一种车载以太网DoIP节点车辆标识信息同步方法及车辆与流程

一种车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法及车辆
技术领域
1.本发明属于基于ip的车辆诊断技术领域，具体涉及一种车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法及车辆。


背景技术：

2.随着汽车智能化、网联化技术的发展，整车中的通讯数据量剧增。以太网技术凭借着高传输速率、高带宽的优势逐步在车载网络中得到了应用。与此同时，车辆诊断技术也从原有的基于can的诊断进化为基于ip的doip诊断。
3.在doip诊断过程中，车辆的识别及doip节点的发现是重要的一步。而doip节点发送车辆信息通告报文的前提是doip节点必须具备有效的vin(vehicle identification number，车辆识别号码)和gid信息。在车辆生产、维修过程中，新安装的doip节点通常不包含有效的车辆vin&gid信息，而采用无效值(invalidity value)例如0x00
……
00。
4.在iso 13400-2规范中指出，缺少有效vin&gid信息的doip节点，必须首先执行vin&gid信息同步的过程，否则无法执行doip诊断的后续步骤，但是iso 13400-2规范并没有定义doip节点vin&gid信息同步的流程，而是要求各个oem自行定义。
5.在现有的vin&gid信息同步方法中，例如申请公布号为cn109347590a的中国专利申请，该申请公开了一种车载以太网中doip实体的同步方法，该方法包括：(1)上电后，全部doip实体进行自检，查看自身是否为管理者；(2)如果自身是管理者，通过周期性的发送“关系维护”报文来表明自己的管理者身份；(3)如果不是管理者，要先保持静默；(4)管理者与普通doip实体之间通过“同步查询”、“同步回复”报文交互，实现vin&gid信息的同步。然而该方法比较复杂，其需要选择管理者，如果车辆中没有管理者(通过关系维护报文来判定)，就要启动“自主选举流程”，通过自主选举算法，选举出管理者(标识符取值最小者当选)；另外，管理者发送的“关系维护”报文带有标识该报文生命周期的参数，如果参数超时，表示关系维护报文无效，管理者身份失效。需要重新执行自主选举流程，因此需要不断的更新关系维护报文(周期性发送)，才能维系管理者与普通doip实体之间的同步关系，综上现有技术中车辆标识信息的同步过程复杂度较高而造成车辆标识信息同步效率比较低。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法及车辆，用以解决现有技术中车辆标识信息的同步过程复杂度较高而造成车辆标识信息同步效率比较低的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆，所述车辆包括主节点和doip节点，所述主节点和各doip节点分别连接，所述主节点与外部诊断设备通信连接，还包括：
8.主节点向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文，所述用于同步的车辆信息通告报文采用了由iso 13400-2规范定义的报文格式，其中，所述用于同步的车辆信息通告报文中的逻辑地址字段由主节点设置为设定字符，所述用于同步的车辆信息通告报文中
的vin字段或gid字段为车辆标识信息；
9.各doip节点接收来自主节点的用于同步的车辆信息通告报文，先对逻辑地址字段进行解析，识别出所述逻辑地址字段为设定字符后，doip节点解析并存储vin字段和gid字段，以获得车辆标识信息。
10.上述技术方案的有益效果为：主节点利用由iso 13400-2规范定义的车辆信息通告报文，将车辆信息通告报文中的逻辑地址设置为设定字符，得到用于同步的车辆信息通告报文，将该报文发送给各个doip节点以实现各个doip节点的车辆标识信息同步。在这种情况下，用于车辆标识信息同步的报文采用的是现有的车辆信息通告报文，不需要设计额外的报文和协议，降低了流程和软件实现的复杂度，提高了车辆标识信息同步的效率，解决了现有技术中车辆标识信息的同步过程复杂度较高而造成车辆标识信息同步效率比较低的问题。
11.进一步地，为了避免主节点没有及时发送用于同步的车辆信息通告报文，以及频繁发送该报文导致的占用资源的问题，本发明提供了一种车辆，还包括若有doip节点若检测到vin字段的车辆标识信息为无效，则向主节点发送将vin字段设置为全0的车辆信息通告报文；若有doip节点若检测到gid字段的车辆标识信息为无效，则向主节点发送将gid字段设置为全0的车辆信息通告报文；主节点在接收到来自doip节点的vin字段或者gid字段为全0的车辆信息通告报文时，向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。
