用于在车辆的通信系统中转发数据的方法与流程

allin2026-09-03  24


本发明涉及一种根据独立权利要求的类型的、用于在车辆的通信系统中转发数据的方法。


背景技术:

1、用autosar(汽车开放系统架构)表示来自汽车制造商、控制设备制造商以及开发工具、控制设备基本软件和微控制器的制造商的开发合作伙伴关系,所述开发合作伙伴关系的目标在于,使在不同的控制设备上的软件的交换变容易。

2、autosar提供一组规范,所述规范描述基本的软件模块,定义应用程序接口,并且基于标准化的交换格式创建一种共同的开发方法。由autosar分层软件架构提供用于使用的基本软件模块可以被使用在不同的制造商的车辆和不同的供应商的电子部件中。

3、从us 8966443中已知一种绕开autosar软件系统的autosar软件部件的方法。

4、本发明的任务在于,进一步改进处理速度、尤其是autosar软件系统的处理速度。该任务通过独立权利要求的特征解决。


技术实现思路

1、根据独立权利要求的特征的方法正是针对具有集成的网关功能的控制设备实现对特定的数据的高性能的转发或者路由。通过将路由功能相应地外包给另外的域,可以减轻第一域、尤其是autosar域的负担。这导致在整体系统中更好的负载平衡和尤其是在使用多核控制器时对硬件资源的更好地利用。由于所提出的、呈不同的域和任务分布形式的混合的软件架构,一方面,在autosar域中的软件可以保持不变以便实现车辆功能的托管(hostings),而在另外的域上的软件可以恰好在数据转发的性能方面和因此针对性能相关的应用情形进行优化。由于所提出的、功能在不同的域中和因此在不同的实施实例中的分布,它们可以根据系统要求和设计而灵活地分布在一个或者多个cpu内核上。尤其是在车辆的行驶运行中,由于所提出的解决方案可以实现低的路由延迟。此外,由此实现:与第一域的数据交换总是通过另外的域进行,所述另外的域的突出之处在于性能强大的转发机制。特别符合目的地,与高性能相关的数据保留在另外的域中以供进一步处理,而另外的数据被转发到第一域。

2、在一种符合目的的拓展方案中,针对第一总线系统使用自身的另外的域,并且针对另一个总线系统使用另外的自身的域,其中,这两个另外的域之间的数据交换仅仅在数据单元的层级上进行,尤其是在协议数据单元(pdu)、尤其是通用的数据单元和/或被包含在容器中的数据单元的层级上进行。正是这些路由机制被广泛地应用到这样的应用数据上:当车辆在正常运行中行驶时,所述应用数据在不同的控制设备上的车辆功能之间交换。

3、在一种符合目的的拓展方案中,设置,在第一和另外的域之间,数据可以在帧的层级上和/或在数据单元的层级上、尤其是通过使用两个域共有的存储器交换,而在另外的域中的一个域与另外的域中的一个不同的域之间,数据仅仅在数据单元的层级上、然而不在帧的层级上交换。因此,可以动用与功能和协议无关的数据交换机制。由此可以实现,可以维护在autosar标准中所定义的接口,从而简化第一域在整体系统中的集成或者可以如通常这样地维护。基于数据单元在另外的域内部的数据交换可以特别快速地和高性能地执行。

4、在一种符合目的的拓展方案中,设置,另外的域包括至少一个驱动器,其用于连接在通信系统、尤其是总线系统的物理的接口上,尤其是用于数据访问或者用于iso/osi第2层的控制机制,和/或另外的域包括至少一个协议存储器或者协议栈(protokoll stack),其尤其用于数据访问或者用于iso/osi第3-5层的控制机制,所述控制机制对于处理来自另外的域的与高性能相关的数据是必需的,和/或另外的域包括至少一个网关,其用于至少一个数据单元的转发、尤其是在不同的另外的域的协议栈之间转发。一方面,由此确保仅仅通过另外的域进行通信。此外,可以进行对性能相关的应用情形的高性能的处理,如例如处理非传输协议以便提取用于高性能路由的数据单元。

