CN113098745A - 一种车内信息共享方法、系统及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车内信息共享方法、系统及汽车，所述方法包括客户节点发现拥有需求信息的服务节点；根据所述服务节点和所述客户节点之间的拓扑结构，所述客户节点选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点更新所述客户节点的所述需求信息。通过本发明，解决了发送端不管接收端有没有需求，滥发自身变化信息，导致大量无用的信息在总线网络上传输，增加网络负荷并影响车内节点间信息正常交互的问题。

Description

一种车内信息共享方法、系统及汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车内信息共享方法、系统及汽车。
背景技术
随着汽车工业的快速发展，汽车架构变得越来越复杂，车内控制器的数量也成倍增长。车内控制器的不断增加，使得车内网络的负载率趋于饱和，车内信息传输和交互遇到瓶颈。如何在车内网络带宽有限的条件下，实现各节点之间信息的稳定传输，并最终实现车内信息共享，是车联网领域一个急于解决的技术问题。
一个常见的车内网络节点拓扑图如图1所示。该结构由若干个节点及之间的连接关系共同组成。目前主流的汽车网络仍然是CAN总线。经过了数十年的检验，CAN总线在汽车领域已经发展得相当成熟。尽管如此，随着车内节点数量越来越多，需要传输的数据成倍增加，传统CAN网络的带宽趋于饱和，节点之间信息交互的传输速率受到影响。
CAN总线报文主要利用面向信号的方式传输数据信息。当发送端的值被更新或者改变的时候，发送端认为有发送报文的需求，会主动发送包含改变值的报文信息给周边节点。接收端接收到从发送端发来的信息后判断自身是否有该信息的需求，如果有需求则保留该信息；如果无需求，则丢失该信息，从而实现车内信息共享。
如图2所示，当ECU节点ECU A的信息发生变化时，它立即把变化的信息发送给邻近的ECU节点ECU B、ECU F、ECU J和ECU O，尽管这几个节点都没有提出信息需求。
上述方案存在以下问题：1、发送端不管接收端有没有需求，只要自身的信息发生变化，就把信息往外发送；2、不加甄别地把变化的信息往外发送，必然会导致大量无用的信息在总线网络上传输，增加网络负载，严重时还会影响车内节点间信息的正常交互，降低用户体验度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种车内信息共享方法、系统及汽车，用于解决发送端滥发信息，导致大量无用的信息在车辆总线网络上传输，增加网络负荷，严重时影响车内节点间信息的正常交互的问题。
本发明提供的一种车内信息共享方法，所述方法包括：
客户节点发现拥有需求信息的服务节点；
根据所述服务节点和所述客户节点之间的拓扑结构，所述客户节点选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点更新所述客户节点的所述需求信息。
进一步地，步骤客户节点发现拥有需求信息的服务节点包括：
所述服务节点的信息发生变化时，在车内网络上广播所述信息；
当所述车内网络上其他节点判断所述信息为所述需求信息时，所述其他节点作为所述客户节点向所述服务节点请求所述需求信息。
进一步地，步骤客户节点发现拥有需求信息的服务节点包括：
所述客户节点向所述车内网络上的其他节点广播请求所述需求信息；
当任一所述其他节点具备所述需求信息，所述任一其他节点作为所述服务节点向所述客户节点回复信息确认具有所述需求信息。
进一步地，步骤根据所述服务节点和所述客户节点之间的拓扑结构，所述客户节点选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点更新所述客户节点的所述需求信息具体包括：
当所述服务节点和所述客户节点是相邻节点时，所述客户节点从拓扑关系点对点、多点对点、点对多点和多点对多点中，选择拓扑关系直接从所述服务节点更新所述需求信息。
进一步地，步骤根据所述服务节点和所述客户节点之间的拓扑结构，所述客户节点选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点更新所述客户节点的所述需求信息具体包括：
