CN204598000U - 一种车用网关控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种车用网关控制器，包括：外部存储器；与外部存储器相连的第一和第二处理器，第一和第二处理器均具有至少一个网络接口，第一处理器作为车辆的网关以完成车辆内多个网络之间的数据通信并将数据存入外部存储器中；第二处理器从外部存储器中获取数据以对车辆内多个网络的网络负载量进行统计、多个网络节点的节点控制器状态进行监控，并对车辆的整车状态进行监控；电源模块，电源模块分别与第一和第二处理器相连以为第一和第二处理器供电；时钟模块，时钟模块分别与第一和第二处理器相连以为第一和第二处理器提供工作时钟。本实用新型的车用网关控制器可为设计者、专业维修维护人员、以及用户提供实时、全面的整车运行信息。

Description

一种车用网关控制器

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种车用网关控制器。

背景技术

在现代汽车领域，整车设计讲究安全、可靠、智能。而作为提供各个网络间各个模块信息交互的网关控制器来说，通常只能满足各个网络间信息交互的准确、及时。因此，现有的车用网关控制器功能单一，很难为整车的安全、可靠、智能的分析提供可靠的信息来源。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种可提供车辆实时的状态监测的车用网关控制器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种车用网关控制器，包括：外部存储器；与所述外部存储器相连的第一处理器，所述第一处理器具有至少一个网络接口，所述第一处理器作为车辆的网关以完成所述车辆内多个网络之间的数据通信，并将数据存入所述外部存储器中；与所述外部存储器相连的第二处理器，所述第二处理器具有至少一个网络接口，所述第二处理器从所述外部存储器中获取数据以对所述车辆内多个网络的网络负载量进行统计、多个网络节点的节点控制器状态进行监控，并对所述车辆的整车状态进行监控，并将监控数据和统计数据存入外部存储器；电源模块，所述电源模块分别与所述第一处理器和第二处理器相连，所述电源模块为所述第一处理器和第二处理器供电；以及时钟模块，所述时钟模块分别与所述第一处理器和第二处理器相连，所述时钟模块为所述第一处理器和第二处理器提供工作时钟。

另外，根据本实用新型上述的车用网关控制器还可以具有如下附加的技术特征：

所述第二处理器包括外接接口，通过所述外接接口与外部存储器相连。

所述第一处理器具有多个网络接口。

所述第一处理器具有CAN网络接口、LIN网络接口和FLEXRAY网络接口。

所述第一处理器具有6路CAN网络接口。

所述6路CAN网络接口包括整车启动CAN网络接口、动力CAN网络接口、ABSCAN网络接口、车身CAN网络接口、车载终端CAN网络接口、诊断CAN网络接口。

所述第二处理器具有诊断CAN网络接口。

所述第二处理器对监控数据和统计数据进行加密存储。

所述外部存储器包括：随机存储器，所述随机存储器与所述第一处理器和所述第二处理器均相连以为所述第一处理器提供数据存储且为所述第二处理器提供数据；非易失性存储器，所述非易失性存储器与所述第二处理器相连以为所述第二处理器对监控数据和统计数据提供数据存储。

所述非易失性存储器包括SD卡、U盘、硬盘。

本实用新型的车用网关控制器，能够实时地掌握整车网络节点控制器的状态、各通信网络负载率、整车各个工况下的综合状态需要，从而为整车的安全、可靠、智能的分析提供可靠的信息来源。因此，本实用新型的实施例在满足了整车各个网络的工作需求的同时，可同时提供整车的实时信息，提供整车运行实时状态。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的车用网关控制器的结构图；以及

图2为本实用新型实施例的车用网关控制器的工作步骤示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图描述根据本实用新型实施例的车用网关控制器。

