CN113949602A - 智能网关服务下发的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能网关服务下发的方法，包含步骤：向上位机添加服务包数据；将虚拟通道与下位机实际通道联通；编辑服务包数据；服务过滤操作；生成下位机可执行程序；扫描下位机；如果扫描到下位机，则选择对应ECU；选择用设备通道；连接对应的ECU；检查路由服务的更新结果；将下位机可执行程序打包为报文；发给ECU；导出服务包数据；执行报文发送操作。控制器引导程序、下位机路由策略、服务配置上位机、车载网关非易失性内存。本发明性能稳定，无需每次更新路由服务借助编译器对整个控制器的软件进行更新；既节省了开发工具链支出，又给用户带来了便利，还提高了网关功能安全。

Description

智能网关服务下发的方法及系统

技术领域

本发明涉及车载智能网关技术领域，具体地涉及智能网关服务下发的方法及系统。

背景技术

现有车载网关控制器是车内各种总线之间的路由器，主要由车载CAN通讯及控制系统、以太网通信系统、LIN通信系统、硬线驱动系统以及信息安全检测系统。通过车载网关，汽车中不同域的控制器可以相互通信，交换数据。车载通信网络主要由CAN通信节点、以太网节点、LIN通信节点组成，相同协议节点报文路由，通过软件中报文路由功能实现，不同总线之间信号路由需要在软件中添加特定的信号路由功能代码实现。

经检索，现有技术中，对于解决上述问题最接近的技术方案由专利名称为“一种基于车载网关提高车载网络可靠性的方法”，专利申请号为CN201310144506.5的中国发明授权专利披露。其具体技术方案如下：

一种基于车载网关提高车载网络可靠性的方法，其特征在于，在车载网关的每个端口设有单独的优先级存储队列簇，每个优先级存储队列簇中设有多个优先级不同的存储队列；

当车载网关的每个端口收到报文后，对报文进行解析，根据报文的目的端口将报文的数据部分放入相应的优先级存储队列中，再根据队列的优先级大小，将报文数据从队列中取出封装后，在目的端口发出；使车载网关的工作流程按以下步骤进行：

(1)车载网关收到子网发出的报文；

(2)对报文进行解析，判断是普通报文还是更新报文；

(3)如果是普通报文，则将报文的数据部分放入相应的优先级存储队列；

如果是更新报文，则更新本车载网关的路由表，并向其它端口发送该更新报文；

(4)根据优先级存储队列的优先级大小，取出报文数据后进行报文封装，然后通过对应的端口发送出去。

车载网络内的报文发送依据优先级进行，保证了车载网关的稳定性以及对重要信息的转发实时性。

车载网关中的路由表主要包括静态路由表和动态路由表两种情况。

静态路由表需要用户进行手动配置与维护，其内容主要包括依次间隔排序的：源端口、源GlobalID、目的端口和目的GlobalID。其中，源端口表示ECU所接车载网关的端口，通过给端口编号，车载网关可知道所接受的报文使用的协议；同理，通过目的端口车载网关可以知道欲将该路由表更新报文以何种协议发出；GlobalID表示ECU的全局标志，该标志在整个车载网络中唯一。

动态路由表通过路由表更新报文可以保证各车载网关中的路由表实时更新，依靠车载网络可以进行动态维护，当出现ECU的添加、删除、故障时，能够更快的稳定车载网络，提高了车载网络的可靠性与适应性。动态路由表的主要内容包括依次间隔排序的：目的端口和目的GlobalID。

步骤(1)～(4)中，车载网关依靠路由表进行子网间报文转发。

步骤(3)中，路由表更新报文的内容包括依次间隔排序的：报文编号、GlobalID1、GlobalID2……GlobalIDn、分割标志、GlobalIDn+1……GlobalIDn+m”，n表示任一非0自然数，m表示任一自然数，GlobalID是全网中的唯一ID，ID则对应子网中的唯一ID；

