[发明专利]一种CAN总线转车载以太网总线的网关系统设计方法

说明书

本公开涉及汽车通信技术领域，提供了一种CAN总线转车载以太网总线的网关系统设计方法。该方法包括：车载以太网总线收发模块收到相关设备发送的服务请求后，CAN总线收发模块将所述目标报文中的有效信息移交至所述协议转换模块；协议转换模块重新封装生成为所述SOME/IP负载字段子报文和SOME/IP负载字段子报头，并传至所述网络安全模块；网络安全模块生成SOME/IP负载字段子报尾和所述SOME/IP负载字段新的子报文；车载以太网总线收发模块对SOME/IP负载字段子报头、子报文及子报尾进行完整封装，完成发送。本发明解决了CAN总线数据帧结构与车载以太网数据帧结构不同导致的两者无法直接通讯问题；网络安全模块为数据转换和传输过程提供完整性和机密性防护。

技术领域

本公开涉及汽车通信技术领域，尤其涉及一种CAN总线转车载以太网总线的网关系统设计方法。

背景技术

域集中和整车集中式EE架构将构建以车载以太网为核心主干网的新型车内通信网络，以此为智能驾驶所需的摄像头、激光雷达等传感器、V2X所需的通信流量及车载信息娱乐系统所需的人机交互提供更高的通信带宽。与此同时，CAN总线不仅价格低廉、久经考验且性能稳健，还为许多不需要过高性能的应用提供了足够的带宽。再加之汽车中电子元件的快速增长，也允许在汽车中使用多种网络，从而提供不同性能、成本和特征的组合。因此，车载以太网将同CAN总线一起在未来相当长的一段时间内共同主宰车载通信网络。

多协议长期共存、通信流量快速增大的现实情况需要新型汽车网关设备的有力支持，以提供CAN总线与车载以太网总线之间的无缝连接，而现有的汽车网关主要负责不同CAN总线之间的数据转发，不支持CAN总线数据协议与车载以太网数据协议之间的转化。另外，现有的汽车网关在数据转发过程中不支持网络安全防护，易遭受帧伪造、帧篡改、帧嗅探等黑客攻击。

发明内容

本公开提供了一种CAN总线转车载以太网总线的网关系统设计方法，包括：

所述网关系统包括：车载以太网总线收发模块、CAN总线收发模块、协议转换模块和网络安全模块，所述设计方法包括以下步骤：

S1所述车载以太网总线收发模块收到来自相关设备以SOME/IP协议发送所需目标报文的服务请求后，启动所述CAN总线收发模块，其中，相关设备包括高级驾驶辅助系统；

S2所述CAN总线收发模块接收来自CAN总线的CAN2.0协议和CAN-FD协议的所述目标报文，并将所述目标报文中的有效信息移交至所述协议转换模块；

S3 所述协议转换模块将所述有效信息经过处理，重新封装为SOME/IP负载字段子报文，并将所述SOME/IP负载字段子报文和SOME/IP负载字段子报头传至所述网络安全模块；

S4 所述网络安全模块对所述SOME/IP负载字段子报头和SOME/IP负载字段子报文进行处理，生成所述SOME/IP负载字段子报尾和所述SOME/IP负载字段新的子报文，并将所述SOME/IP负载字段子报头、所述SOME/IP负载字段子报尾和所述SOME/IP负载字段新的子报文发送至车载以太网总线收发模块；

S5所述车载以太网总线收发模块接收并依据所述SOME/IP负载字段子报头、所述SOME/IP负载字段子报尾和所述SOME/IP负载字段新的子报文，进行SOME/IP协议报文完整封装，根据请求服务的所述相关设备地址，完成发送。

进一步地，所述S2，至少包括：

将所述目标报文进行拆包，并对拆包后的所述目标报文进行提取，获得有效信息，其中，有效信息，包括CAN-ID、CAN-DLC、CAN-Data；

将所述有效信息传至所述协议转换模块。

进一步地，所述S3，包括：