和系统用户的交流，还有利于系统维护。因此，通过UML语言生成Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构，非常直观便捷。

将Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构转化为IDL文件，以及将IDL文件生成服务接口代码均为现有技术，可参考相关文献，不再赘述。但是将Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构转化为服务接口代码是现有技术中从未有过的，这是本发明对现有技术作出的主要贡献，从而在此基础上就可以利用UML语言的直观、易于理解的特点，提高了汽车以太网总线设计的效率，并减少了总线故障的产生。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例中整车以太网架构的拓扑结构示意图。

图2是本发明实施例中Service的拓扑结构示意图。

图3本发明实施例中汽车以太网总线的开发流程参考示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例中的基于DDS协议的汽车以太网总线设计方法，包括以下步骤：首先，如图1和图2所示，基于DDS协议的内容制定图形化用户界面，包括整车以太网架构的拓扑结构和Service的拓扑结构，即用UML语言生成Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构，这些元素会有对应的Table格式进行编辑；然后将Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构转化为符合DDS协议规范的接口定义语言IDL(Interface DefinitionLanguage)文件。根据相应的数据类型，可自定义IDL文件，比如：

module Obj_2_Quality

{

struct Msg

{

octet Obj_ProbOfExist;

octet Obj_MeasState;

octet Obj_ArelLong_rms;

octet Obj_ArelLat_rms;

octet Obj_VrelLong_rms;

octet Obj_VrelLat_rms;

octet Obj_Orientation_rms;

octet Obj_DistLong_rms;

octet Obj_DistLat_rms;

octet Obj_ID;

};

#pragma keylist Msg

}。

本实施例中如图2所示，优选的，所述Service的拓扑结构中包含以下接口：Key、Partition和QoS。Service拓扑结构可以展示出服务的流转路由，比如摄像头会发送摄像头信号，然后通过汽车以太网发送至ADAS控制器，等等，此为现有技术，不再赘述。

本实施例根据DDS协议生成服务接口代码，所述服务接口代码包括相应数据的文件（本例中为相应数据的.h/.c代码）以及相关的发布-订阅节点代码，最后将服务接口代码部署到相应的应用层代码（即.c文件）中一同编译，即生成这个服务的可执行文件（即可以直接运行的、基于DDS的通信中间件），从而完成基于DDS协议的汽车以太网总线设计。

图3所示为基于DDS协议的汽车以太网总线的设计开发流程，自左向右为通过UML设计服务（Service）的接口，以及该服务（Service）部署在哪个软件单元中，设计整车以太网架构的拓扑结构，比如该服务（Service）是控制器1发布，控制器2订阅，中间通过中央网关连接，最后将软件单元对应至相应的控制器中去，比如图3中所示，软件单元1对应控制器1，软件单元2对应控制器2。

本实施例可以便于让整车厂可以直观的了解DDS协议的元素，进而可以开展基于DDS协议的以太网总线的开发，从而提高汽车以太网总线设计的效率，并减少了总线故障。

本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于DDS协议的汽车以太网总线设计方法，包括以下步骤：通过UML语言生成Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构，将Service的拓扑结构和整车以太网架构的拓扑结构转化为符合DDS协议规范的接口定义语言IDL文件，然后将所述IDL文件生成服务接口代码，所述服务接口代码包括相应数据的文件以及相关的发布-订阅节点代码，最后将所述服务接口代码部署到相应的应用层代码中；其中，所述Service的拓扑结构中包含以下接口：Key、Partition和QoS。

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