路由表的更新步骤为：

步骤1：当车载网关路由表因子网更新发生变化或者收到路由表更新报文时，触发路由表更新程序；

步骤2：若收到路由表更新报文，检查报文编号：

1)若报文编号与自己所记录的报文编号一致，则放弃该路由表更新报文，此次路由表更新结束；

2)若报文编号与自己所记录的报文编号不一致，则进行步骤3；

步骤3：将报文中的GlobalID与自己路由表中的内容进行匹配：

1)当自身路由表不包含路由表更新报文中分割标志前的GlobalID时，则添加此GlobalID至自身路由表，将目的端口设置为接收到此路由表更新报文的端口；

2)当自身路由表包含路由表更新报文中分割标志前的GlobalID时，若路由表中的目的端口与报文中的端口一致，则放弃此条修改；

4)当自身路由表包含路由表更新报文中分割标志前的GlobalID时，若路由表中的目的端口与报文中的端口不一致，则将路由表中的目的端口修改为路由表更新报文中的端口；

5)当自身路由表包含路由表更新报文中分割标志后面的GlobalID时，删除分割标志后面的GlobalID所对应的路由表信息；

步骤4：路由表更新完毕后，修改车载网关的报文编号与报文中的报文编号一致，将该路由表更新报文向其他端口发送。

车载网关每发送一条报文进行日志记录。当由于温度、湿度、磁场等原因造成数据发送出现错误时，可以根据该日志进行错误原因查找。

日志的格式为：接收时间、源端口、源GlobalID、目的端口、目的GlobalID以及发送时间。

为了日志的非易失性和存储安全，优选的，日志存储于车载网关的外部存储中。

为了实现ECU节点快速添加、ECU节点快速删除、ECU节点故障定位，车载网关还通过逻辑环路算法对子网中的ECU节点进行状态监控，每个子网还具有一个映射表，该映射表由车载网关负责维护，映射表内容包括：GlobalID和ID。

逻辑环路算法具体分为以下几种情况运行：

1)正常运行时：车载网关周期性的发送Ring报文，Ring报文中包含了逻辑环路路径，相应的ECU收到报文后再将Ring报文发给逻辑环路路径中的下一个ECU节点，直到Ring报文被车载网关接收；

2)节点加入时：新ECU节点通过发送Alive报文加入逻辑环路路径；

3)节点删除时：逻辑环路路径中的ECU节点发送Delete报文从环路中删除；

4)节点故障时：车载网关无法收到Ring报文，则通过监听总线锁定故障ECU节点。

名称为“一种基于车载网关提高车载网络可靠性的方法”，专利申请号为CN201310144506.5的技术方案在现有技术与本申请最接近；其缺陷如下：

1.虽然车载网关系统实现了报文路由和信号路由，实现整车互联，但是由于在不同的场景，有不同的信号路由服务，且传统网关是根据功能来实现路由服务，不同域的报文转发需要定义不同的功能，信号路由也是不同的功能，从而造成每次更新路由服务往往需要开发者借助编译器对整个控制器的软件进行更新，才能实现路由服务更新；

2.由于目前大部分信号路由只是简单的信号填充功能，而如果需要进行信号的计算、偏移等操作时，传统网关则还需要开发者重新开发信号操作功能，从而造成这种基于功能的网关，在更新路由服务时，复杂且麻烦，很难做到有效更新及维护；而且每一次更新都需要开发工具介入，并且涉及到控制器整个软件的更新，既增加了开发工具的持续投入，也加大了控制器整个软件的风险。

发明内容

本发明针对上述问题，提供智能网关服务下发的方法及系统，其目的在于实现工作性能稳定，服务功能多样化，无需每次更新路由服务都需要开发者借助编译器对整个控制器的软件进行更新，才能实现路由服务更新；既节省开发工具链支出，又给用户带来便利，还提高网关功能安全。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种智能网关服务下发的方法，包含以下步骤：