12.进一步地，为了更好地提高车辆标识信息同步效率，本发明提供了一种车辆，还包括所述主节点通过广播形式向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。
13.进一步地，为了更好地提高车辆信息通告报文传输的可靠性，本发明提供了一种车辆，还包括所述主节点至少连续三次发送用于同步的车辆信息通告报文。
14.进一步地，为了更好地提高车辆信息通告报文传输的可靠性，本发明提供了一种车辆，还包括各doip节点至少连续三次发送vin字段和/或gid字段为全0的车辆信息通告报文。
15.本发明还提供了一种车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，包括：
16.1)主节点向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文，所述用于同步的车辆信息通告报文采用了由iso 13400-2规范定义的报文格式，其中，所述用于同步的车辆信息通告报文中的逻辑地址字段由主节点设置为设定字符，所述用于同步的车辆信息通告报文中的vin字段或gid字段为车辆标识信息；
17.2)各doip节点接收来自主节点的用于同步的车辆信息通告报文，对逻辑地址字段进行解析，并对解析后的逻辑地址字段进行识别；
18.3)若doip节点识别出逻辑地址字段为设定字符，doip节点解析并存储vin字段和gid字段，以获得车辆标识信息。
19.进一步地，为了避免主节点没有及时发送用于同步的车辆信息通告报文，以及频繁发送该报文导致的占用资源的问题，本发明提供了一种车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，还包括在步骤1)前，若有doip节点若检测到vin字段的车辆标识信息为无效，则向主节点发送将vin字段设置为全0的车辆信息通告报文；若有doip节点若检测到gid字段的车辆标识信息为无效，则向主节点发送将gid字段设置为全0的车辆信息通告报文；主节点在接收到来自doip节点的vin字段或者gid字段为全0的车辆信息通告报文时，向各
doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。
20.进一步地，为了更好地提高车辆标识信息同步效率，本发明提供了一种车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，还包括所述主节点通过广播形式向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。
21.进一步地，为了更好地提高车辆信息通告报文传输的可靠性，本发明提供了一种车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，还包括所述主节点至少连续三次发送用于同步的车辆信息通告报文。
22.进一步地，为了更好地提高车辆信息通告报文传输的可靠性，本发明提供了一种车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，还包括各doip节点至少连续三次发送vin字段和/或gid字段为全0的车辆信息通告报文。
附图说明
23.图1是本发明的车辆诊断系统的示意图；
24.图2是车辆信息通告报文的格式；
25.图3是本发明的主节点的逻辑流程图；
26.图4是本发明的doip节点的逻辑流程图。
具体实施方式
27.本发明的基本构思为：本发明的主节点利用由iso 13400-2规范定义的车辆信息通告报文，将车辆信息通告报文中的逻辑地址设置为设定字符，得到的用于同步的车辆信息通告报文，将该报文发送给各个doip节点以实现各个doip节点的车辆标识信息同步。在这种情况下，用于车辆标识信息同步的报文采用的是现有的车辆信息通告报文，不需要设计额外的报文和协议，降低了流程和软件实现的复杂度，提高了车辆标识信息同步的效率。
28.为了使本发明的目的、技术方案及技术效果更加清楚明了，以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
29.车辆实施例：
30.图1是本发明的车辆诊断系统的示意图；图2是车辆信息通告报文的格式；图3是本发明的主节点的逻辑流程图；图4是本发明的doip节点的逻辑流程图。
