汽车总线异构网络数据共享系统及方法与流程

本发明公开一种汽车数据共享系统和方法，特别是一种汽车总线异构网络数据共享系统及方法，属于汽车电子技术领域。

背景技术：

随着汽车信息化智能化的发展，汽车电子设备越来越复杂，各种新型的传感器和智能设备的应用层出不穷。这些复杂的电子设备、智能设备往往需要多因素综合判断和决策才能起到应有的作用，这就对汽车数据的共享提出了迫切的需求。

要想实现汽车智能化，汽车对外部环境的感知是必备的条件。可以说车内数据和车外环境数据的共享是汽车智能化的基础之一。

传统汽车总线网络由多种不同类型的总线组成，如CAN、LIN、FLEXRAY、MOST等。这些总线各自的特点和应用领域决定了汽车内部总线网络形成了各种信息孤岛，总线之间没有融通，更谈不上数据共享。传统汽车总线网络结构决定了汽车是一个相对封闭的系统，缺少和外部环境的交互，也就决定了更高级的应用（如主动安全决策、自动驾驶等）将无法实现。

技术实现要素：

针对上述提到的现有技术中的汽车总线网络各自独立设置的缺点，本发明提供一种汽车总线异构网络数据共享系统及方法，其采用汽车总线异构网络数据共享控制单元将汽车总线网络中的各个设备转换成统一的协议格式，实现汽车总线异构网络数据共享。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种汽车总线异构网络数据共享系统，该系统包括车内总线网络、汽车总线异构网络数据共享控制单元以及车外设备，车内总线网络以及车外设备分别连接在汽车总线异构网络数据共享控制单元上。

一种汽车总线异构网络数据共享方法，该方法为汽车总线异构网络数据共享控制单元将车内总线网络、车外设备进行桥接，所有数据处理均由汽车总线异构网络数据共享控制单元完成。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的汽车总线异构网络数据共享控制单元包括车内数据检测处理接口、中央处理器、电源管理模块和网络扩展接口，车内数据检测处理接口和网络扩展接口分别连接在中央处理器上，电源管理模块给车内数据检测处理接口、中央处理器和网络扩展接口供电。

本发明的有益效果是：本发明利用汽车总线异构网络数据共享控制单元对车内不同类型不同速率的总线数据进行转换，实现车内不同总线之间的数据共享，消除信息孤岛；利用汽车总线异构网络数据共享控制单元采集车内总线数据，并对数据进行归一化处理，归一化处理后的数据遵循统一的协议格式，外部扩展设备通过网络扩展接口共享归一化后的数据，扩展设备的接入和车型无关。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明电路方框图。

图2为本发明汽车总线异构网络数据共享控制单元的内部结构方框图。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

请参看附图1和附图2，本发明将车内总线网络、车外环境作为一个有机整体考虑，整个系统的网络结构为将车内网络总线连接在汽车总线异构网络数据共享控制单元上，车外设备也连接在汽车总线异构网络数据共享控制单元上，通过汽车总线异构网络数据共享控制单元将各种总线接口设备转换成统一的总线编码形式，实现异构网络数据共享。本实施例中，汽车总线异构网络数据共享控制单元主要包括车内数据检测处理接口、中央处理器、电源管理模块和网络扩展接口，车内数据检测处理接口和网络扩展接口分别连接在中央处理器上，电源管理模块给车内数据检测处理接口、中央处理器和网络扩展接口供电。本实施例中，中央处理器采用小型MCU，主要完成所有数据的采集、解析、归一化、存储、转发和扩展设备间的交互逻辑控制以及系统电源的管理工作，核心任务为将不同接口协议数据转换成统一的协议接口数据；MCU通过不同的总线收发器(如CAN收发器\LIN收发器\Flexray收发器\MOST收发器\Ethernet收发器等)采集车内车外数据，MCU根据车内外的总线协议对数据进行解析确定车辆状态及环境状态，并根据状态信息对数据进行分类和重新分包，进而按照统一的协议格式(这个统一的协议格式在系统设计之初确定好)进行归一化处理，同时MCU还要将必要的数据(如车速\油耗\里程\位置等)存储备用；MCU根据不同接口间特性的区别(如接口类型\协议格式\通信速率等)将数据在不同接口和总线间进行转发；同时MCU将根据车辆状态和环境状态控制和扩展设备间的交互逻辑(如扩展设备电源的通断\车辆数据的收发)。车内数据检测处理接口用于将中央处理器与汽车总线网络进行连接，中央处理器根据汽车总线网络的数据、功能、物理特性，通过不同的总线接口对数据进行采集，中央处理器根据采集到的数据确定车辆状态并根据车辆状态对数据进行过滤，中央处理器还会根据车辆状态确定不同总线网络间数据交换的需求，并根据不同总线的速率\协议格式对数据进行重构转发，起到不同总线网络间路由桥接的作用，汽车总线网络中不同总线之间的数据通过车内数据检测处理接口和中央处理器进行交换，实现车内不同总线网络间的数据共享，消除信息孤岛。网络扩展接口用于将中央处理器与至少一台扩展设备进行连接，中央处理器通过网络扩展接口将车内数据转发给扩展设备使用，同时收集扩展设备提供的车外数据参与车辆运行时的决策判断，实现车内和车外环境之间的交互和数据共享。由于中央处理器已经将车内数据进行了归一化处理，统一了协议接口，扩展设备的接入和车型无关，只要遵循对应的协议即可。电源管理单元将从汽车蓄电池取得的电压转换为系统工作所需要的电压，为整个系统提供能量。

本发明中的一种汽车总线异构网络数据共享方法，用于解决以上汽车内部总线网络信息孤立、数据无法共享及和车外环境缺少交互和数据共享的问题。

其中，汽车总线异构网络数据共享控制单元将车内总线网络、车外设备进行桥接，所有数据的采集、转化、运算、存储、分发均由汽车总线异构网络数据共享控制单元完成。车内总线网络上不同类型总线之间、车内总线网络和车外设备之间的数据交互和数据共享均由汽车总线异构网络数据共享控制单元完成。

本发明利用汽车总线异构网络数据共享控制单元对车内不同类型不同速率的总线数据进行转换，实现车内不同总线之间的数据共享，消除信息孤岛；

本发明利用汽车总线异构网络数据共享控制单元采集车内总线数据，并对数据进行归一化处理，归一化处理后的数据遵循统一的协议格式，外部扩展设备通过网络扩展接口共享归一化后的数据，扩展设备的接入和车型无关。