S100.向上位机中添加服务包数据；然后将虚拟通道与下位机实际通道联通；

S200.编辑所述服务包数据；

S300.对所述服务包数据进行服务过滤操作；所述服务过滤操作具体包含以下步骤：

S310.判定所述服务包数据是否有效；

S320.根据判定结果，作出如下操作：

如果判定结果为所述服务包数据无效，则回到并再次执行S200；

S400.将所述服务包数据生成为下位机可执行程序；

S500.扫描下位机；然后根据扫描结果作出如下操作：

如果没有扫描到所述下位机，则执行S900；

如果扫描到所述下位机，则从扫描到的下位机中选择对应的下位机的ECU；同时选择用于连接的设备通道；

S600.连接所述对应的下位机的ECU；然后根据连接结果作出如下操作：

如果连接不成功，则执行S900；

如果连接成功，则更新路由服务；

S700.检查路由服务的更新结果；然后根据检查结果作出如下操作：

如果更新不成功，则执行回到并再次执行S600；

如果更新成功，则执行S800；

S800.将所述下位机可执行程序打包为报文；然后通过CAN总线发送给所述对应的下位机的ECU；然后执行S900；

S900.从所述下位机可执行程序再次导出所述服务包数据；然后保存所述服务包数据；

S1000.所述对应的下位机的ECU执行报文发送操作，完成本次智能网关服务下发的工作流程。

优选地，S100中所述向上位机中添加服务包数据具体包含以下步骤：

S110.下载路由表模板；

S120.在所述路由表模板中编辑路由数据，得到路由表数据表格；

S130.将载有经过编辑的所述路由表数据表格导入所述上位机。

优选地，S100中所述向上位机中添加服务包数据具体包含以下步骤：

S110.新建所述服务包数据；

S120.将所述服务包数据导入所述上位机。

优选地，所述报文发送操作具体包含以下步骤：

S1100.执行ECU初始化操作；所述初始化操作用于完成接收报文的前期准备工作；

S1200.所述对应的下位机的ECU接收来自CAN总线的报文；

S1300.将接收到的报文通过报文镜像功能发送给下位机路由策略；

S1400.执行报文过滤操作；所述报文过滤操作包含以下步骤：

S1410.识别所述报文的类型；所述报文的类型包含无效报文、路由报文和服务报文；

S1420.根据识别结果，执行报文过滤操作；所述报文过滤操作包含以下步骤：

如果所述报文的类型为所述无效报文，则丢弃所述报文；然后回到并再次执行S1200；

如果所述报文的类型为所述服务报文，则执行S1500；

如果所述报文的类型为所述路由报文，则进一步判定所述报文是否需要信号服务；然后根据判定结果作出如下操作：

如果所述报文需要信号服务，则对所述报文进行信号计算；然后对经过信号计算的所述报文进行信号填充；然后执行S1500；

如果所述报文不需要信号服务，则执行S1500；

S1500.执行报文组包操作；所述报文组包操作用于将报文数据根据对应的协议进行格式化；所述报文数据包含于所述报文中；

S1600.对经过所述报文组包操作的报文执行报文操作服务；

S1700.将所述报文传送给底层驱动，完成本次智能网关服务下发的工作流程。

优选地，所述ECU初始化操作包含以下步骤：

S110.初始化所述对应的下位机的ECU；

S120.对路由表信息区进行检测和排序；

S130.读取有效路由服务；然后将所述有效路由服务写入到人工预设的第一内存中。

优选地，S1420中如果识别结果为所述报文的类型为所述服务报文，将所述报文数据帧拷贝到人工预设的第三内存中，然后再执行S1500；

如果识别结果为所述报文的类型为所述路由报文，则将所述报文数据帧拷贝到人工预设的第二内存中，然后再进一步判定所述报文是否需要信号服务。

优选地，所述第二内存包含10个的用于缓存独立的所述路由报文的独立区域；每个所述独立区域缓存所述路由报文的数量不多于10路；每一个所述独立区域包含用于存放所述报文数据的报文数据缓存区域、用于存放接收指针的接收指针缓存区域和用于存放发送指针的发送指针缓存区域；

所述第三内存存放所述服务报文的数量不多于100个。

优选地，S1420中将所述报文数据帧拷贝到人工预设的第二内存中之后，先执行比对操作，再然后再进一步判定所述报文是否需要信号服务；所述比对操作包含以下步骤：

由所述下位机路由策略循环扫描所述第二内存的10个所述独立区域，并读取所述接收指针缓存区域中的所述接收指针，和所述发送指针缓存区域中的所述发送指针；然后将所述接收指针与所述发送指针进行对比；根据对比结果作出如下操作：

如果所述接收指针与所述发送指针，则取出所述发送指针所指向的报文的信息，拷贝到人工预设的第四内存。

一种利用所述的智能网关服务下发的方法的智能网关服务下发的系统，包含以下部分：

控制器引导程序，用于更新控制器运行程序、所述控制器引导程序、路由表服务数据和路由数据；其中：当所述上位机与所述对应的下位机的ECU联通后，所述控制器引导程序用于更新路由数据；当诊断仪与所述对应的下位机的ECU联通后，所述控制器引导程序用于更新所述控制器引导程序；