当所述服务节点和所述客户节点之间不是相邻节点时，所述客户节点选择多点连串节点的拓扑关系并借助相邻节点从所述服务节点更新所述需求信息。
进一步地，上述方法还包括：
所述客户节点将所述相邻节点作为所述客户节点的服务节点，向其请求所述需求信息；
所述相邻节点将自己作为所述服务节点的客户节点，向其请求所述需求信息。
进一步地，所述方法还包括：
检测所述客户节点更新所述需求信息是否成功；
当所述客户节点未成功更新所述需求信息时，重新执行所述步骤：根据所述服务节点和所述客户节点之间的拓扑结构，所述客户节点选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点更新所述客户节点的所述需求信息。
进一步地，所述方法还包括：
当所述客户节点更新所述需求信息成功时，检测所有所述客户节点更新所述需求信息是否完成；
当所有所述客户节点未完成更新所述需求信息时，重新执行所述步骤：
客户节点发现拥有需求信息的服务节点；
根据所述服务节点和所述客户节点之间的拓扑结构，所述客户节点选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点更新所述客户节点的所述需求信息。
本发明提供的一种车内信息共享系统，所述系统包括客户节点和服务节点，其中：
客户节点发现拥有需求信息的服务节点；
根据所述服务节点和所述客户节点之间的拓扑结构，所述客户节点选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点更新所述客户节点的所述需求信息。
本发明提供的一种汽车，所述汽车包括上述车内信息共享系统。
实施本发明，具有如下有益效果：
通过本发明，客户节点发现拥有需求信息的服务节点，根据所述客户节点和服务节点之间的拓扑结构，选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从服务节点更新需求信息，解决了现有发送端不管接收端是否有需求，向外滥发信息，导致大量无用信息在总线网络上传输，增加网络负荷，甚至影响车内节点间信息正常交互的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是背景技术提供的车内网络节点拓扑图。
图2是背景技术提供的车内网络节点拓扑图。
图3是本发明实施例提供的车内信息共享方法的流程图。
图4是本发明实施例提供的车内网络节点拓扑图。
图5是本发明实施例提供的车内网络节点拓扑图。
图6是本发明实施例提供的车内网络节点拓扑图。
图7是本发明实施例提供的车内网络节点拓扑图。
图8是本发明实施例提供的车内网络节点拓扑图。
图9是本发明实施例提供的车内信息共享方法的流程图。
图10是本发明实施例提供的车内信息共享系统的结构图。
具体实施方式
本专利中，客户节点发现服务节点，并直接或者借助相邻节点更新需求信息，以下结合附图和实施例对该具体实施方式做进一步说明。
如图3所示，本发明实施例提供了车内信息共享方法，所述方法包括：
步骤S11、客户节点发现拥有需求信息的服务节点。
需要说明的是，本实施例提供的方法可以基于SOME/IP(Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP，车载以太网通信协议)，位于OSI模型第4层之上，它是一种面向对象的通信方式。客户节点获取拥有需求信息的服务节点，有两种方式：一、当服务节点信息发生变化时，在车内网络上广播所述信息告知其他网络节点，当所述车内网络上其他节点判断所述信息为需求信息时，所述其他节点作为客户节点向所述服务节点请求所述需求信息，此时其他节点可以有多个；二、客户节点向所述车内网络上的其他节点广播请求需求信息；当任一其他节点具备所述需求信息，所述任一其他节点作为所述服务节点向所述客户节点回复信息确认具有所述需求信息，此时客户节点的需求信息可能在多个服务节点上，也可能多个客户节点的需求信息在一个服务节点上。
进一步需要说明的是，广播的都是信息或者需求信息的标识，以节约网络资源；通过步骤S11,客户节点发现服务节点，知道后续更新需求信息的来源节点。
步骤S12、根据所述服务节点和所述客户节点之间的拓扑结构，所述客户节点选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点更新所述客户节点的所述需求信息。