参考图1，根据本实用新型实施例的车用网关控制器100，包括外部存储器110、第一处理器120、第二处理器130、电源模块（图中未示出）和时钟模块140。其中：

第一处理器120与外部存储器110相连，第一处理器120具有至少一个网络接口，第一处理器120作为车辆的网关以完成车辆内多个网络之间的数据通信，并将数据存入外部存储器110中。具体而言，第一处理器120按照整车通信协议处理汽车各个网络间的信息转发、信息组合、信息解析传送等。例如整帧转发，如将ESC网络的ABS整帧转发至舒适网（波特率不同的网络）仪表，舒适网各个模块采集ABS的实时数据显示于仪表。再如，信息组合，如将动力网电机控制器的状态信息、电池管理器状态信息、整理组合转发到舒适网仪表，显示现在的电机运行状态、电池现在的运行状态，将此时的电机和电池的状态信息显示于仪表，提示车主，此时是否可以正常运行。信息解析可对各个模块的信息进行运算解析，然后传送到其他各个网络。例如在数据传送时对车速解析计算、又如将动力网动力控制器模块的实时信息转发至车载终端，以便于远程监控此时车辆运行中的电池电量。还可对电池温度等信息进行解析。并可将接收到来自各个网络间的数据存入外部存储器110中以及将多个网络之间的数据通信的时间记录到外部存储器110中，以便于第二处理器130根据时钟信息对整车数据进行统计、运算等。

第二处理器130与外部存储器110相连，第二处理器130具有至少一个网络接口，第二处理器130从外部存储器110中获取数据以对车辆内多个网络的网络负载量进行统计、多个网络节点的节点控制器状态进行监控，并对所述车辆的整车状态进行监控，并将监控数据和统计数据存入外部存储器110。具体地，第二处理器130通过对第一处理器120存入外部存储器110中的数据进行读取，然后对数据进行分析处理。并计算出实时的整车各个网络的网络负载量、整车各个运行工况下的整体状态，以及客户需求的整车各个节点控制器的状态进行准确判断。并根据时钟模块140中的时钟定时将这些数据存入外部存储器110中。此时，若整车诊断口有对应诊断命令输入时。第二处理器130将按照诊断协议对应的命令通过数据流形式将这些数据上传至诊断工具进行解析显示存储的故障信息和各个节点的状态信息，以便对整车的实时状态进行分析。

在该实例中，诊断工具是根据诊断协议将诊断码发送至整车的第二处理器130，第二处理器130根据接收到的诊断命令，然后根据定制的协议，第二处理器130将此时自行计算的故障，按照诊断工具请求的故障信息一一发送到诊断工具，然后诊断工具根据第二处理器130反馈的信息进行显示。需要说明的是，在该实例中，第二处理器130可自行计算故障并进行存储，诊断工具是一个具有下发请求命令和显示故障的工具。

在本实用新型的一个实施例中，外部存储器110包括随机存储器111和非易失性存储器112，非易失性存储器112包括但不限于：SD卡、U盘或者硬盘等。在该实例中，非易失性存储器112与第二处理器130相连以为第二处理器130对监控数据和统计数据提供数据存储。随机存储器112与第一处理器120和第二处理器130均相连以为第一处理器120提供数据存储且为第二处理器130提供数据。即第一处理器120的数据可将接收到来自各个网络间的数据以及时钟模块140的时钟信息存入随机存储器111中。而第二处理器130根据随机存储器111中的时钟信息和各个网络间的数据对车辆内多个网络的状态进行监控并统计以及对车辆的整车状态进行监控的数据存入非易失性存储器112中。在本实用新型的一个实施例中，第二处理器130包括外接接口，通过该外接接口与非易失性存储器112相连。另外，第二处理器130可对监控数据和统计数据进行加密存储至非易失性存储器112中，例如通过相应的加密算法进行加密，加密算法为现有技术，本实用新型的实施例对采用何种加密算法并没有限制。

