CN203911981U - 一种汽车控制器局域网络的网关设备的外围电路及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车控制器局域网络的网关设备的外围电路及汽车，涉及汽车CAN技术领域。其中，所述网关设备包括有一个输入端和多个输出端，其中，所述输入端与车载诊断系统OBD接口相连，所述多个输出端分别连接至整车网络的各个子网；所述外围电路包括：设置在所述输入端和所述输出端之间的多个开关电路，其中，每个所述输出端均通过一个对应的开关电路，连接至所述输入端。本实用新型在整车子网与OBD接口提供了经开关电路连接的直接数据通道，使得不经过网关设备的转发模块直接转发子网与OBD接口之间的数据成为可能。

Description

一种汽车控制器局域网络的网关设备的外围电路及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别是指一种汽车控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)的网关设备的外围电路及汽车。 

背景技术

随着汽车工业的发展，电子控制在整车控制系统中的比重不断提高。电子复杂化程度越来越高，各种电子器件之间的信息交换量日益增加，采用总线通讯已经成为汽车电子发展的一个重要方向。 

二十世纪八十年代初，德国Bosch公司为解决现代汽车中众多控制单元、测试仪器之间的实时数据交换问题，开发了一种串行通信协议——控制器局域网协议，即CAN总线协议。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商，都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。 

总线技术的发展带动了车载网络的发展，车载网络成为各汽车电子电器之间的桥梁。为了各由电子电器组成的子网之间的互联以及防止未授权用户对整车网络的访问，现有技术中在整车CAN网络中引入了独立的网关设备。 

图1是目前常用的一个带独立网关的汽车CAN网络拓扑图,其中，网关12一端连接若干个子网，每个子网中连接有若干个电控单元11，网关12的另一端与车载诊断系统(OBD，On-Board Diagnostic)接口13相连。网关12本身具有认证模块和转发模块，其中，认证模块可以实现用户的认证；转发模块则在用户认证通过后，在子网和OBD接口之间转发数据。因此，现有的汽车CAN网络的网关就存在以下问题：子网与OBD接口之间没有直接的数据通道，两者之间的数据转发，需要经过网关的转发模块，可能导致数据传输时延较长 等问题，不利于生产效率的提高。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种汽车控制器局域网络的网关设备的外围电路及汽车，在整车子网与OBD接口提供了经开关电路连接的直接数据通道，使得不经过网关设备直接转发子网与OBD接口之间的数据成为可能。 

本实用新型提供的一种汽车控制器局域网络的网关设备的外围电路，所述网关设备包括有一个输入端和多个输出端，其中，所述输入端与车载诊断系统OBD接口相连，所述多个输出端分别连接至整车网络的各个子网；所述外围电路包括：设置在所述输入端和所述输出端之间的多个开关电路，其中，每个所述输出端均通过一个对应的开关电路，连接至所述输入端。 

其中，上述外围电路中， 

所述网关设备还包括有一输出开关电路控制信号的多个控制端口，每个所述开关电路分别与一个对应的控制端口连接。 

本实用新型还提供了一种汽车，包括车载诊断系统OBD和网关设备，还包括以上所述的汽车控制器局域网络的网关设备的外围电路。 

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下： 

本实用新型提供的一种汽车CAN网络的独立网关的外围电路及汽车，在OBD接口和整车的子网之间提供了经开关电路连接的直接数据通道，使得子网与OBD接口之间的数据转发可以不经过网关设备的转发模块，从而可以消除网关路由报文的延时，缩短向子网中设备刷写数据所需时间以满足生产节拍的要求。并且，本实用新型可以在不单独制作线束的情况下，使开发人员读取车辆各子网的通讯信息成为可能。 

附图说明

图1为目前常用的一个带独立网关的CAN网络拓扑图； 

图2为本实用新型的实施例提供的一种汽车CAN网络的独立网关及其外围电路示意图； 

[附图标记说明] 

1、网关输入端，2、网关输出端，3、子网，4、原CAN网关，5、开关电路，6、开关电路控制模块，11、电控单元，12、网关，13、OBD接口。 

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。 

本实用新型提供的网关设备，在现有网关设备的基础之上增加了外围电路，提供了网关输入/输出端之间的直接数据通道，使得不经过网关设备的转发模块直接转发子网与OBD接口之间的数据成为可能。 

本实用新型实施例提供的汽车控制器局域网络的网关设备的外围电路中，所述网关设备包括一个输入端和多个输出端，所述输入端与车载诊断系统(OBD)接口相连，所述多个输出端分别连接至整车网络的各个子网。具体的，所述外围电路包括： 