下位机路由策略，包含用于识别有效路由表服务的路由表检测与排序功能、报文接收功能、报文镜像功能、用于识别接收的所述报文为所述路由报文、所述服务报文或所述无效报文的报文过滤功能、信号重组功能、信号解析功能、信号计算功能、信号填充功能、报文组包功能、路由服务功能和报文发送服务功能；

服务配置上位机，包含导入路由表功能、新建服务包功能、编辑服务包功能、导出服务包功能、连接下位机功能和下发服务包功能；

车载网关非易失性内存，由人工预设，包含用于存放所述控制器引导程序的引导程序区、用于存放所述控制器运行程序的控制器程序区和用于存放所述路由表服务数据和所述路由数据的路由表信息区。

优选地，所述信号重组功能包含信号偏移操作、公式计算操作、信号替换操作、信号与操作和信号或操作；其中：

所述公式计算操作包含信号线性计算公式，按下式表达：

y＝kx+z

y为替换信号；k为信号斜率，由人工预设；x为原信号；z为信号偏移量，由人工预设。

本发明与现有技术对比，具有以下优点：

1.由于本发明所公开的智能网关服务下发的方法及系统由控制器引导程序、下位机路由策略以及服务配置的上位机组成，可以灵活的判定不同的信号路由服务需求，进而进一步选择合适的路由服务，从而实现了工作性能稳定，服务功能多样化，无需每次更新路由服务都需要开发者借助编译器对整个控制器的软件进行更新，才能实现路由服务更新；

2.由于本发明公开的智能网关服务下发的方法只需一次对网关程序的编译，即可实现面向服务进行配置下发，从而既节省了开发工具链支出，又给用户带来了便利，还提高了网关功能安全。

附图说明

图1为本发明具体实施例的智能网关服务下发的方法的流程示意图；

图2为本发明具体实施例的路由表模板节选示意图；

图3为本发明具体实施例的服务编辑上位机界面示意图；

图4为本发明具体实施例的对应的下位机的ECU执行报文发送操作的流程示意图；

图5为本发明具体实施例的智能网关的结构示意图；

图6为本发明具体实施例的服务编辑界面示意图；

图7为本发明具体实施例的非易失性内存划分示意图；

图8为本发明具体实施例的服务更新模式的流程示意图；

图9为本发明具体实施例的工作模式结构示意图；

图10为本发明具体实施例的ECU上电的流程示意图；

图11为本发明具体实施例的信号重组功能结构示意图；

图12为本发明具体实施例的报文处理功能结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，一种智能网关服务下发的方法，包含以下步骤：

