具有动态端口映射功能的中央网关及报文转发映射方法与流程

1.本技术涉及重型汽车制造技术领域，具体而言，涉及具有动态端口映射功能的中央网关及报文转发映射方法。


背景技术：

2.随着汽车电子的迅猛发展，车辆上的电控单元越来越多，为了平衡、降低网络总线负载，对相关功能区域进行管控，独立中央网关应运而生。
3.obd诊断端口，在中央网关中通常作为一个独立can通道存在，整车网络总线就通过独立中央网关，与obd诊断端口相连接。这样，obd诊断端口就与整车网络隔离开来，从而对整车网络的信息传输起到了安全保护作用。
4.然而，由于网关将obd诊断端口与整车网络的其他网段隔离，导致：(1)整车下线时，无法对整车网络各个网段的总线通讯状态进行直接检测；(2)整车下线时，无法对控制器标定及标定后的状态进行检测；(3)车辆进行维护或维修时，不能够通过obd接口对网络总线通讯状态进行快速检查。
5.上述问题的传统解决方法是通过专用的转接线，并在驾驶室或底盘线束或控制器裸露状态下进行。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本技术提供具有动态端口映射功能的中央网关及报文转发映射方法，以实现整车下线时也能通过obd接口对网络总线通讯状态进行快速检查。
7.为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
8.第一方面，本技术提供具有动态端口映射功能的中央网关，应用于车载can系统中，所述中央网关包括：
9.接收模块，用于接收来自于obd诊断端口的认证报文，所述认证报文携带有安全访问请求；
10.校验模块，用于对所述携带有安全访问请求的认证报文进行校验；
11.转发映射模块，用于校验通过以后，识别所述认证报文中的特征信息，并根据所述特征信息将其他can端口的报文动态转发到obd诊断端口,所述其他can端口是指车载can系统中除obd端口之外的其他can端口。
12.可选的，所述特征信息为指示开启某一网段的报文转发映射的信息、指示开启某一控制器的报文转发映射的信息、指示开启某一应用的报文转发映射的信息或者指示关闭转发映射的信息。
13.可选的，所述转发映射模块进一步包括：
14.识别模块，用于识别所述认证报文中的特征信息；
15.路由更改模块，用于根据所述识别出的特征信息，将相应报文的转发路径更改为路由至所述obd端口。
16.可选的，所述中央网关还包括：
17.协议转换模块，用于can和lin之间的协议转换，以及不同can端口之间的报文路由和信息交互。
18.可选的，所述中央网关还包括拒绝模块，用于在所述校验不通过时，拒绝识别和执行所述认证报文的特征信息。
19.第二方面，本技术提供报文转发映射方法，所述方法应用于车载can系统中具有动态端口映射功能的中央网关，包括：
20.接收来自于obd诊断端口的认证报文，所述认证报文携带有安全访问请求；
21.对所述携带有安全访问请求的认证报文进行校验；
22.当校验通过以后，识别所述认证报文中的特征信息，并根据所述特征信息将其他can端口的报文动态转发到obd诊断端口；所述其他can端口是指车载can系统中除obd端口之外的其他can端口。
23.可选的，所述特征信息为指示开启某一网段的报文转发映射的信息、指示开启某一控制器的报文转发映射的信息、指示开启某一应用的报文转发映射的信息或者指示关闭转发映射的信息。
24.可选的，所述识别所述认证报文中的特征信息，并根据所述特征信息将其他can端口的报文动态转发到obd诊断端口的具体方法是：
25.识别所述认证报文中的特征信息；
26.当所述特征信息为开启某一网段的报文转发信息时，则将该网段所有控制器对应的报文全部转发到obd诊断端口；
27.当所述特征信息为开启某一控制器的报文转发信息时，则将控制器对应的报文全部转发到obd诊断端口；
28.当所述特征信息为开启某一应用的报文转发信息时，则将控制器中对应该应用的报文转发到obd诊断端口；
29.当所述特征信息为关闭转发映射信息时，则停止将报文转发映射到obd诊断端口。
30.可选的，所述方法还包括：当所述校验不通过时，拒绝识别和执行所述认证报文中的特征信息。
31.本技术的有益效果是：
32.1、本技术可实现在整车下线时，也可对整车网络各个网段的总线通讯状态进行直接检测，和对控制器标定及标定后的状态进行检测；