电源模块分别与第一处理器120和第二处理器130相连，电源模块为第一处理器120和第二处理器130供电。

时钟模块140分别与第一处理器120和第二处理器130相连，时钟模块140为第一处理器120和第二处理器130提供工作时钟。具体而言，时钟模块140为第一处理器120和第二处理器130设置时间所用。例如，可以通过外部诊断工具或PC机进行设置。此时间将和随机存储器111的时间一同计入随机存储器111中，以便于第二处理器130对存储的数据进行各项数据统计、运算提供可靠的时钟标志。

第一处理器120具有多个网络接口。结合图1，作为一个具体的例子，第一处理器120具有CAN网络接口、LIN网络接口（本地互联网络接口）和FLEXRAY网络接口。进一步地，第一处理器120具有但不限于6路CAN网络接口。6路CAN网络接口例如包括整车启动CAN网络接口、动力CAN网络接口、ABS CAN网络接口、车身CAN网络接口、车载终端CAN网络接口、诊断CAN网络接口。第二处理器130具有但不限于：诊断CAN网络接口，以便第二处理器130与诊断工具相连。

具体而言，结合图2，第一处理器120通过6路CAN网络接口、LIN网络接口和FLEXRAY网络接口对整车6路CAN网络、以及LIN网络、FLEXRAY网络信息的接收。按照车型通信协议要求，进行数据间的映射、数据的组合、数据解析等。然后通过相应的网络接口将数据发送到对应的网络中，以满足整车各个网络间各个节点对所需实时信息的要求。

数据在整车启动网、动力网、ABS网、车身网、车载终端网、诊断网6路CAN网络之间交互。如第一处理器120将启动网BCM模块的启动命令发送到动力网，以便于实现一键启动整车。又如第一处理器120将动力网档位信号发送至车身网仪表模块，显示当前档位信息等。又如动力网将当时的动力模块的实时数据传送至车载终端模块。车载终端再将信息通过无线信号发送至远程服务器，完成整车的远程监控等。

当第一处理器120在接收到各个网络数据并进行转发的时，将收到的数据存入随机存储器111对应的地址位置，作为一个具体的例子，存储格式按照下表的格式进行。存储后将对应的数据标志位置1。

表1

第一处理器120根据表1的数据类型数据存储，第二处理器130实时读取标志为1的数据信息，并将已读取的随机存储器111中的对应的标志置0。第二处理器130按照协议对读取数据进行统计分析、处理运算。最终将运算得出的结果存入到非易失性存储器112中。

第二处理器130对随机存储器111中存储的数据统计处理，将整车网络状态、各网络负载、网络节点控制器状态。整车各个工况下的各个模块工作的实时数据进行统计，得到此时整车各个节点的状态，然后在进行加密存储至非易失性存储器112中。表2为从非易失性存储器112中解密后的存储信息，即最终诊断信息存储格式。

表2

当外部诊断工具或者专用PC机通过诊断口发送读取整车的实时信息命令时。第二处理器130通过判断请求命令，将通过数据流方式将存储的诊断信息发送至诊断工具。诊断工具或者PC机将返回的整车信息数据以较好的人机界面方式显示于屏幕。为整车模块验证、车辆维护、维修等提供可靠的数据信息。

本实用新型实施例的车用网关控制器，能够实时地掌握整车网络节点控制器的状态、各通信网络负载率、整车各个工况下的综合状态需要，从而为整车的安全、可靠、智能的分析提供可靠的信息来源。因此，本实用新型的实施例在满足了整车各个网络的工作需求的同时，可同时提供整车的实时信息，提供整车运行实时状态。例如：

