[发明专利]用于管理车辆内使用的以太网通信网络的系统和方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及用于车辆的内部通信网络技术，且更具体地涉及一种用于管理车辆以太网通信网络的方法，以便当构建使用以太网通信的车辆的内部通信网络时，克服包含在动态主机配置协议（DHCP）中的IP设置持续时间的局限性。

背景技术

随着电子技术的发展，车辆及相关技术由于最先进科学技术的聚集而迅速改变。随着基于电子控制和视频信息的各种附加功能开始安装在车辆内，在内部通信网络上传送的数据量也在迅速改变。

结果，在使用具有大约500kbps的传输速率的常规控制局域网（CAN）通信网络的情况下，从长远来看，各车辆的内部单元在适当处理发送/接收数据量方面可能存在困难。因此，以太网通信正在受到深入讨论并发展成为下一代车辆网络的稳定通信方案。

同时，在将以太网通信应用于车辆内部网络（以下称为车辆嵌入式网络）的情况下，由于以太网通信具有大约100M~1G bps的数据传输速率，因此可没有任何问题地稳定且可靠地实现网络，但是必须考虑通信单元之间的互联网协议（IP）设定。每当在通信单元之间建立IP时，用户必须启动和停止车辆的发动机。结果，用户可能难以分配/管理车辆内的IP。也就是说，如果使用了动态地址，那么增加了网络的自由度，然而，也增加了启动时间。相反，如果使用静态地址，则降低了网络灵活性，但是也减少了启动时间。

一旦启动键操作，安装在车辆中的所有构成组件便开始正常运行。在使用动态地址的情况下，需要过长的网络启动时间（例如，大约10秒）进行初始启动。一些常规企业也已考虑了静态地址分配，而不管灵活性降低以及必须为车辆的每个构成组件独立管理地址的这些静态地址分配问题。

然而，假设安装在车辆的前后左右侧的四个摄像机连接于以太网通信网络，那么在静态地址分配的情况下，必须为四个摄像机中的每一个分配IP。如果四个摄像机中的任一个出故障，那么用户必须搜索地址分配给相应摄像机的构成组件，并且用另一个摄像机将其替换，从而导致兼容性降低并且增加了用户的不便。

此外，网络服务器必须“预先识别”与连接于网络的节点有关的全部信息。因而，仍然存在与CAN网络中的实际网络管理相关的许多问题和限制。

发明内容

本发明的各种实施例旨在提供一种用于管理车辆用以太网通信网络的系统和方法，其基本上避免了由于相关技术的局限性和缺点造成的一个或多个问题。

本发明的实施例涉及一种使用以太网通信的车辆嵌入式通信网络，且更具体地涉及一种用于管理车辆的以太网通信网络的方法，其减少了基于动态主机配置协议（DHCP）的IP设置时间。

根据本发明的一个实施例，一种用于管理车辆以太网通信网络的方法，在该通信网络中车辆的各内部单元的节点执行以太网通信，所述方法包括：通过将例如来自车辆电池的电力施加于车辆的各内部单元以初始化各操作，而执行加电（PowerOn）模式；执行正常模式，在该模式中各单元的节点加入网络然后请求该网络；执行睡眠指示（SleepInd）模式，在该模式中即使在其它节点请求该网络时也不请求该其它节点；终止通信模式；执行等待总线睡眠（WaitBusSleep）模式，在该模式中连接于该网络的所有节点不再停留在通信模式，然后等待转换至睡眠模式；以及通过将各单元断电以使其无法与另一节点通信，而执行断电模式。

睡眠指示（SleepInd）模式的基本操作可与正常模式的基本操作相同，但是与正常模式不同的是，睡眠指示（SleepInd）模式不再唤醒网络。该方法还可包括：当在等待总线睡眠（WaitBusSleep）模式中出现通信消息时进入睡眠指示（SleepInd）模式，并且一旦等待总线睡眠（WaitBusSleep）模式维持了预定时间，则进入睡眠模式。

该方法还可包括，在睡眠模式或睡眠指示（SleepInd）模式中，当相应节点接收到预定唤醒信号时，进入正常模式。预定唤醒信号可被实现为由各单元的自身操作引起的局部唤醒信号和由以太网通信引起的远程唤醒信号。

该方法还可包括，在加电（PowerOn）模式或正常模式中，为构成该网络的各节点的以太网通信执行地址分配。当完成地址分配时，执行正常模式。

当电池与车辆分离时或者当所有单元或CPU/MCU断电时，可激活断电（PowerOff）模式。当电池连接于车辆时，顺序地执行加电（PowerOn）模式、正常模式、睡眠指示（SleepInd）模式和睡眠模式，从而完成网络初始设置。