33.2、本技术可实现车辆进行维护或维修时，能够直接通过obd接口对网络总线通讯状态进行快速检查；
34.3、本技术通过车载can中央网关动态转发映射至obd诊断端口，既维持了obd诊断接口的独立性，保护了整车网络的信息安全，同时又可以方便的通过obd诊断接口对整车网络各网段进行信息监控。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
36.图1为本技术具有动态端口映射功能的中央网关的结构框图；
37.图2为本技术报文转发映射方法流程图；
38.图3为本技术应用场景图。
具体实施方式
39.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
40.如图1所示，本技术第一方面，本技术提供具有动态端口映射功能的中央网关，应用于车载can系统中，所述中央网关包括：
41.接收模块110，用于接收来自于obd诊断端口的认证报文，所述认证报文携带有安全访问请求；
42.参考图3，当外部诊断设备需要通过obd诊断端口对整车网络的通讯状态进行检测时，则首先通过obd端口向所述中央网关发送一个携带有安全访问请求的认证报文。
43.校验模块120，用于对所述携带有安全访问请求的认证报文进行校验；
44.当中央网关接收到所述外部诊断设备发送的认证报文后，则通过所述校验模块120对所述认证报文进行校验，以查验该外部诊断设备是否有访问权限。
45.转发映射模块130，用于校验通过以后，识别所述认证报文中的特征信息，并根据所述特征信息将其他can端口的报文动态转发到obd诊断端口,所述其他can端口是指车载can系统中除obd端口之外的其他can端口。
46.作为可选的实施方式，所述特征信息为指示开启某一网段的报文转发映射的信息、指示开启某一控制器的报文转发映射的信息、指示开启某一应用的报文转发映射的信息或者指示关闭转发映射的信息。
47.参见图3，整车网段可包括动力网段、车身网段和底盘网段，各网段上分别有若干控制器，各控制器均可发送不同报文。外部诊断设备通过obd端口访问网关，如果校验通过，则开关1闭合。
48.具体的，所述转发映射模块130进一步包括：
49.识别模块，用于识别所述认证报文中的特征信息；
50.所述识别模块识别所述认证报文中的特征信息是指示开启某一网段的报文转发映射的信息、指示开启某一控制器的报文转发映射的信息、指示开启某一应用的报文转发映射的信息和指示关闭转发映射的信息中的哪一种。
51.路由更改模块，用于根据所述识别出的特征信息，将相应报文的转发路径更改为路由至所述obd端口。
52.所述路由更改模块根据所述识别模块所识别出的特征信息的种类，将相应报文的转发路径更改为路由至所述obd端口。
53.所述路由更改模块可根据识别出的特征信息将不同情况下的对应报文转发映射至所述obd端口，也即转发映射至所述obd端口的报文可根据不同的特征信息进行动态切
换，所述动态切换是通过更改中央网关内部的路由表来实现的。
54.例如，继续参见图3，若外部诊断设备通过obd端口访问中央网关，如果校验通过，开关1闭合；
55.若识别出所述特征信息是开启某一应用的报文转发信息，则外部设备通过配置过滤，对动力网段进行配置，将开关2闭合，并将控制器a和控制器b的报文a、报文y路由到obd端口，以实现对该应用报文的监控分析；
56.若识别出所述特征信息是开启某一控制器的报文转发信息，则外部设备通过配置过滤，对车身网段进行配置，将开关3闭合，并将控制器d的全部报文路由到obd端口，以实现对该控制器通讯状况的监控分析；
57.若识别出所述特征信息是开启某一网段的报文转发信息，则外部设备通过配置过滤，对底盘网段进行配置，将开关4闭合，并将整个网段的控制器，包括控制器e、控制器f和控制器h的所有报文均路由到obd端口，以实现对该网段通讯状况的监控分析；
58.若识别出所述特征信息是关闭转发映射信息，则不再将报文转发映射至obd诊断端口。当完成信息分析、监控后，关闭对目标端口、目标控制器或目标报文的转发映射，obd端口重新处于自然静默状态。
59.本技术可实现车辆进行维护或维修时，能够直接通过obd接口对网络总线通讯状态进行快速检查。
60.作为可选的实施方式，所述中央网关还包括：
61.协议转换模块140，用于can和lin之间的协议转换，以及不同can端口之间的报文路由和信息交互。