需要说明的是，服务节点和客户节点之间可能为相邻节点，也可能不是间接连接；当服务节点和客户节点之间是相邻节点时，客户节点从拓扑关系点对点、多点对点、点对多点、多点对多点选择一拓扑关系直接从服务节点更新所述需求信息，对于多点循环节点，可以看作多个点对点或者多点对多点的拓扑关系来处理，且更为有利；当所述服务节点和所述客户节点之间不是相邻节点时，客户节点选择多点连串节点的拓扑关系并借助相邻节点从所述服务节点更新所述需求信息。
如图4所示，本发明实施例提供了车内网络节点拓扑结构，本实施例中一个客户节点和一个服务节点，且客户节点和服务节点为相邻节点，节点D为客户节点，节点E为服务节点，节点D选择了点对点拓扑关系，节点D直接向节点E发出更新请求，节点E回复更新确认后，节点D开始从节点E获取更新的信息，直至更新完毕。
如图5所示，本发明实施例提供了车内网络节点拓扑结构，本实施例中多个客户节点，一个服务节点，且多个客户节点均与服务节点为相邻节点；客户节点G、客户节点H和客户节点I均选择了多点对点的拓扑关系，直接向服务节点F发出更新请求，服务节点F回复更新确认后，上述三个客户节点从所述服务节点F获取更新信息，直到更新完毕。
如图6所示，本发明实施例提供了车内网络节点拓扑结构，本实施例中一个客户节点和多个服务节点，且他们是相邻节点；客户节点P选择了点对多点的拓扑关系，向服务节点O、服务节点P和服务节点Q发出更新请求，三个节点分别给出更新确认后，客户节点P从上述三个服务节点获取所需的更新信息，直至更新完毕。
本实施例中多个客户节点和多个服务节点，且任一服务节点和任一客户节点是相邻节点；可以把它们作为图4、图5和图6实施例的组合，多个客户节点选择多点对多点拓扑关系直接从所述服务节点获取所需的更新信息，直到更新完毕。
如图7所示，本发明实施例提供了车内网络节点拓扑结构，本实施例中一个客户节点和一个服务节点，且两者之间不是相邻节点，根据此处拓扑结构，客户节点只能选择多点连串节点的拓扑关系，客户节点B将相邻节点D发出更新请求，此时相邻节点D作为客户节点B的服务节点，同时也作为服务节点E的客户节点，向服务节点E请求所述需求信息。
需要说明的是，因为此处图形较为简单，客户节点选择多点串联节点的拓扑关系并借助相邻节点从所述服务节点更新所述需求信息，此处不仅仅理解为客户节点的相邻节点，还要扩大理解为相邻节点的相邻节点，直至该相邻节点也成为服务节点的相邻节点。
进一步参照图7，例如客户节点E需要从服务节点O处更新所需求信息，那么节点D、节点B和节点A均为相邻节点；如果在客户节点至服务节点之间有两条路径时，选择相邻节点少的路径，例如客户节点B向服务节点P更新需求信息时，可以选择节点A、节点O作为相邻节点，也可以选择节点A、节点J和节点K作为相邻节点，此时根据相邻节点少的路径这一原则，选择节点A和节点O作为相邻节点。
当所述服务节点和所述客户节点之间不是相邻节点时，客户节点选择多点连串节点的拓扑关系并借助相邻节点，所述客户节点将所述相邻节点作为所述客户节点的服务节点，向其请求所述需求信息；所述相邻节点将自己作为所述服务节点的客户节点，向其请求所述需求信息。
如图8所示，本发明实施例提供了车内网络节点拓扑结构，本实施例中三个客户节点和三个服务节点，三个客户节点和三个服务节点相邻，客户节点J向服务节点L发出更新请求，客户节点L向服务节点K提出更新请求，客户节点K向服务节点L提出更新请求，这三者本身即是客户节点，同时又是服务节点，此处可以选择点对点的拓扑关系从服务节点更新需求信息。
如图9所示，本发明实施例提供了车内信息共享流程，所述流程包括下列步骤：
1、发现需要获取信息的节点；
1-1客户节点从服务节点处被动获取。
1-2客户节点寻找服务节点主动获取。
2、选择拓扑关系进行信息更新；
2-1相邻节点信息更新(1对1)；
2-2相邻节点信息更新(1对多)；
2-3相邻节点信息更新(多对1)；
2-4相邻节点信息更新(多对多)；
2-5连串节点信息更新；
2-6循环节点信息更新；
3、确认信息共享结果；
3-1确认信息是否共享成功。如果失败，重复步骤2及其子步骤；
3-2确认信息是否共享完成。如果失败，重复步骤1、步骤2及其子步骤。
需要说明的是，步骤2中2-6循环节点信息更新可以参考图8，循环节点信息可以使用相邻节点信息更新(1对1)或者相邻节点信息更新(多对多)的拓扑关系来取代。
表1提供了对上述步骤1、步骤2和步骤3，以及各步骤子步骤的控制条件。
Figure BDA0002358917730000071