S100.向上位机中添加服务包数据；服务包数据添加完成后，进行通道映射，将虚拟通道与下位机实际通道联通。

本具体实施例中，向上位机中添加服务包数据有两种方法可选：

第一种是模板编辑法，具体包含以下步骤：

S110.下载路由表模板。

如图2所示，为本具体实施例中的路由表模板。

需要说明的是，本具体实施例中的路由表模板仅为一种示例，路由表模板可以有多种表现方式、具体属性、具体内容；本具体实施例并不作为限定路由表模板的依据。

如图3所示，本具体实施例中，点击区域1中的“下载模板”按钮，实现下载模板。

S120.在路由表模板中编辑路由数据，得到路由表数据表格。

S130.将载有经过编辑的路由表数据表格导入上位机；导入完成后，在如图3所示的区域3中显示导入成功的路由数据。

第二种是直接添加法，具体包含以下步骤：

S110.新建服务包数据；服务包数据新建完成后，同样可以在如图3所示的区域3中显示新建成功的路由数据。

S120.将服务包数据导入上位机。

需要说明的是，上述两种方式都是同时存在的，属于平行关系；用户可以根据需要，自行选择采用哪一种方法向上位机中添加服务包数据。

S200.编辑服务包数据。

S300.对服务包数据进行服务过滤操作；服务过滤操作具体包含以下步骤：

S310.判定服务包数据是否有效。

S320.根据判定结果，作出如下操作：

如果判定结果为服务包数据无效，则回到并再次执行S200。

S400.将服务包数据生成为下位机可执行程序。

S500.扫描下位机；然后根据扫描结果作出如下操作：

如果没有扫描到下位机，则执行S900。

如果扫描到下位机，则从图3所示的区域5中显示扫描到的下位机中，点击连接设置中下拉，选择对应的下位机的ECU；同时选择用于连接的设备通道。

需要说明的是，区域5中显示扫描到的下位机都是已连接的对应的下位机的ECU。

本具体实施例中，扫描下位机具体是由上位机扫描连接的设备，亦即下位机；扫描连接的设备工作完成后，在图3所示的区域2中显示已扫描到的设备。

S600.连接已连接的对应的下位机的ECU；然后根据连接结果作出如下操作：

如果连接不成功，则执行S900。

如果连接成功，则更新路由服务。

S610.点击图3所示的区域6中开始按键启动服务下发流程。

S700.检查路由服务的更新结果；然后根据检查结果作出如下操作：

如果更新不成功，则执行回到并再次执行S600。

如果更新成功，则执行S800。

S800.将下位机可执行程序打包为报文；然后通过CAN总线发送给对应的下位机的ECU；然后执行S900。

S900.从下位机可执行程序再次导出服务包数据；然后将服务包数据保存本地或者服务器，供下次使用。

需要说明的是，S900也可以置于整个服务下发流程完毕之后再进行，还可以在S1000～S1700之间的任意时刻；本具体实施例只是一种方法，并不作为限定服务包数据的导出/保存时点的依据。

如图4所示，S1000.对应的下位机的ECU执行报文发送操作，完成本次智能网关服务下发的工作流程。报文发送操作具体包含以下步骤：

S1100.执行ECU初始化操作；初始化操作用于完成接收报文的前期准备工作。

本具体实施例中，ECU初始化操作包含以下步骤：

S1110.初始化对应的下位机的ECU。

S1120.对路由表信息区进行检测和排序。

S1130.读取有效路由服务；然后将有效路由服务写入到人工预设的第一内存中。

S1200.对应的下位机的ECU接收来自CAN总线的报文。

S1300.将接收到的报文通过报文镜像功能发送给下位机路由策略。

S1400.执行报文过滤操作；报文过滤操作包含以下步骤：

S1410.识别报文的类型；报文的类型包含无效报文、路由报文和服务报文。

S1420.根据识别结果，执行报文过滤操作；报文过滤操作包含以下步骤：

如果报文的类型为无效报文，则丢弃报文；然后回到并再次执行S1200。

如果报文的类型为服务报文，则执行S1500。

如果报文的类型为路由报文，则进一步判定报文是否需要信号服务；然后根据判定结果作出如下操作：

如果报文需要信号服务，则对报文进行信号计算；然后对经过信号计算的报文进行信号填充；然后执行S1500。

如果报文不需要信号服务，则执行S1500。

需要说明的是，S1420中如果识别结果为报文的类型为服务报文，将报文数据帧拷贝到人工预设的第三内存中，然后再执行S1500。

如果识别结果为报文的类型为路由报文，则将报文数据帧拷贝到人工预设的第二内存中，然后再进一步判定报文是否需要信号服务。

第二内存包含10个的用于缓存独立的路由报文的独立区域；每个独立区域缓存路由报文的数量不多于10路；每一个独立区域包含用于存放报文数据的报文数据缓存区域、用于存放接收指针的接收指针缓存区域和用于存放发送指针的发送指针缓存区域。

第三内存存放服务报文的数量不多于100个。

需要进一步说明的是，S1420中将报文数据帧拷贝到人工预设的第二内存中之后，先执行比对操作，再然后再进一步判定报文是否需要信号服务；比对操作包含以下步骤：

由下位机路由策略循环扫描第二内存的10个独立区域，并读取接收指针缓存区域中的接收指针，和发送指针缓存区域中的发送指针；然后将接收指针与发送指针进行对比；根据对比结果作出如下操作：

