本發(fā)明涉及車載網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，特別涉及一種車載多通道路由方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，其技術(shù)運(yùn)用到各個領(lǐng)域，在汽車電子行業(yè)得到很廣泛的應(yīng)用，車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，完成車于車、車與路、車與人之間信息互聯(lián)互通。另外汽車不再是一個簡單的交通工具，車載娛樂系統(tǒng)的不斷豐富，以及車載電子設(shè)備的增加，需傳輸大量的數(shù)據(jù)。如，車身前后攝像頭所提供的畫面?zhèn)鬏數(shù)街黠@示屏，其信息量更為龐大。ADAS(先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng))、360度全景泊車系統(tǒng)，汽車網(wǎng)絡(luò)必須支持從車頭和車尾實(shí)時(shí)地向駕駛員前面顯示面板傳送720p以上高清視頻，要傳輸高清晰度的數(shù)據(jù)信號，目前都是用壓縮的方法,經(jīng)過壓縮以后需要30M帶寬，目前CAN總線很難承載網(wǎng)絡(luò)帶寬，同時(shí)，隨著車內(nèi)智能設(shè)備的增加，智能設(shè)備之間的交互也提高了車載網(wǎng)絡(luò)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的缺陷，提供一種車載多通道路由方法及系統(tǒng)。

一種車載多通道路由方法，包括處理器模塊、AVB交換模塊、移動通信模塊、WIFI模塊以及CAN總線接口模塊，所述WIFI模塊用于與手持終端建立無線網(wǎng)絡(luò)連接，所述AVB交換模塊用于與汽車內(nèi)部控制單元建立有線網(wǎng)絡(luò)連接；所述AVB交換模塊、移動通信模塊、WIFI模塊以及CAN總線接口模塊之間可實(shí)現(xiàn)路由通信，具體路由方法包括如下步驟：

處理器模塊記錄WIFI模塊所在網(wǎng)段的第一網(wǎng)段路由表和AVB交換模塊所在網(wǎng)段的第二網(wǎng)段路由表；

處理器模塊接收網(wǎng)內(nèi)源終端發(fā)出的查找目標(biāo)IP地址的請求，并根據(jù)所述第一網(wǎng)段路由表和第二網(wǎng)段路由表找到目標(biāo)IP地址對應(yīng)的目標(biāo)終端，使源終端和目標(biāo)終端在局域網(wǎng)內(nèi)建立基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接；

處理器模塊接收來自移動通信模塊的查找目標(biāo)IP地址的請求，并根據(jù)所述第一網(wǎng)段路由表和第二網(wǎng)段路由表找到目標(biāo)IP地址對應(yīng)的目標(biāo)終端，使目標(biāo)終端和外部網(wǎng)絡(luò)源終端建立基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接；

處理器模塊接收來自所述AVB交換模塊、移動通信模塊以及WIFI模塊的控制請求，并根據(jù)控制請求向CAN總線接口模塊發(fā)送控制信號。

進(jìn)一步地，所述目標(biāo)終端查找方法包括如下步驟：

S10、處理器模塊接收源終端發(fā)出的查找目標(biāo)IP地址的請求，并在源終端所在的網(wǎng)段內(nèi)查找目標(biāo)IP地址對應(yīng)的終端，若目標(biāo)IP地址對應(yīng)的終端在本網(wǎng)段則執(zhí)行步驟S20，否則執(zhí)行步驟S30；

S20、等待目標(biāo)終端應(yīng)答，使源終端和目標(biāo)終端在局域網(wǎng)內(nèi)建立基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接；

S30、向另一網(wǎng)段的網(wǎng)關(guān)發(fā)送ARP請求，該網(wǎng)關(guān)進(jìn)行廣播，獲取目標(biāo)終端的MAC地址，使源終端和目標(biāo)終端在局域網(wǎng)內(nèi)建立基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接。