5、在一种符合目的的拓展方案中,设置,在第一域、尤其是autosar域中,设置一种虚拟的驱动器,尤其是作为真实的驱动器的代理,其用于在第一域和另外的域之间与另外的域的相应的驱动器交换帧,和/或用于与设置在第一域中的、用于帧的接口交换,和/或在第一域中设置至少一个适配器,以便与另外的域的网关交换数据或者数据单元和/或用于与设置在第一域中的、用于数据单元的路由器交换。由此确保,对物理的通信接口的直接的访问被局限于另外的域上。然而,可以通过虚拟的接口考虑将另外的域相应地包含在尤其是autosar架构定义中。通过适配器,可以在数据单元的层级上确保与另外的域的数据交换。

6、在一种符合目的的拓展方案中,设置,从对第一域的系统说明、尤其是完整的autosar控制设备提取(autosar--extrakt)中生成与数据在另外的域中的转发有关的配置代码和/或对第一域的缩减的系统说明、尤其是缩减的autosar控制设备提取。因此,可以调整现有的工具链,以便从完整的控制设备配置中得出相应的域专用的配置。由此,可以进行针对两个域的自动化的软件生成。这涉及一种用于处理尤其是autosar标准输入(以arxml格式的控制设备提取)的工具支持,不但用于配置autosar域的软件而且用于配置另外的域的软件。

7、在一种符合目的的拓展方案中,通过使用描述数据转发的数据模型来产生配置代码。通过数据模型可以进行用于另外的域的从控制设备提取中所提取的路由装置的数据的存储和可视化。

8、从另外的从属权利要求和从说明书得出另外的符合目的的拓展方案。



技术特征:

1.用于在车辆的通信系统(11)中转发数据的方法,其中,所述通信系统(11)包括至少一个第一总线系统(10,12,14)和至少一个另外的总线系统(10,12,14),其中,数据能够在所述总线系统(10,12,14)之间被交换,与作为独立的实施实例的至少一个第一域(40,42,44)、尤其是autosar域(40,42,44)进行交换,其中,在所述第一域(40,42,44)中能够实施应用程序(46,48)、尤其是车辆功能,其中,所述第一域(40,42,44)包括到所述应用程序(46,48)的、至少标准化的接口,尤其是autosar实时环境,其中,通过作为与所述第一域(40,42,44)独立的另外的实施实例的另外的域(16,18,20)进行在所述通信系统(11)和所述第一域(40)之间的数据的交换,其方式是,仅仅通过所述另外的域(16,18,20)访问所述通信系统(11)的物理的接口(13),其中,至少在转发方面处理通过所述通信系统(11)的物理的接口(13)在所述另外的域(16,18,20)中所接收到的数据(70,72,74)。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据包括至少一个数据单元(72)、尤其是autosari-pdu或者随后的协议数据单元(pdu),其中,所述数据单元(72)能够被包含在通过所述物理的接口(13)传送的帧(70)中和/或被包含在所述帧(70)中的容器(74)中,其中,所述数据单元(72)和/或所述容器(74)包括至少一个数据头(80)和用户数据(82)、尤其是如具有物理的或者功能上的相关性的信号这样的应用数据。

3.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,对于第一总线系统(10,12,14),使用自身的另外的域(16,18,20),并且对于另外的总线系统(10,12,14),使用另外的自身的另外的域(16,18,20),其中,在两个另外的域(16,18,20)之间的数据交换仅仅在数据单元(72)的层级上进行,尤其是在通用的数据单元(72)和/或被包含在容器(74)中的数据单元(72)的层级上进行。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述另外的域(16,18,20)中转发这样的数据:所述数据尤其涉及与高性能相关的应用数据,所述应用数据在尤其是在控制设备(5)上的车辆功能之间交换,尤其是在行驶的车辆中。

5.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一域和所述另外的域(16,18,20;40,42,44)之间,数据可以在帧(70)的层级上和/或在数据单元(72)的层级上尤其是通过使用被两个域(16,18,20;40,42,44)共有的存储器交换,而在所述另外的域(16,18,20)中的一个另外的域与所述另外的域(16,18,20)中的一个不同的另外的域之间,数据仅仅在所述数据单元(72)的层级上交换、然而不在所述帧(70)的层级上交换。

6.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述与高性能相关的数据保留在所述另外的域(16,18,20)中用于进一步处理,而另外的数据被转发给所述第一域(40)。