如果接收指针与发送指针，则取出发送指针所指向的报文的信息，拷贝到人工预设的第四内存。

S1500.执行报文组包操作；报文组包操作用于将报文数据根据对应的协议进行格式化；报文数据包含于报文中。

S1600.对经过报文组包操作的报文执行报文操作服务。

S1700.对应的下位机的ECU将报文传送给底层驱动，完成本次智能网关服务下发的工作流程。

需要说明的是，经过报文组包操作、报文操作服务后对应的下位机的ECU将报文传送给底层驱动，报文去到对应的设备之后，发送指针指向下一个接收报文。

如图5所示，一种利用智能网关服务下发的方法的智能网关服务下发的系统，包含三大部分：

控制器引导程序，用于更新控制器运行程序、控制器引导程序、路由表服务数据和路由数据；其中：当上位机与对应的下位机的ECU联通后，控制器引导程序用于更新路由数据；当诊断仪与对应的下位机的ECU联通后，控制器引导程序用于更新控制器引导程序。

下位机路由策略，包含用于识别有效路由表服务的路由表检测与排序功能、报文接收功能、报文镜像功能、用于识别接收的报文为路由报文、服务报文或无效报文的报文过滤功能、信号重组功能、信号解析功能、信号计算功能、信号填充功能、报文组包功能、路由服务功能和报文发送服务功能。

服务配置上位机，包含导入路由表功能、新建服务包功能、编辑服务包功能、导出服务包功能、连接下位机功能和下发服务包功能。

如图3所示，为上位机界面；上位机的界面主要分为8个区域。区域1为工具栏，区域2为用户信息，区域3为路由包数据显示区、区域4为高级设置区，区域5为连接设置区，区域6为启动键分布区、区域7为打印输出区、区域8为上位机状态栏。

区域1中包含功能：新建、数据导入、数据导出、重置、下载模板、设备检测、设备连接、设备断开、查找、过滤、删除条件、全选、反选、生成可执行程序、帮助和建议。其中新建用于开启新窗口；数据导入分为路由表导入和服务包读取，路由表为表格仅包含路由服务，服务包为XML格式，包含路由服务和信号服务；数据导出将服务包导出到本地硬盘，供下次编辑使用；重置功能为服务数据编辑后还原；下载模板功能用于从上位机中保存一个如图2所示的路由表模板。用户在此模板中编辑路由数据，可以通过数据导入功能直接导入到上位机中；设备检测、设备连接和设备断开功能是上位机与所属网关下位机进行通讯连接使用；查找、过滤、删除条件、全选和反选功能是对区域3服务数据进行常规操作功能；生成可执行程序功能是上位机将服务数据转换成16进制数据供服务下发功能使用。

区域2为用户信息区，显示当期用户信息和硬件环境。当区域1中设备检测功能开启后，区域2中显示当前可用于连接下位机的硬件环境。

区域3为路由包数据显示区，当区域1中导入数据功能开启并选择图所示的表格文件，上位机后台算法自动解析路由表文件并显示在区域3中。或者在区域3中右击可以弹出如图6所示的服务编辑界面。服务编辑界面分为3个功能区，功能区1为报文路由编辑区域，功能区2为信号服务编辑界面，功能区3为按钮区域。

在图3所示区域3中双击已存在服务数据，也可以弹出图11所示界面，对选中的服务数据进行编辑。另外选中已存在的服务数据，右击还可以选择删除当前服务数据。

区域4为高级设置功能区，在高级设置功能区中可以设置相应的高级功能，包含以下功能设置：秘钥算法导入、可执行程序格式、数据流文件保存位置、下位机路由表数据存储位置设置以及通道映射功能。其中通道映射功能是将虚拟通道映射到车载网关系统的实际通道上，如果直接新建路由包数据，需要首先进行通道映射设置。

区域5为连接设置，包含：ECU选择、设备传输通道设置、设备波特率设置、服务下发流程设置以及上位机身份标志设置。

区域6为开始/停止菜单专用区，区域7为打印输出区，区域8状态栏。其中区域8中状态显示与区域1中的设置有关。

如图7所示，车载网关非易失性内存，由人工预设，划分成三大块：包含用于存放控制器引导程序的引导程序区、用于存放控制器运行程序的控制器程序区和用于存放路由表服务数据和路由数据的路由表信息区。

需要说明的是，本发明所涉及的智能网关服务下发的系统，是车载网关系统的一部分；车载网关系统是面向服务的控制器系统，根据不同的服务扩展网关系统的功能；每一条路由配置就是一个独立的服务包数据，包含报文服务和信号服务，这些服务包一起组成了路由表服务数据。