優(yōu)選地，所述處理器模塊可限制特定IP的終端對CAN總線接口模塊的控制。

優(yōu)選地，所述移動通信模塊為4G模塊。

另外，本發(fā)明還提供一種基于上述車載多通道路由方法的車載多通道路由系統(tǒng)，包括處理器模塊、AVB交換模塊、移動通信模塊、WIFI模塊以及CAN總線接口模塊，所述WIFI模塊用于與手持終端建立無線網(wǎng)絡(luò)連接，所述AVB交換模塊用于與汽車內(nèi)部控制單元建立有線網(wǎng)絡(luò)連接；所述AVB交換模塊通過所述處理器模塊與所述WIFI模塊建立具有多網(wǎng)段的局域網(wǎng)；WIFI模塊與所述AVB交換模塊通過所述移動通信模塊與外部網(wǎng)絡(luò)連接；所述處理器模塊可選擇地根據(jù)所述WIFI模塊、AVB網(wǎng)關(guān)以及移動通信模塊的信號向CAN總線接口模塊發(fā)送控制信號。

進(jìn)一步的，所述移動通信模塊為4G模塊。

本發(fā)明通過建立多通道路的路由大幅提高了車載網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的傳輸速度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)解決車身控制單元和車載WIFI網(wǎng)絡(luò)之間不能路由的問題，另外根據(jù)AVB交換模塊的特性，通過AVB網(wǎng)關(guān)防火墻實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)包進(jìn)行通信掃描，具備防攻擊能力。也實(shí)現(xiàn)了WIFI 網(wǎng)絡(luò)和CAN總線的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)架圖。

圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)連接圖。

圖3為本發(fā)明的網(wǎng)內(nèi)終端連接流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的車載多通道路由方法及系統(tǒng)作進(jìn)一步的描述。

一種車載多通道路由方法及系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)車載環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)互連和路由。其中的車載多通道路由系統(tǒng)，該車載多通道路由系統(tǒng)包括處理器模塊、AVB交換模塊、移動通信模塊、WIFI模塊以及CAN總線接口模塊，如圖1所示。處理器模塊分別與AVB交換模塊、移動通信模塊、WIFI模塊以及CAN總線接口模塊連接。其中AVB交換模塊用于在局域網(wǎng)內(nèi)組建有線網(wǎng)絡(luò)，而WIFI模塊則在局域網(wǎng)內(nèi)組建無線網(wǎng)絡(luò)；另外CAN總線接口模塊則用于傳輸處理器模塊的控制信號以及反饋汽車各種狀態(tài)信號；最后移動通信模塊則用于連接局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。為了保證傳輸速度，本實(shí)施例中，移動通信模塊采用了4G模塊，其可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程接收數(shù)據(jù)信號和控制信號，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的車載數(shù)據(jù)交互和遠(yuǎn)程控制。上述幾個模塊之間均通過TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信，如圖2所示。

具體的，WIFI模塊用于與手持終端建立無線網(wǎng)絡(luò)連接，如手機(jī)、筆記本以及平板電腦等。這些手持終端在汽車環(huán)境內(nèi)可以通過連接WIFI模塊進(jìn)行相互之間的數(shù)據(jù)交互，或者通過車載多通道路由系統(tǒng)與汽車系統(tǒng)的其他控制單元進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控或控制。另外，AVB交換模塊用于與汽車內(nèi)部控制單元建立有線網(wǎng)絡(luò)連接，其主要用于統(tǒng)籌汽車系統(tǒng)內(nèi)多個電子控制單元，如車燈、車門、空調(diào)、多媒體以及攝像頭等控制單元，每個控制單元都有自己的MAC碼，AVB交換模塊與這些單元都通過線纜連接，同時(shí)基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信。大大增加了控制單元的數(shù)據(jù)傳輸速度。為了提高安全性，處理器模塊通過AVB交換模塊和WIFI模塊建立具有多網(wǎng)段的局域網(wǎng)，即連接WIFI模塊的終端所處的網(wǎng)段與連接AVB交換模塊的控制單元所處的網(wǎng)段是不相同的，每個網(wǎng)段都設(shè)有網(wǎng)關(guān)防火墻，可對數(shù)據(jù)包進(jìn)行過濾。

而具體車載多通道路由方法，包括如下步驟：

處理器模塊記錄WIFI模塊所在網(wǎng)段的第一網(wǎng)段路由表和AVB交換模塊所在網(wǎng)段的第二網(wǎng)段路由表；具體的，WIFI模塊和AVB交換模塊均在自身的網(wǎng)段內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)關(guān)廣播，獲取網(wǎng)段內(nèi)連接終端或者控制單元的IP地址以及對應(yīng)的MAC地址，并將路由表發(fā)送到處理器模塊的緩存當(dāng)中。處理器模塊所緩存的路由表在一定的時(shí)間間隔內(nèi)或者有新的終端接入時(shí)均會控制WIFI模塊和AVB交換模塊重新廣播，以保證路由表處于最新狀態(tài)。

