CN112104591B - 控制器的通信装置及其通信方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及控制器的通信装置及其通信方法。在本公开的方面，公开了一种控制器的通信方法。方法的一种形式可包括：将诊断装置的诊断信息请求和属性信息发送到以太网ECU；响应于诊断信息请求，基于属性信息确定诊断装置的协议类型；根据判断结果，控制以太网ECU进行协议转换；以及由诊断装置从响应于诊断信息请求的以太网ECU接收诊断消息。

Description

控制器的通信装置及其通信方法
技术领域
本公开的实施方式和实现方式涉及控制器的通信装置及其通信方法，并且更具体地，涉及用于确保使用不同协议的控制器之间的兼容性的控制器的通信装置和通信方法。
背景技术
该部分的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且不会构成现有技术。
由于车辆具有各种电子装置，因此安装在车辆中的控制器之间的相互控制增加，并且发送和接收的数据增加。因此，除了现有的CAN(控制器局域网)通信协议之外，车辆通信协议还采用各种方法，诸如具有灵活数据速率的CAN(CAN-FD)和以太网。
当前，车辆可配备有管理各种通信协议的中央网关。如果将CAN诊断装置连接到车辆，则由于与以太网不兼容，将在中央网关处发生冲突。构思所公开的发明以解决上述问题。
发明内容
因此，本公开的一方面在于提供一种控制器的通信装置及其通信方法，其能够确保兼容性而不会给控制器和诊断装置之间的中央网关造成负担。
在本公开的一个方面，公开了一种控制器的通信方法。在一种形式中，一种方法可包括：向以太网ECU发送诊断装置的诊断信息请求和属性信息；响应于所述诊断信息请求，基于所述属性信息确定所述诊断装置的协议类型；根据所述确定结果，控制所述以太网ECU进行协议转换；和从响应于所述诊断装置的诊断信息请求的所述以太网ECU接收诊断消息。
在一些实现方式中，所述诊断装置可包括控制器局域网(CAN)诊断装置和以太网诊断装置中的任何一种。
响应于所述诊断信息请求，基于所述属性信息确定所述诊断装置的协议类型可包括：基于包括协议控制信息(PCI)的属性信息，确定所述诊断装置是所述CAN诊断装置还是所述以太网诊断装置。
响应于所述诊断信息请求，基于所述属性信息确定所述诊断装置的协议类型可包括：当DoIP(经由IP的诊断)报头的有效载荷长度不是12个字节时，确定所述诊断装置是所述以太网诊断装置。
响应于所述诊断信息请求，基于所述属性信息确定所述诊断装置的协议类型可包括：当DoIP(经由IP的诊断)报头的有效载荷的长度为12个字节且SID(服务ID)属于所述有效载荷的第五个字节时，确定所述诊断装置为所述以太网诊断装置。
响应于所述诊断信息请求，基于所述属性信息确定所述诊断装置的协议类型可包括：当DoIP(经由IP的诊断)报头的有效载荷的长度为12个字节且所述PCI信息属于所述有效载荷的第五个字节时，确定所述诊断装置为所述CAN诊断装置。
从响应于诊断装置的诊断信息请求的所述以太网ECU接收诊断消息可包括：当所述诊断装置为所述CAN诊断装置时，将所述诊断消息转换为分割的CAN帧。
从响应于所述诊断装置的诊断信息请求的所述以太网ECU接收诊断消息可包括：当所述诊断装置是所述以太网诊断装置时，不转换所述诊断消息。
在本公开的另一方面，公开了一种控制器的通信装置。在一种形式中，控制器的通信装置可包括：诊断装置；以太网ECU，被配置为从所述诊断装置接收诊断信息请求和属性信息，并将诊断消息提供给所述诊断装置；和处理器，其中，所述处理器被配置为：基于所述属性信息确定所述诊断装置的协议类型，以及根据所述确定结果，控制所述以太网ECU进行协议转换。
所述诊断装置可包括CAN诊断装置和以太网诊断装置中的任何一个。
在一些实现方式中，所述处理器被配置为基于包括协议控制信息(PCI)的属性信息来确定所述诊断装置是所述CAN诊断装置还是所述以太网诊断装置。
在一些实现方式中，所述处理器被配置为：当DoIP(IP诊断)报头的有效载荷的长度不是12字节时，确定所述诊断装置是所述以太网诊断装置。
在一些实现方式中，所述处理器被配置为：当DoIP(IP诊断)报头的有效载荷的长度为12字节且SID(服务ID)属于所述有效载荷的第五个字节时，确定所述诊断装置为所述以太网诊断装置。
在一些实现方式中，所述处理器被配置为：当DoIP(IP诊断)报头的有效载荷的长度为12字节并且所述PCI信息属于所述有效载荷的第五个字节时，确定所述诊断装置为所述CAN诊断装置。