62.另外，本技术的中央网关还具有独立中央网关的通用功能，例如具有can\lin协议转换以及不同can端口之间的报文路由及信息交互功能。
63.作为可选的实施方式，所述中央网关还包括拒绝模块150，用于在所述校验不通过时，拒绝识别和执行所述认证报文的特征信息。
64.当校验不通过，也即外部诊断设备不具备车载cna系统中的中央网关的访问权限时，则拒绝识别和执行所述认证报文的特征信息。
65.第二方面，如图2所示，本技术提供报文转发映射方法，所述方法应用于车载can系统中具有动态端口映射功能的中央网关，包括：
66.s201：接收来自于obd诊断端口的认证报文，所述认证报文携带有安全访问请求；
67.参考图3，当外部诊断设备需要通过obd诊断端口对整车网络的通讯状态进行检测时，则首先通过obd端口向所述中央网关发送一个携带有安全访问请求的认证报文。
68.s202：对所述携带有安全访问请求的认证报文进行校验；
69.当中央网关接收到所述外部诊断设备发送的认证报文后，则对所述认证报文进行校验，以查验该外部诊断设备是否有访问权限。
70.s203：当校验通过以后，识别所述认证报文中的特征信息，并根据所述特征信息将其他can端口的报文动态转发到obd诊断端口；所述其他can端口是指车载can系统中除obd端口之外的其他can端口。
71.作为可选的实施方式，所述特征信息为指示开启某一网段的报文转发映射的信息、指示开启某一控制器的报文转发映射的信息、指示开启某一应用的报文转发映射的信
息或者指示关闭转发映射的信息。
72.作为可选的实施方式，所述识别所述认证报文中的特征信息，并根据所述特征信息将其他can端口的报文动态转发到obd诊断端口的具体方法是：
73.识别所述认证报文中的特征信息；
74.当所述特征信息为开启某一网段的报文转发信息时，则将该网段所有控制器对应的报文全部转发到obd诊断端口；
75.当所述特征信息为开启某一控制器的报文转发信息时，则将控制器对应的报文全部转发到obd诊断端口；
76.当所述特征信息为开启某一应用的报文转发信息时，则将控制器中对应该应用的报文转发到obd诊断端口；
77.当所述特征信息为关闭转发映射信息时，则停止将报文转发映射到obd诊断端口。
78.参见图3，若外部诊断设备通过obd端口访问中央网关，如果校验通过，开关1闭合；
79.若识别出所述特征信息是开启某一应用的报文转发信息，则外部设备通过配置过滤，对动力网段进行配置，将开关2闭合，并将控制器a和控制器b的报文a、报文y路由到obd端口，以实现对该应用报文的监控分析；
80.若识别出所述特征信息是开启某一控制器的报文转发信息，则外部设备通过配置过滤，对车身网段进行配置，将开关3闭合，并将控制器d的全部报文路由到obd端口，以实现对该控制器通讯状况的监控分析；
81.若识别出所述特征信息是开启某一网段的报文转发信息，则外部设备通过配置过滤，对底盘网段进行配置，将开关4闭合，并将整个网段的控制器，包括控制器e、控制器f和控制器h的所有报文均路由到obd端口，以实现对该网段通讯状况的监控分析；
82.若识别出所述特征信息是关闭转发映射信息，则不再将报文转发映射至obd诊断端口。当完成信息分析、监控后，关闭对目标端口、目标控制器或目标报文的转发映射，obd端口重新处于自然静默状态。
83.作为可选的实施方式，所述方法还包括：当所述校验不通过时，拒绝识别和执行所述认证报文中的特征信息。
84.本技术通过车载can中央网关动态转发映射至obd诊断端口，既维持了obd诊断接口的独立性，保护了整车网络的信息安全，同时又可以方便的通过obd诊断接口对整车网络各网段进行信息监控。
85.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的硬件设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
86.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
87.另外，在本技术实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各
个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
88.上仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。