在局域網(wǎng)內(nèi)的路由方法，處理器模塊接收網(wǎng)內(nèi)源終端發(fā)出的查找目標(biāo)IP地址的請求，并根據(jù)第一網(wǎng)段路由表和第二網(wǎng)段路由表找到目標(biāo)IP地址對應(yīng)的目標(biāo)終端，使源終端和目標(biāo)終端在局域網(wǎng)內(nèi)建立基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接；具體流程如圖3所示：

S10、處理器模塊接收源終端發(fā)出的查找目標(biāo)IP地址的請求，首先判斷源終端的IP地址所在的網(wǎng)段，在源終端所在的網(wǎng)段內(nèi)查找目標(biāo)IP地址對應(yīng)的目標(biāo)終端，若目標(biāo)IP地址對應(yīng)的終端在本網(wǎng)段則執(zhí)行步驟S20，否則執(zhí)行步驟S30；

S20、將連接請求發(fā)送到目標(biāo)終端，等待目標(biāo)終端應(yīng)答，目標(biāo)終端應(yīng)答后，處理器模塊向源終端返回確定的IP地址和MAC地址，使源終端和目標(biāo)終端在局域網(wǎng)內(nèi)建立基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接；

S30、處理器模塊向另一網(wǎng)段的網(wǎng)關(guān)發(fā)送ARP請求，接收到請求的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行廣播，在目標(biāo)終端應(yīng)答之后獲取目標(biāo)終端的MAC地址，使源終端和目標(biāo)終端在局域網(wǎng)內(nèi)建立基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接。如果在處理器模塊所緩存的路由表上面可以查詢到目標(biāo)IP的目標(biāo)終端MAC地址，可直接向源終端返回MAC地址，以節(jié)省處理時(shí)間。

在局域網(wǎng)內(nèi)建立網(wǎng)絡(luò)連接后，源終端和目標(biāo)終端可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸或者實(shí)現(xiàn)終端的狀態(tài)控制。如全景泊車系統(tǒng)，連接在WIFI模塊下智能手機(jī)可以通過TCP/IP協(xié)議與連接在AVB交換模塊下的全景泊車系統(tǒng)建立連接。通過智能手機(jī)即可控制全景泊車系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉，以及獲取全景泊車系統(tǒng)的圖像信號。在該協(xié)議下數(shù)據(jù)的傳輸速度遠(yuǎn)大于CAN總線的傳輸速度，且可以在任何時(shí)候進(jìn)行全景泊車系統(tǒng)的開啟。操作更加靈活。

在局域網(wǎng)外的路由方法，處于互聯(lián)網(wǎng)上的設(shè)備或終端將連接請求發(fā)送到移動通信模塊，處理器模塊讀取并解析來自移動通信模塊的查找目標(biāo)IP地址的請求，首先根據(jù)處理器緩存的第一網(wǎng)段路由表和第二網(wǎng)段路由表進(jìn)行查找，找到目標(biāo)IP地址對應(yīng)的目標(biāo)終端，使目標(biāo)終端和外部網(wǎng)絡(luò)源終端建立基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)連接。同時(shí)，在局域網(wǎng)內(nèi)的終端或者控制單元也可以通過移動通信模塊實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的連接。

當(dāng)局域網(wǎng)內(nèi)的的控制單元或者終端需要里連接CAN總線時(shí)，會先將連接請求或控制請求發(fā)送到處理器模塊當(dāng)中，處理器模塊接收來自AVB交換模塊、移動通信模塊以及WIFI模塊的請求信號后，根據(jù)用戶設(shè)置或者預(yù)設(shè)的應(yīng)答策略，向CAN總線接口模塊發(fā)送控制信號，或者從CAN總線中獲取各種信息。從而將信號反饋回源終端，實(shí)現(xiàn)了局域網(wǎng)內(nèi)其他終端與CAN總線的交互。由于局域網(wǎng)內(nèi)的其他終端與CAN總線的交互均需要經(jīng)過處理器模塊，因此，處理器模塊可以過濾特定終端的數(shù)據(jù)包，達(dá)到禁止特定終端連接CAN總線的目的，增加了安全性。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。