在一些实现方式中，所述以太网ECU被配置为：当所述诊断装置是所述CAN诊断装置时，将所述诊断消息转换为分割的CAN帧。
在一些实现方式中，，所述以太网ECU被配置为：当所述诊断装置是所述以太网诊断装置时，不转换所述诊断消息。
根据本文提供的描述，其他应用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体实例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
从以下结合附图对实施方式的描述中，本公开的这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，附图有：
图1是示出不同协议之间的通信问题的示意图。
图2是控制器的通信装置的一种形式的控制框图。
图3是用于说明在CAN诊断装置中使用的PCI(协议控制信息)的视图。
图4是用于说明在以太网诊断装置中使用的PCI(协议控制信息)的视图。
图5是用于说明确定以太网控制器中的PCI的处理的视图。
图6和图7是用于示出控制器的通信方法的形式的示意图。
在此描述的附图仅出于说明的目的，而不意图以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并且无意于限制本公开、应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。并非将描述本公开的实施方式和实现方式的所有元件，并且将省略对本领域中公知的或实施方式中彼此重叠的描述。在整个说明书中使用的术语，例如“～部分”、“～模块”、“～构件”、“～块”等，可用软件和/或硬件来实现，而多个“～部分”、“～模块”、“～构件”、“～块”可在单个元件中实现，或者单个“～部分”、“～模块”、“～构件”、“～块”可包括多个元件。
将理解的是，当一个元件被称为“连接”到另一个元件时，它可直接或间接地连接到另一个元件，其中，间接连接包括经由无线通信网络的“连接”。
另外，当部件“包括”或“包含”元件时，除非有相反的具体描述，否则该部件可进一步包括其他元件，而不排除该其他元件。
此外，当陈述层在另一层或基板“上”时，该层可直接在另一层或基板上，或者第三层可设置在其间。
将理解的是，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可用于描述各种元件，但不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。
如文中使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，但上下文另外明确指出的除外。
为了描述的方便，使用识别码，但是识别码并不旨在示出每个步骤的顺序。除非上下文另外明确指出，否则每个步骤可以以与示出的顺序不同的顺序来实施。
在下文中，将参照附图描述本公开的操作原理和实施方式以及实现方式。
首先，将参考图1描述在用CAN诊断装置200诊断以太网ECU 300中的问题。
由CAN诊断装置通过网关100发送的协议的有效载荷大小为8字节，并且很容易将协议更改为DoIP(经由IP的诊断)结构。然而，当以太网ECU 300响应于CAN诊断装置200的诊断请求，通过网关100向以太网ECU 300发送100字节时，出现以下问题。
基本上，CAN协议具有8字节的有效载荷大小，并且以太网协议可基于TCP来发送和接收具有1500字节或更大的有效载荷大小的数据。因此，当以太网ECU 300发送超过8字节的数据时，网关100无法处理该数据，并且因此，诊断会话由于数据没有到达CAN诊断装置200而终止。这里，有效载荷是指以太网ECU 300发送的数据之中除了用于传输处理的管理信息以外的数据。例如，有效载荷可以是排除了报头信息或元数据的数据。
另一方面，当以太网ECU 300发送多于8个字节的数据时，网关100通过传输协议(TP)处理来确保CAN诊断装置200和以太网ECU 300之间的兼容性。在此，网关100采用将要发送的数据分割成8字节单位并发送的方法。
然而，由于网关100的缓冲器大小有限并且网关100连接到多个诊断装置，因此整体转换处理时间和诊断时间被延迟。另外，网关100应该在CAN ID和以太网ECU 300之间具有匹配表，对所有以太网协议数据执行TP处理，并且保留流控制所需的每个ECU的最小分离时间(STmin)和块大小。这里，块大小是关于一次发送多少数据的信息，而STmin是关于属于一分割的帧的消息传输之间的最小时间间隔的信息。另外，所发送的数据通过网关100的内部安全算法。在该过程中，传输时间被延迟或诊断会话被中断。