31.在本实施例中，如图1所示，车辆包括主节点(doip edge node)和doip节点(doip node)。主节点连接各doip节点，主节点与外部诊断设备(external tester equipment)通信连接，外部诊断设备通过主节点实现对各doip节点的doip诊断。其中doip是基于ip协议的诊断通信(diagnostic communication over internet protocol)。在进行doip诊断之前，需要通过主节点对各doip节点的进行车辆标识信息(vin或gid)同步。在本实施例中，主节点是车内与外部诊断设备直接通信的doip节点，主节点也可以称为doip边缘节点。主节点连接以太网激活线(activation line)，并负责车内外诊断报文的路由、转发。主节点通常选择具备联网功能的设备，这是因为具备联网功能的设备自身始终包含有准确有效的车辆标识信息(vin或gid)，以确保车辆能够跟后台服务器建立有效连接，保证后台服务器对车辆的监控，且具备联网功能的设备上电后能够主动与后台服务器建立连接，并校验存储的车辆标识信息的准确性，从而能够确保车辆标识信息的有效。主节点例如为车载终端设
备t-box。各doip节点为车辆中的连接在基于ip的网络(ip-based network)上，并且执行doip协议的节点。doip节点例如为仪表盘、电池管理系统、电机控制器等。基于ip的网络例如以太网。doip节点的数量为多个，如图1所示，doip节点有2n个，n为自然数。各doip节点通过网络连接在交换机(switch)上，以实现与主节点的通信。
32.在本实施例中，主节点在正常启动后生成并发送车辆信息通告报文/车辆识别响应报文，以实现正常的doip功能。正常的doip功能包括但不限于正常发送车辆信息通告报文、响应外部诊断设备的车辆识别请求等。其中车辆信息通告报文采用了由iso 13400-2规范定义的报文格式，iso 13400-2规范定义的报文格式参见图2。如图2所示，主节点正常发送的车辆信息通告报文(vehicle announcement message)包括协议版本、协议版本取反、payload类型、payload长度、doip payload。其中doip payload包括vin(vehicle identification number，车辆唯一标识符)字段、逻辑地址字段、eid字段、gid(group identification，组标识符)字段、额外动作需求字段、vin/gid同步状态字段。其中，逻辑地址字段(logical address)填充主节点的逻辑地址，gid字段填充主节点的mac地址，eid字段填充主节点的mac地址。在本实施例中，为了将车辆标识信息(vin或gid)同步至各doip节点，主节点将车辆信息通告报文的逻辑地址字段设置为设定字符，从而得到用于同步的车辆信息通告报文。设定字符为功能逻辑地址字符。功能逻辑地址字符例如为0x0eff。若用于同步的车辆信息通告报文的vin字段为有效的车辆标识码(即整车vin码)，则将vin字段作为车辆标识信息同步至各doip节点，若vin字段未配置(即为无效字符)时，将gid字段代替vin字段作为车辆标识信息同步至各doip节点。无效字符例如为全0字符。
33.在本实施例中，为了更好地提高车辆标识信息同步效率，主节点通过广播形式在车辆内部网络(vehicle network)范围内向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。
34.在本实施例中，为了提高车辆信息通告报文传输的可靠性，主节点连续多次发送用于同步的车辆信息通告报文。次数例如可以是三次等。例如图3所示的主节点在正常启动完成上电自检后连续发送三次用于同步的车辆信息通告报文。
35.在本实施例中，为了避免主节点没有及时发送用于同步的车辆信息通告报文，以及频繁发送该报文导致的占用资源的问题，主节点在上电自检后若接收到来自doip节点的vin字段或gid字段为无效字符(全0)的车辆信息通告报文时向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。
36.在本实施例中，各doip节点在上电自检后接收来自主节点的用于同步的车辆信息通告报文，先对逻辑地址字段进行解析，识别出逻辑地址字段为设定字符(即功能逻辑地址字符)后，doip节点解析并存储vin字段和gid字段，以获得车辆标识信息。
