CN221042901U - 一种车载通用网关系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种车载通用网关系统，系统设有网关模块，所述网关模块设有CAN网络接口，并通过CAN网络接口连接车辆CAN网络，所述网关模块设有本地无线接口、公共无线通讯接口和本地有线车载以太网网络接口，所述公共无线通讯接口连接GSM、3G、4G或5G模块，用于连接Internet网络，所述本地无线接口连接WIFI模块和/或蓝牙模块。本实用新型是一种在民用乘用车上使用的通用通讯网关系统，其连接车上所有有线网络，让车载网络简洁、好用。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车通信技术领域，尤其涉及一种车载通用网关。
背景技术
汽车网关(Automotive Gateway)可以简单形象地理解为翻译官，作为整车网络的数据交互枢纽，是整车电子电气构架中的核心部件，使数据在车辆内部的多个网络(CAN、LIN、Ethernet等)中安全可靠得进行传输是其核心功能。网关作为汽车网络系统的核心控制装置，负责协调不同结构特征的CAN总线网络和其他数据网络之间的协议转换、数据交换、故障诊断等工作。整车电子电气构架可以基于网关而更加优化，网关也可以提高整车拓扑结构的可扩展性和整车的安全性，整车网络数据的保密性也可以得到加强。
网联汽车以及自动驾驶已经是汽车行业的大势所趋，随着汽车数据处理的不断增强和连接功能不断增加，车辆必须以非常低的延迟在各个域之间对越来越多的数据进行安全可靠的处理和通信。汽车网关处理器通常是32位微控制器(MCU)，存储和常用的网关接口已经内置中，如控制器局域网(CAN)、本地互联网络(LIN)和FlexRay等低速接口。以较低的延迟来传输大量数据，这在CAN和LIN之类的接口是无法实现的。正因如此，包含车载以太网接口的网关将会成为汽车制造商更好的选择。在消费者领域中公认的通信协议TCP/IP对于车上极具吸引力，因为相比于未经证实的协议，其风险更低。由于MCU并不能满足处理和路由未来网关的数据要求，取而代之的将是具有更高性能的应用处理器(ApplicationProcessor)。
但当前的车载网关，主要用于连接本地网络(车载以太网，CAN等)，如需连接至internet,则需要通过TBOX进行桥接网络，使车载网络系统变得更加复杂。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是实现一种车载通用网关，让车载网络通信更加简洁、好用，能用于提供车载公共无线接口、本地有线接口，本地无线接口等网络连接。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种车载通用网关系统，系统设有网关模块，所述网关模块设有CAN网络接口，并通过CAN网络接口连接车辆CAN网络，所述网关模块设有本地无线接口、公共无线通讯接口和本地有线车载以太网网络接口，所述公共无线通讯接口连接GSM、3G、4G或5G模块，用于连接Internet网络，所述本地无线接口连接WIFI模块和/或蓝牙模块。
所述网关模块为SOC处理器，所述网关模块通过SPI线路与MCU通信，所述MCU用于CAN/CAN FD通讯。
所述公共无线通讯接口连接通讯模组实现2G/3G/4G/5G网络功能，所述网关模块通过USB总线与通讯模组连接。
所述网关模块连接有EMMC模块和PHY模块，所述EMMC模块用于存储数据，所述PHY模块用于物理接口收发器。
所述WIFI模块和/或蓝牙模块用于与用户移动设备匹配，让用户移动设备共享网关的i nternet网络。
所述CAN网络接口通过CAN或CAN FD数据格式与整车CAN网络通信。
所述CAN网络接口内设有防火墙单元。
本实用新型是一种在民用乘用车上使用的通用通讯网关系统，其连接车上所有有线网络，让车载网络简洁、好用，该网络包括但不限于CAN网络、车载以太网等，并按照这些网络上的ECU要求转发网络信息，提供交换接口，同时本网关内建无线通讯模组，可以支持4G/5G,WF I和BT,并为车上其他ECU提供I nternet访问接口。网关内建防火墙，可以保障车载ECU内部和外部(连接到I nternet)的通讯信息安全。
附图说明
下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为通用网关在整车系统的拓扑图；
图2为通用网关实现拓扑图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