7.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,从所述通信驱动器(24)向协议存储器或者协议栈(26)所转发的帧(70)通过所述另外的域(16,18,20)进一步处理,其方式是,从所述帧(70)和/或容器(74)中提取尤其通用的数据单元(72)和/或被包含在容器(74)中的数据单元(72)。

8.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一域(40)中,执行如本地终端(由被托管的车辆功能进行的接收和传输)、传输协议、诊断通信、诊断路由、网络管理这样的应用情形。

9.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,用于所接收的帧(70)的转发决策(90)区分,是否存在着具有数据单元(72)和/或容器(74)的帧(70)用于转发和/或是否设置由应用进行接收。

10.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述另外的域(16,18,20)包括至少一个驱动器(24),其用于连接在所述通信系统(11)、尤其是总线系统(10,12,14)的物理的接口(13)上,尤其是以便进行数据访问或者用于iso/osi第2层的控制机制,和/或所述另外的域(16,18,20)包括至少一个协议存储器或者协议栈(26),尤其是用于数据访问或者用于iso/osi第3-5层的控制机制,所述控制机制对于处理在所述另外的域(14,16,18)上的高性能相关的数据是必需的,和/或所述另外的域(16,18,20)包括至少一个网关(28),其用于转发至少一个数据单元(72),尤其是在不同的另外的域(16,18,20)的协议栈(26)之间。

11.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一域(40,42,44)中,为帧(74)设置至少一个虚拟的驱动器(58,60,62,64),尤其是作为真实的驱动器的代理,特别优选autosar复杂设备驱动器(cdd),以便在所述第一域和所述另外的域(16,18,20;40,42,44)之间与所述另外的域(40,42,44)的相应的驱动器(24)交换帧(74),和/或以便与设置在所述第一域(40,42,44)中的接口(56)、尤其是autosar协议接口交换,和/或在所述第一域(40,42,44)中,为所述数据单元(72)设置至少一个适配器(60),其用于与所述另外的域(16,18,20)的网关(28)交换数据或者数据单元(72)和/或用于与设置在所述第一域(40,42,44)中的路由器(54)、尤其是autosar pud路由器、特别优选autosar复杂设备驱动器(cdd)交换。

12.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,从所述第一域(40,42,44)的系统说明(130)、尤其是完整的autosar控制设备提取中生成与所述数据在所述另外的域(16,18,20)中的转发相关的配置代码(140,142)和/或所述第一域(150)的缩减的系统说明、尤其是缩减的autosar控制设备提取。

13.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,至少所述另外的域(16,18,20)的配置代码(140)和所述第一域(40,42,44)的配置代码(154)被提供给编译器或者链接器(144),以便创建控制设备(5)的闪存容器(146)。

14.根据以上权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,通过使用说明所述数据(136)的转发的数据模型(136)产生所述配置代码(140,142)。


技术总结
本发明涉及用于在车辆的通信系统(11)中转发数据的方法,其中,所述通信系统(11)包括至少一个第一总线系统(10,12,14)和至少一个另外的总线系统(10,12,14),其中,数据能够在所述总线系统(10,12,14)之间被交换,与作为独立的实施实例的至少一个第一域(40,42,44),尤其是AUTOSAR域(40,42,44)进行交换,其中,在所述第一域(40,42,44)中能够实施应用程序(46,48)、尤其是车辆功能,其中,所述第一域(40,42,44)包括到所述应用程序(46,48)的、至少标准化的接口,尤其是AUTOSAR实时环境,其中,通过作为与所述第一域(40,42,44)独立的另外的实施实例的另外的域(16,18,20)进行在所述通信系统(11)和所述第一域(40)之间的数据的交换,其方式是,仅仅通过所述另外的域(16,18,20)访问所述通信系统(11)的物理的接口(13),其中,至少在转发方面处理通过所述通信系统(11)的物理的接口(13)在所述另外的域(16,18,20)中所接收到的数据(70,72,74)。

技术研发人员:J·兰博,S·里特勒,S·哈姆扎维,D·泽利希,B·A·舍诺伊,M·利斯贝格,S·凯梅洛,B·A·M·曼斯巴尔特,H·张,U·斯特克
受保护的技术使用者:罗伯特·博世有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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