如上所述，当网关100以中央处理方式负责CAN协议的TP处理时，网关100由于过大的数据吞吐量而过载，这妨碍了诊断装置与控制器之间的顺畅通信。因此，所公开的发明采用了其中以太网ECU自动地适当地响应于诊断装置协议的一种方式，而不是网关的中央处理方式。
参照图2，当以太网ECU 301和302执行诊断时，期望确定从哪个诊断装置发送诊断请求。例如，以太网ECU确定是从CAN诊断装置200还是从以太网诊断装置310发送诊断请求，并且执行处理成与所确定的诊断装置的协议匹配的数据的TP处理。
同时，控制器的通信装置可包括：至少一个处理器(未示出)，用于执行与以太网ECU 301和302的操作有关的程序；以及至少一个存储器(未示出)，其中存储有所述程序。存储器和处理器可集成在单个芯片上，或者可在物理上分离。
同时，作为由CAN诊断装置200提供的属性信息，协议控制信息(PCI)可包括在有效载荷区域中。参考图3，在单个帧的第一字节中示出了数据长度值，并且此后添加了与实际诊断有关的数据。如果由CAN诊断装置200发送的数据超过8个字节，则发送包括称为流控制的PCI信息的多帧数据。
相反，在以太网诊断装置310执行的以太网诊断(DoIP)中使用的数据格式与CAN诊断装置200中使用的数据格式不同。参考图4，以太网诊断的DoIP报头部分包括PCI，其是由CAN诊断装置200提供的属性信息。如图4所示，以太网诊断中字节0到7的属性信息包括关于CAN诊断中采用的PCI的信息(协议版本、反向协议版本、有效载荷类型、有效载荷长度)。因此，用于实际诊断数据的有效载荷部分从分配给第12个字节的服务ID开始。
因此，以太网ECU可使用国际标准格式DoIP，而无需任何协议转换处理，并且不需要更改DoIP的报头。最终，网关100可省略异构域之间的路由过程，并且将CAN有效载荷原样直接移动到DoIP有效载荷以确保两者之间的兼容性。
在一些实现方式中，以太网ECU可检查实际有效载荷数据开始的第12个字节或第13个字节，并且确定该数据是关于诊断服务的信息还是PCI信息。随后，如果确认数据是包括PCI的CAN协议，则以太网ECU可通过执行TP处理以适合CAN诊断装置的帧来发送诊断消息。可替代地，如果数据是没有PCI的DoIP格式，则以太网ECU可发送诊断消息以适合以太网诊断装置的帧。
在下文中，将参考图5至图7更详细地描述由以太网ECU确定关于PCI的信息的过程。
通常，由CAN诊断装置发送的有效载荷数据不应超过8个字节，即使有效载荷数据没有填充8个字节，有效载荷数据也会填充填充字节，以便有效载荷数据适合8个字节。CAN诊断装置发送的有效载荷的长度设置为12个字节(源地址(2个字节)+目标地址(2个字节)+CAN有效载荷数据(8个字节)＝12个字节)。因此，如果DoIP报头的有效载荷长度不是12个字节，则处理器可确定该诊断装置是以太网诊断装置。
此外，如果DoIP(经由IP的诊断)报头的有效载荷的长度为12个字节，并且PCI信息属于有效载荷的第五个字节(A)，则处理器可确定诊断装置是CAN诊断装置。例如，如图6所示，当CAN诊断装置200向以太网ECU 300请求诊断消息时，并且当搜索CAN诊断装置200的属性信息中包括的有效载荷的第五和第六字节，并且发现它们是PCI和SID信息时，可以以适合于CAN诊断装置200的协议执行转换处理，以将分割的数据提供给CAN诊断装置200。也就是说，以太网ECU可将要发送到CAN诊断装置的诊断消息转换为CAN帧。
相反，如果DoIP报头的有效载荷长度为12个字节，并且SID(服务ID)属于有效载荷的第五个字节B，则处理器可确定诊断装置为以太网诊断装置。在这里，如图7所示，当以太网诊断装置310向以太网ECU 300请求诊断消息时，当搜索包括在以太网诊断装置310的属性信息中的有效载荷的第五字节并且发现其为SID信息时，可将数据集中提供给太网诊断装置310，而无需执行单独的转换处理。即，以太网ECU不转换要发送到以太网诊断装置的诊断消息。
同时，图6和图7中所示的网关100被示出为连接在诊断装置200和310与以太网ECU300之间。然而，网关100不执行TP处理，并且允许以太网ECU 300直接向诊断装置提供诊断消息。
根据所公开的发明的一方面，通过消除使用不同协议的诊断装置与控制器之间的转换过程，可减少中央处理单元的过度负荷。因此，可有效地执行车辆的控制器诊断过程。
将会意识到，公开的实施方式和实现方式可以以记录介质的形式实现，该记录介质存储可由计算机执行的指令。指令可以以程序代码的形式存储，并且当由处理器执行时，指令可生成程序模块以执行所公开的实施方式的操作。记录介质可被实现为计算机可读记录介质。