37.在本实施例中，如图4所示，各doip节点还可以在上电自检后先判断自身的vin字段和gid字段是否已经有效配置，若是则不主动启动车辆标识信息同步过程，若无，即自身没有车辆标识信息，即其自身的vin字段和/或gid字段为全0的无效字符，则向主节点发送将vin字段和/或gid字段设置为全0的车辆信息通告报文，以告知主节点自身没有包含有效的vin字段和/或gid字段，等待一定时间(例如30s)后，若收到来自主节点的用于同步的车辆信息通告报文，先对逻辑地址字段进行解析，识别出逻辑地址字段为设定字符后，采纳并记录(存储)vin字段和/或gid字段，车辆标识同步过程结束；若逻辑地址字段不是设定字
符，则重新发送vin字段和/或gid字段为全0的车辆信息通告报文。各doip节点发送的车辆信息通告报文的逻辑地址字段为自身逻辑地址字符，eid字段为自身的mac地址。若没有收到来自主节点的用于同步的车辆信息通告报文，则继续向主节点发送将vin字段和/或gid字段设置为全0的车辆信息通告报文。
38.在本实施例中，为了提高车辆信息通告报文传输的可靠性，各doip节点连续多次发送vin字段和/或gid字段为全0的车辆信息通告报文。次数例如可以是三次等。如图3所示，各doip节点连续发送三次vin字段和/或gid字段为全0的车辆信息通告报文。
39.在本实施例中，通过主节点对各doip节点的车辆标识信息同步后，外部诊断设备通过主节点对各doip节点进行doip诊断，在doip诊断过程中，诊断相关的控制指令、数据包的传递通过ip协议来实现。
40.基于本实施例的车辆，选择具备联网功能的节点作为车辆标识信息(vin或gid)同步的主节点，主节点利用由iso 13400-2规范定义的车辆信息通告报文，将车辆信息通告报文中的逻辑地址设置为设定字符，得到用于同步的车辆信息通告报文，将该报文发送给各个doip节点以实现各个doip节点的车辆标识信息同步。在这种情况下，选择具备联网功能的节点作为主节点，上电后能够主动与后台服务器建立连接，并校验存储车辆标识信息的准确性，从而能够确保车辆标识信息有效，用于车辆标识信息同步的报文采用的是现有的车辆信息通告报文，不需要设计额外的报文和协议，降低了流程和软件代码实现的复杂度和难度，快速实现车内doip节点车辆标识信息同步，方法简洁、高效、避免用时过长，影响后续诊断功能的执行，同时节省了车辆标识信息同步的时间，提高了车辆标识信息同步的效率，解决了现有技术中车辆标识信息的同步过程复杂度较高而造成车辆标识信息同步效率比较低的问题。特别是针对doip节点初次安装或被更换后，doip节点包含的vin或gid信息无效的情况，能够确保车辆上电后，在最短的时间内，车内的doip节点能够同步到doip边缘节点的vin和/或gid字段，从而有效的支持后续诊断步骤的执行。
41.车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法实施例：
42.本实施例还公开一种车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，该同步方法包括：
43.步骤一：主节点向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。
44.具体地，在步骤一中，主节点向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文，用于同步的车辆信息通告报文采用了由iso 13400-2规范定义的报文格式，其中，用于同步的车辆信息通告报文中的逻辑地址字段由主节点设置为设定字符，用于同步的车辆信息通告报文中的vin字段或gid字段为车辆标识信息。
45.步骤二：各doip节点接收来自主节点的用于同步的车辆信息通告报文，以实现车辆标识信息同步。
46.具体地，在步骤二中，各doip节点接收来自主节点的用于同步的车辆信息通告报文，对逻辑地址字段进行解析，并对解析后的逻辑地址字段进行识别，若doip节点识别出逻辑地址字段为设定字符，doip节点解析并存储vin字段和gid字段，以获得车辆标识信息。
47.该车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法已经在上述的车辆实施例中的主节点和doip节点进行了详细介绍，此处不再赘述。根据本实施例的车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，能够解决现有技术中车辆标识信息的同步过程复杂度较高而造成车
辆标识信息同步效率比较低的问题。

技术特征：