车载通用网关系统，主要由通讯模组，高性能处理器SOC，MCU，EMMC，WI F I/BT模组构成。系统可以提供完善的路由设置，可以为不同类型的网络设置路由通路，还能提供内建的防火墙，可以根据信息的不同的，网络类型的不同，设置对应的防火墙规则，其中，高性能处理器SOC处理器用来在不同通过通讯接口之间进行信息的接受，发送，转存，加密，解密，来保障信息加解密，转发的实时性和可靠性。网关模块设有CAN网络接口、本地无线接口、公共无线通讯接口和本地有线车载以太网网络接口，分别用来实现不同的功能。
网关模块的CAN网络接口，并通过CAN网络接口连接车辆CAN网络，MCU负责CAN/CANFD通讯，通过SPI总线与SOC进行连接，CAN网络接口通过CAN或CAN FD数据格式与整车CAN网络通信。CAN网络接口内设有防火墙单元，提供可通过信息列表(白名单)和不可通过信息列表(黑名单)，网关提供远程配置接口，可以通过安全链路对通用网关的路由和防火墙进行特别设置。
网关模块的本地无线接口连接WI F I模块和/或蓝牙模块，可以采用WI F I/BT模组用来提供本地的无线WI F I和蓝牙链路，方便用户使用手机等设备接入车载网关，使用时车上乘客的手机可以通过这两种接口与网关来连接，手机可共享网关的i nternet网络。此外，利用WI F I模块和/或蓝牙模块，可以提供特定的本地无线升级，可以通过WI F I或者BT(蓝牙)，在特定的安全链路保护下，对通用网关进行设置和升级；
网关模块的公共无线通讯接口连接GSM、3G、4G或5G模块，利用通讯模组用来连接2G/3G/4G/5G网络，通过USB总线与SOC进行连接，用于向SOC提供无线I nternet网络。
网关模块的本地有线车载以太网网络接口，基于本地车载以太网接口，网关连接至车载以太网网络，可以与车载中支持Ethernet的ECU进行通信，可对以太网报文进行处理，保罗但不局限于：转发，保存，加密，解密等。
网关模块连接有EMMC模块和PHY模块，EMMC模块用于存储数据，PHY模块是物理接口收发器，通过PHY芯片，SOC与车载以太网进行连接，从而使通用网关与车上其他ECU进行通信。
车载通用网关系统通用网关接口包括2G/3G/4G/5G无线网络接口，本地CAN/CANFD网络接口，本地车载以太网接口，本地无线接口WI F I和蓝牙。基于2G/3G/4G/5G无线网络接口，网关可以访问I nternet,这是智能网联汽车与传统汽车的一个重要区别。基于本地CAN/CAN FD网络接口，网关可与车载CAN网络进行通讯，可对CAN/CAN FD网络上的报文进行转发，保存，加密，解密等。基于本地车载以太网接口，网关连接至车载以太网网络，可以与车载中支持Ethernet的ECU进行通信，可对以太网报文进行处理，保罗但不局限于：转发，保存，加密，解密等。基于本地无线接口WI F I和蓝牙，用户可以很方便的配置通用网关且可使用通用网关的2G/3G/4G/5G网络连接至I nternet；同时在特定的安全链路保护下，可对通用网关进行升级。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种车载通用网关系统，系统设有网关模块，所述网关模块设有CAN网络接口，并通过CAN网络接口连接车辆CAN网络，其特征在于：所述网关模块设有本地无线接口、公共无线通讯接口和本地有线车载以太网网络接口，所述公共无线通讯接口连接GSM、3G、4G或5G模块，用于连接Internet网络，所述本地无线接口连接WIFI模块和/或蓝牙模块。
2.根据权利要求1所述的车载通用网关系统，其特征在于：所述网关模块为SOC处理器，所述网关模块通过SPI线路与MCU通信，所述MCU用于CAN/CAN FD通讯。
3.根据权利要求2所述的车载通用网关系统，其特征在于：所述CAN网络接口通过CAN或CAN FD数据格式与整车CAN网络通信。
4.根据权利要求3所述的车载通用网关系统，其特征在于：所述公共无线通讯接口连接通讯模组实现2G/3G/4G/5G网络功能，所述网关模块通过USB总线与通讯模组连接。
5.根据权利要求4所述的车载通用网关系统，其特征在于：所述网关模块连接有EMMC模块和PHY模块，所述EMMC模块用于存储数据，所述PHY模块用于物理接口收发器。
6.根据权利要求1-5中任一所述的车载通用网关系统，其特征在于：所述WIFI模块和/或蓝牙模块用于与用户移动设备匹配，让用户移动设备共享网关的internet网络。
7.根据权利要求6所述的车载通用网关系统，其特征在于：所述CAN网络接口内设有防火墙单元。
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