1、可为整车各个CAN网络间提供CAN报文信息交互。

2、能监测整车各个网络间的负载率。

3、监控各个网络节点控制器的状态，实时了解整车各模块是否正常工作。

4、能提供整车状态的实时信息，例如在新能源车领域可以为动力、控制等数据提供准确的数据支持。

5、当整车在进行维护或者在修理时能为专用诊断工具提供最全面的整车信息。

6、在车辆发生事故时，存储的诊断信息可以作为一组分析事故原因的参考数据。

本实用新型实施例的车用网关控制器，在保证了整车通信的情况下，增加的第二处理器130对整车信息处理可以对整车各个通信网络的通信息进行整合，将各个节点的状态信息、各个通信网络的状态信息、瞬时负载量进行统计，并实时存储，还可通过对这些通信信息的整合判断，在车辆各个运行工况下进行综合判断，实时记录信息。以便于让维护和专业设计人员对车辆信息进行有效的监控。该车用网关控制器可以广泛应用在现阶段电子配置较高的整车中。该车用网关控制器为整车的电子智能化提供了优越的平台。既保障了整车各个功能模块间的信息交互，也可以为设计者、专业维修维护人员、以及用户提供最实时、最全面的整车运行信息。

因此新型网关控制器有着它独有的优越性。故必将在整车设计中得到推广。运用范围包括纯电动乘用车、双模电动乘用车、以及纯电动大巴等新能源车辆。在传统燃油车中，此模块也可移植到传统燃油车，对传统燃油车的状态进行监控。

由于该网关控制器可以整合整车的CAN总线网络、整车LIN网络、以及整车FLEXRAY通信网络之间的信息交互。可以处理整车的网络上的通信信息。第二处理器130还可包括：CAN网络接口、LIN网络接口、FLEXRAY网络接口等，由此，第二处理器130通过计算统计出整车的状态信息、网络的实时运行负载状态和整车各个节点的运行状态通过存储，并可以通过第二处理器130的CAN网络接口、LIN网络接口、FLEXRAY网络接口和整车装载的智能车载终端模块与各个网络进行交互，并可将非易失性存储器112中的状态信息发送至监控系统或者是指定的智能终端模块。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种车用网关控制器，其特征在于，包括：

外部存储器；

与所述外部存储器相连的第一处理器，所述第一处理器具有至少一个网络接口，所述第一处理器作为车辆的网关以完成所述车辆内多个网络之间的数据通信，并将数据存入所述外部存储器中；

用于从所述外部存储器中获取数据以对所述车辆内多个网络的网络负载量进行统计、多个网络节点的节点控制器状态进行监控，并对所述车辆的整车状态进行监控，并将监控数据和统计数据存入外部存储器的第二处理器，所述第二处理器与所述外部存储器相连，所述第二处理器具有至少一个网络接口；

电源模块，所述电源模块分别与所述第一处理器和第二处理器相连，所述电源模块为所述第一处理器和第二处理器供电；以及

时钟模块，所述时钟模块分别与所述第一处理器和第二处理器相连，所述时钟模块为所述第一处理器和第二处理器提供工作时钟。

2.如权利要求1所述的车用网关控制器，其特征在于，所述第二处理器包括外接接口，通过所述外接接口与外部存储器相连。

3.如权利要求1所述的车用网关控制器，其特征在于，所述第一处理器具有多个网络接口。

4.如权利要求3所述的车用网关控制器，其特征在于，所述第一处理器具有CAN网络接口、LIN网络接口和FLEXRAY网络接口。

5.如权利要求4所述的车用网关控制器，其特征在于，所述第一处理器具有6路CAN网络接口。

6.如权利要求5所述的车用网关控制器，其特征在于，所述6路CAN网络接口包括整车启动CAN网络接口、动力CAN网络接口、ABS CAN网络接口、车身CAN网络接口、车载终端CAN网络接口、诊断CAN网络接口。

7.如权利要求1所述的车用网关控制器，其特征在于，所述第二处理器具有诊断CAN网络接口。

8.如权利要求1所述的车用网关控制器，其特征在于，所述外部存储器包括：

随机存储器，所述随机存储器与所述第一处理器和所述第二处理器均相连以为所述第一处理器提供数据存储且为所述第二处理器提供数据；

非易失性存储器，所述非易失性存储器与所述第二处理器相连以为所述第二处理 器对监控数据和统计数据提供数据存储。

9.如权利要求8所述的车用网关控制器，其特征在于，所述非易失性存储器包括SD卡、U盘、硬盘。