计算机可读记录介质可包括存储可由计算机解释的命令的所有种类的记录介质。例如，计算机可读记录介质可以是ROM、RAM、磁带、磁盘、闪存、光学数据存储装置等。
到目前为止，已经参考附图描述了本公开的示例性实施方式和实现方式。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，可以以除了如上所述的示例性实施方式和实现方式之外的其他形式来实践本公开，而不改变本公开的技术思想或基本特征。以上示例性实施方式和实现方式仅是示例性的，并且不应在限定的意义上进行解释。

Claims (10)

1.一种控制器的通信方法，包括以下步骤：
向以太网电子控制单元(ECU)发送诊断装置的诊断信息请求和属性信息；
响应于所述诊断信息请求，基于所述属性信息确定所述诊断装置的协议类型；
根据所述确定结果，控制所述以太网电子控制单元进行协议转换；和
由所述诊断装置从响应于所述诊断信息请求的所述以太网电子控制单元接收诊断消息，
其中，所述诊断装置包括控制器局域网(CAN)诊断装置和以太网诊断装置中的任何一种，
其中，响应于所述诊断信息请求，基于所述属性信息确定所述诊断装置的协议类型包括：
基于包括协议控制信息(PCI)的所述属性信息，确定所述诊断装置是所述控制器局域网诊断装置还是所述以太网诊断装置，
其中，响应于所述诊断信息请求，基于所述属性信息确定所述诊断装置的协议类型包括：
当经由IP的诊断(DoIP)报头的有效载荷的长度不是12个字节时，确定所述诊断装置是所述以太网诊断装置。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其中，响应于所述诊断信息请求，基于所述属性信息确定所述诊断装置的所述协议类型包括：
当经由IP的诊断(DoIP)报头的有效载荷的所述长度为12个字节且服务ID(SID)属于所述有效载荷的第五个字节时，确定所述诊断装置为所述以太网诊断装置。
3.根据权利要求1所述的通信方法，其中，响应于所述诊断信息请求，基于所述属性信息确定所述诊断装置的所述协议类型包括：
当经由IP的诊断(DoIP)报头的有效载荷的所述长度为12个字节且协议控制信息(PCI)属于所述有效载荷的第五个字节时，确定所述诊断装置为所述控制器局域网诊断装置。
4.根据权利要求1所述的通信方法，其中，由所述诊断装置从响应于所述诊断信息请求的所述以太网电子控制单元接收诊断消息包括：
当所述诊断装置为所述控制器局域网诊断装置时，将所述诊断消息转换为分割的控制器局域网帧。
5.根据权利要求1所述的通信方法，其中，由所述诊断装置从响应于所述诊断信息请求的所述以太网电子控制单元接收所述诊断消息包括：
当所述诊断装置是所述以太网诊断装置时，不转换所述诊断消息。
6.一种控制器的通信装置，包括：
诊断装置；
以太网电子控制单元(ECU)，被配置为从所述诊断装置接收诊断信息请求和属性信息，并将诊断消息提供给所述诊断装置；和
处理器，被配置为：
基于所述属性信息确定所述诊断装置的协议类型，以及
根据所述确定结果，控制所述以太网电子控制单元进行协议转换，
其中，所述诊断装置包括控制器局域网(CAN)诊断装置和以太网诊断装置中的任一种，
其中，所述处理器被配置为：
基于包括协议控制信息(PCI)的所述属性信息来确定所述诊断装置是所述控制器局域网诊断装置还是所述以太网诊断装置；以及
当经由IP的诊断(DoIP)报头的有效载荷的长度不是12字节时，确定所述诊断装置是所述以太网诊断装置。
7.根据权利要求6所述的通信装置，其中，所述处理器被配置为：当经由IP的诊断(DoIP)报头的有效载荷的所述长度为12字节并且服务ID(SID)属于所述有效载荷的第五个字节时，确定所述诊断装置为所述以太网诊断装置。
8.根据权利要求6所述的通信装置，其中，所述处理器被配置为：当经由IP的诊断(DoIP)报头的有效载荷的所述长度为12字节并且所述协议控制信息(PCI)属于所述有效载荷的第五个字节时，确定所述诊断装置为所述控制器局域网诊断装置。
9.根据权利要求6所述的通信装置，其中，所述以太网电子控制单元被配置为：当所述诊断装置是所述控制器局域网诊断装置时，将所述诊断消息转换为分割的控制器局域网帧。
10.根据权利要求6所述的通信装置，其中，所述以太网电子控制单元被配置为：当所述诊断装置是所述以太网诊断装置时，不转换所述诊断消息。
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