如图8所示，每一个服务包在上位机中进行编辑，并由控制器引导程序下载到路由表信息区。

如图9所示，需要进一步说明的是，车载网关系统分为正常工作模式和服务更新模式；车载网关系统一般运行在正常工作模式，只有当上位机链接时，车载网关系统才运行在服务更新模式。

如图10所示，需要进一步说明的是，对应的下位机的ECU上电后，控制器先进入引导程序区，对应的下位机的ECU在引导程序区停留20ms，并监听总线设备信息。若对应的下位机的ECU在20ms内未收到停留在引导程序的指令，对应的下位机的ECU进入则进入控制器正常程序区，并以正常工作模式运行；若对应的下位机的ECU在20ms内收到停留在引导程序指令，ECU则运行在引导程序区，车载网关系统转为以服务更新模式运行。

车载网关系统在正常工作模式时，对应的下位机的ECU在初始化读取路由表信息并进行错误识别，正常运行后周期性调用下位机路由策略对对应的下位机的ECU接收到的报文进行报文路由操作和信号重组功能。

如图11所示，信号重组功能包含信号偏移操作、公式计算操作/信号线性计算、信号替换操作、信号与操作和信号或操作；其中：

公式计算操作包含信号线性计算公式，按式(1)表达：

y＝kx+z (1)

y为替换信号；k为信号斜率，由人工预设；x为原信号；z为信号偏移量，由人工预设。

如图12所示，车载网关系统在正常工作模式时，包含报文处理功能；报文处理功能具体包含：报文路由功能、报文标识符修改功能、报文周期修改功能和数据场长度修改功能。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能网关服务下发的方法，其特征在于：包含以下步骤：