设置在所述输入端和所述输出端之间的多个开关电路，其中，每个所述输出端均通过一个对应的开关电路，连接至所述输入端。 

这里，开关电路可以采用现有技术中各种具有可实现开启/断开状态的电路予以实现。 

更进一步的，所述网关设备还包括有一输出开关电路控制信号的多个控制端口，每个所述开关电路分别与一个对应的控制端口连接。 

从以上所述可以看出，本实用新型实施例通过连接在输入端与各个输出端之间的开关电路，可以直接转发子网与OBD接口之间的数据。 

本实用新型实施例提供的网关设备，还可以包括有与现有技术网关设备相类似的一些模块，如认证模块和数据转发模块。这里，所述认证模块与所述开关电路控制模块连接，所述数据转发模块与所述认证模块连接。认证模块可以产生用于控制开关电路控制信号，并通过网关设备上的控制端口输出至相应的开关电路。 

本实用新型还提供了一种汽车，该汽车包括有OBD系统和网关设备，还包括有上述的网关设备的外围电路。 

下面进一步结合附图对本实用新型作更为详细的描述。 

本实用新型针对开发人员无法读取现有的汽车CAN网络的网关连接的各子网的通讯信息而只能读取诊断信息，以及在车辆下线过程中，当对任意一个子网中的电控单元进行大数据刷写时，由于现有的汽车CAN网关路由报文存在延时，会导致刷写时间不能满足生产节拍的要求的问题，提供一种汽车CAN网络的独立网关。 

如图2所示为本实用新型的实施例提供的一种汽车CAN网络的独立网关示意图，该网关包括输入端1接OBD接口且各输出端2分别接各子网3的原CAN网关4，即现有的汽车CAN网络的网关；还包括若干个开关电路5，分别连接于该原CAN网关4的输入端1和每个输出端2之间。原CAN网关4还包括与各开关电路5连接的开关电路控制模块6。本实用新型提供的该独立网关中，原CAN网关4中包括有认证模块(图中未示出)，认证模块对当前通过OBD接口请求访问子网3的用户进行安全认证，在安全认证通过后，开关电路控制模块6闭合连接于该被请求访问的子网3和输入端1之间的开关电路5，并在该访问结束后命令开关电路控制模块6断开该开关电路5。 

其中，开关电路5可以采用现有的任一种开关电路，开关电路控制模块6也可以采用现有的任一可控制开关电路闭合/断开的电路。例如，可以采用现有的场效应管串联在原CAN网关4的输入端1和每个输出端2之间作为开关电路5，开关电路控制模块6采用一个可根据指令直接输出控制场效应管导通与否的信号即可。则当前请求访问的用户安全认证通过后，原CAN网关4命令开关电路控制模块6闭合开关电路5，则开关电路控制模块6向该场效应管输出能使其导通的控制电压；当前用户访问结束后，原CAN网关4命令开关电路控制模块6断开开关电路5，则开关电路控制模块6向该场效应管输出能使其关断的控制电压即可实现。此处不再对开关电路5和开关电路控制模块6多做描述。 

优选地，原CAN网关4还包括监控单元(图2中未示出)，用于监测与原CAN网关相连的各子网工作状态，并在监测到任一子网关闭时，向开关电路控制模块6发送第一指令，并在监测到该子网恢复正常工作后向开关电路控制模块6发送第二指令。开关电路控制模6块根据收到的第一指令强制断开连接于相应的子网和输入端之间的开关电路5或拒绝响应原CAN网关4作出的 关闭该开关电路的命令，直至收到第二指令后才响应原CAN网关4作出的关闭/断开该开关电路5的命令。 

本实用新型提供的汽车CAN网络的独立网关，在不单独制作线束的情况下，使开发人员读取车辆各子网的通讯信息成为可能，并在大数据刷写电控单元时，消除网关路由报文的延时，缩短刷写时间以满足生产节拍的要求。 

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (3)

1.一种汽车控制器局域网络的网关设备的外围电路，所述网关设备包括有一个输入端和多个输出端，其中，所述输入端与车载诊断系统OBD接口相连，所述多个输出端分别连接至整车网络的各个子网；其特征在于，所述外围电路包括：设置在所述输入端和所述输出端之间的多个开关电路，其中，每个所述输出端均通过一个对应的开关电路，连接至所述输入端。

2.如权利要求1所述的外围电路，其特征在于，所述网关设备还包括有一输出开关电路控制信号的多个控制端口，每个所述开关电路分别与一个对应的控制端口连接。

3.一种汽车，包括车载诊断系统OBD和网关设备，其特征在于，还包括如权利要求1至2任一项所述的网关设备的外围电路。