Figure BDA0002358917730000081
表1
如图10所示，本发明实施例提供了车内信息共享系统，所述系统包括客户节点101和服务节点102，其中：
所述客户节点101发现拥有需求信息的服务节点；
根据所述客户节点101和所述服务节点102之间的拓扑结构，所述客户节点101选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点102更新所述客户节点101的所述需求信息。
本发明实施例提供一种汽车，所述汽车包括上述车内信息共享系统。
实施本发明，具有如下有益效果：
通过本发明，客户节点发现拥有需求信息的服务节点，根据所述客户节点和服务节点之间的拓扑结构，选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从服务节点更新需求信息，解决了现有发送端不管接收端是否有需求，向外滥发信息，导致大量无用信息在总线网络上传输，增加网络负荷，甚至影响车内节点间信息正常交互的问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车内信息共享方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S11、客户节点发现拥有需求信息的服务节点；
步骤S12、根据所述服务节点和所述客户节点之间的拓扑结构，所述客户节点选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点更新所述客户节点的所述需求信息。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S11包括：
所述服务节点的信息发生变化时，在车内网络上广播所述信息；
当所述车内网络上其他节点判断所述信息为所述需求信息时，所述其他节点作为所述客户节点向所述服务节点请求所述需求信息。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S11包括：
所述客户节点向所述车内网络上的其他节点广播请求所述需求信息；
当任一所述其他节点具备所述需求信息，所述任一其他节点作为所述服务节点向所述客户节点回复信息确认具有所述需求信息。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S12包括：
当所述服务节点和所述客户节点是相邻节点时，所述客户节点从拓扑关系点对点、多点对点、点对多点和多点对多点中，选择拓扑关系直接从所述服务节点更新所述需求信息。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S12包括：
当所述服务节点和所述客户节点之间不是相邻节点时，所述客户节点选择多点连串节点的拓扑关系并借助相邻节点从所述服务节点更新所述需求信息。
6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述客户节点将所述相邻节点作为所述客户节点的服务节点，向其请求所述需求信息；
所述相邻节点将自己作为所述服务节点的客户节点，向其请求所述需求信息。
7.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述客户节点更新所述需求信息是否成功；
当所述客户节点未成功更新所述需求信息时，重新执行所述步骤S12。
8.如权利要求7所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述客户节点更新所述需求信息成功时，检测所有所述客户节点更新所述需求信息是否完成；
当所有所述客户节点未完成更新所述需求信息时，重新执行所述步骤S11和所述步骤S12。
9.一种车内信息共享系统，其特征在于，所述系统包括客户节点和服务节点，其中：
客户节点发现拥有需求信息的服务节点；
根据所述服务节点和所述客户节点之间的拓扑结构，所述客户节点选择拓扑关系，直接或者借助相邻节点从所述服务节点更新所述客户节点的所述需求信息。
10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括所述车内信息共享系统。
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