S100.向上位机中添加服务包数据；然后将虚拟通道与下位机实际通道联通；

S200.编辑所述服务包数据；

S300.对所述服务包数据进行服务过滤操作；所述服务过滤操作具体包含以下步骤：

S310.判定所述服务包数据是否有效；

S320.根据判定结果，作出如下操作：

如果判定结果为所述服务包数据无效，则回到并再次执行S200；

S400.将所述服务包数据生成为下位机可执行程序；

S500.扫描下位机；然后根据扫描结果作出如下操作：

如果没有扫描到所述下位机，则执行S900；

如果扫描到所述下位机，则从扫描到的下位机中选择对应的下位机的ECU；同时选择用于连接的设备通道；

S600.连接所述对应的下位机的ECU；然后根据连接结果作出如下操作：

如果连接不成功，则执行S900；

如果连接成功，则更新路由服务；

S700.检查路由服务的更新结果；然后根据检查结果作出如下操作：

如果更新不成功，则执行回到并再次执行S600；

如果更新成功，则执行S800；

S800.将所述下位机可执行程序打包为报文；然后通过CAN总线发送给所述对应的下位机的ECU；然后执行S900；

S900.从所述下位机可执行程序再次导出所述服务包数据；然后保存所述服务包数据；

S1000.所述对应的下位机的ECU执行报文发送操作，完成本次智能网关服务下发的工作流程。

2.根据权利要求1所述的智能网关服务下发的方法，其特征在于：S100中所述向上位机中添加服务包数据具体包含以下步骤：

S110.下载路由表模板；

S120.在所述路由表模板中编辑路由数据，得到路由表数据表格；

S130.将载有经过编辑的所述路由表数据表格导入所述上位机。

3.根据权利要求2所述的智能网关服务下发的方法，其特征在于：S100中所述向上位机中添加服务包数据具体包含以下步骤：

S110.新建所述服务包数据；

S120.将所述服务包数据导入所述上位机。

4.根据权利要求2或3任一所述的智能网关服务下发的方法，其特征在于：所述报文发送操作具体包含以下步骤：

S1100.执行ECU初始化操作；所述初始化操作用于完成接收报文的前期准备工作；

S1200.所述对应的下位机的ECU接收来自CAN总线的报文；

S1300.将接收到的报文通过报文镜像功能发送给下位机路由策略；

S1400.执行报文过滤操作；所述报文过滤操作包含以下步骤：

S1410.识别所述报文的类型；所述报文的类型包含无效报文、路由报文和服务报文；

S1420.根据识别结果，执行报文过滤操作；所述报文过滤操作包含以下步骤：

如果所述报文的类型为所述无效报文，则丢弃所述报文；然后回到并再次执行S1200；

如果所述报文的类型为所述服务报文，则执行S1500；

如果所述报文的类型为所述路由报文，则进一步判定所述报文是否需要信号服务；然后根据判定结果作出如下操作：

如果所述报文需要信号服务，则对所述报文进行信号计算；然后对经过信号计算的所述报文进行信号填充；然后执行S1500；

如果所述报文不需要信号服务，则执行S1500；

S1500.执行报文组包操作；所述报文组包操作用于将报文数据根据对应的协议进行格式化；所述报文数据包含于所述报文中；

S1600.对经过所述报文组包操作的报文执行报文操作服务；

S1700.将所述报文传送给底层驱动，完成本次智能网关服务下发的工作流程。

5.根据权利要求4所述的智能网关服务下发的方法，其特征在于：所述ECU初始化操作包含以下步骤：

S110.初始化所述对应的下位机的ECU；

S120.对路由表信息区进行检测和排序；

S130.读取有效路由服务；然后将所述有效路由服务写入到人工预设的第一内存中。

6.根据权利要求5所述的智能网关服务下发的方法，其特征在于：S1420中如果识别结果为所述报文的类型为所述服务报文，将所述报文数据帧拷贝到人工预设的第三内存中，然后再执行S1500；

如果识别结果为所述报文的类型为所述路由报文，则将所述报文数据帧拷贝到人工预设的第二内存中，然后再进一步判定所述报文是否需要信号服务。

7.根据权利要求6所述的智能网关服务下发的方法，其特征在于：所述第二内存包含10个的用于缓存独立的所述路由报文的独立区域；每个所述独立区域缓存所述路由报文的数量不多于10路；每一个所述独立区域包含用于存放所述报文数据的报文数据缓存区域、用于存放接收指针的接收指针缓存区域和用于存放发送指针的发送指针缓存区域；

所述第三内存存放所述服务报文的数量不多于100个。

8.根据权利要求7所述的智能网关服务下发的方法，其特征在于：S1420中将所述报文数据帧拷贝到人工预设的第二内存中之后，先执行比对操作，再然后再进一步判定所述报文是否需要信号服务；所述比对操作包含以下步骤：

由所述下位机路由策略循环扫描所述第二内存的10个所述独立区域，并读取所述接收指针缓存区域中的所述接收指针，和所述发送指针缓存区域中的所述发送指针；然后将所述接收指针与所述发送指针进行对比；根据对比结果作出如下操作：

如果所述接收指针与所述发送指针，则取出所述发送指针所指向的报文的信息，拷贝到人工预设的第四内存。

9.一种利用权利要求8所述的智能网关服务下发的方法的智能网关服务下发的系统，其特征在于：包含以下部分：

控制器引导程序，用于更新控制器运行程序、所述控制器引导程序、路由表服务数据和路由数据；其中：当所述上位机与所述对应的下位机的ECU联通后，所述控制器引导程序用于更新路由数据；当诊断仪与所述对应的下位机的ECU联通后，所述控制器引导程序用于更新所述控制器引导程序；

下位机路由策略，包含用于识别有效路由表服务的路由表检测与排序功能、报文接收功能、报文镜像功能、用于识别接收的所述报文为所述路由报文、所述服务报文或所述无效报文的报文过滤功能、信号重组功能、信号解析功能、信号计算功能、信号填充功能、报文组包功能、路由服务功能和报文发送服务功能；

服务配置上位机，包含导入路由表功能、新建服务包功能、编辑服务包功能、导出服务包功能、连接下位机功能和下发服务包功能；

车载网关非易失性内存，由人工预设，包含用于存放所述控制器引导程序的引导程序区、用于存放所述控制器运行程序的控制器程序区和用于存放所述路由表服务数据和所述路由数据的路由表信息区。

10.根据权利要求9所述的智能网关服务下发的方系统，其特征在于：所述信号重组功能包含信号偏移操作、公式计算操作、信号替换操作、信号与操作和信号或操作；其中：

所述公式计算操作包含信号线性计算公式，按下式表达：

y＝kx+z

y为替换信号；k为信号斜率，由人工预设；x为原信号；z为信号偏移量，由人工预设。

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