1.一种车辆，所述车辆包括主节点和doip节点，所述主节点和各doip节点分别连接，所述主节点与外部诊断设备通信连接，其特征在于，包括：主节点向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文，所述用于同步的车辆信息通告报文采用了由iso 13400-2规范定义的报文格式，其中，所述用于同步的车辆信息通告报文中的逻辑地址字段由主节点设置为设定字符，所述用于同步的车辆信息通告报文中的vin字段或gid字段为车辆标识信息；各doip节点接收来自主节点的用于同步的车辆信息通告报文，先对逻辑地址字段进行解析，识别出所述逻辑地址字段为设定字符后，doip节点解析并存储vin字段和gid字段，以获得车辆标识信息。2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，若有doip节点若检测到vin字段的车辆标识信息为无效，则向主节点发送将vin字段设置为全0的车辆信息通告报文；若有doip节点若检测到gid字段的车辆标识信息为无效，则向主节点发送将gid字段设置为全0的车辆信息通告报文；主节点在接收到来自doip节点的vin字段或者gid字段为全0的车辆信息通告报文时，向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述主节点通过广播形式向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。4.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述主节点至少连续三次发送用于同步的车辆信息通告报文。5.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，各doip节点至少连续三次发送vin字段和/或gid字段为全0的车辆信息通告报文。6.一种车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，其特征在于，包括：1)主节点向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文，所述用于同步的车辆信息通告报文采用了由iso 13400-2规范定义的报文格式，其中，所述用于同步的车辆信息通告报文中的逻辑地址字段由主节点设置为设定字符，所述用于同步的车辆信息通告报文中的vin字段或gid字段为车辆标识信息；2)各doip节点接收来自主节点的用于同步的车辆信息通告报文，对逻辑地址字段进行解析，并对解析后的逻辑地址字段进行识别；3)若doip节点识别出逻辑地址字段为设定字符，doip节点解析并存储vin字段和gid字段，以获得车辆标识信息。7.根据权利要求6所述的车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，其特征在于，在步骤1)前，若有doip节点若检测到vin字段的车辆标识信息为无效，则向主节点发送将vin字段设置为全0的车辆信息通告报文；若有doip节点若检测到gid字段的车辆标识信息为无效，则向主节点发送将gid字段设置为全0的车辆信息通告报文；主节点在接收到来自doip节点的vin字段或者gid字段为全0的车辆信息通告报文时，向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。8.根据权利要求6所述的车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，其特征在于，所述主节点通过广播形式向各doip节点发送用于同步的车辆信息通告报文。9.根据权利要求6所述的车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，其特征在于，所述主节点至少连续三次发送用于同步的车辆信息通告报文。
10.根据权利要求7所述的车载以太网doip节点车辆标识信息同步方法，其特征在于，各doip节点至少连续三次发送vin字段和/或gid字段为全0的车辆信息通告报文。

技术总结
本发明涉及一种车载以太网DoIP节点车辆标识信息同步方法及车辆，该车辆包括主节点和DoIP节点，还包括主节点向各DoIP节点发送用于同步的车辆信息通告报文，用于同步的车辆信息通告报文采用了由ISO 13400-2规范定义的报文格式，用于同步的车辆信息通告报文中的逻辑地址字段由主节点设置为设定字符，用于同步的车辆信息通告报文中的VIN字段或GID字段为车辆标识信息；各DoIP节点接收来自主节点的用于同步的车辆信息通告报文，从而实现车辆标识信息同步。在本发明中，能够解决现有技术中车辆标识信息的同步过程复杂度较高而造成车辆标识信息同步效率比较低的问题。信息同步效率比较低的问题。信息同步效率比较低的问题。


技术研发人员：张少宇 袁英敏 张秀辉
受保护的技术使用者：宇通客车股份有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2023/9/20