随着人民生活消费水平的不断提高,用户对汽车的功能需求也逐渐增多,对汽车的智能化要求越来越高,汽车智能化功能的提升需要在车内布置较多的ECU、传感器、执行器,从而使得车内网络需要传输并交换大量的数据。而传统较低传输速率的CAN网络难以满足智能汽车的高带宽和低延迟数据传输的需求。为了解决实时性、高带宽的数据传输等问题,具备高速传输的汽车以太网被引入智能汽车中。在加入车载以太网的前提下,汽车内部网络管理按照总线和协议可以存着多种方式:一种是基于AUTOSAR的CAN网络管理,第二种为基于AUTOSAR的以太网网络管理,第三种为基于OSEK的CAN网络,如图1所示,不同网络通过各自的总线直接或间接的与汽车中央网关相连接,多种通信协议共存的车载网络势必会增加车载网络中的节点功耗、可靠性等问题,如:如典型的100Mbit/s以太网物理层芯片收发器工作状态下耗电在100mW~300mW,而千兆以太网物理层芯片收发器工作状态耗电更高。
如何利用中央网关对多总线网络节点进行协调以及睡眠/唤醒成为智能汽车发展过程中需要克服的难点之一,而且良好的睡眠/唤醒管理策略能够提升节点通信效率同时节省能耗。针对混合网络节点的睡眠/唤醒问题,赫千科技创新的提出了一种优化的睡眠/唤醒管理策略,适用于新型车载以太网与CAN的混合汽车网络。
为了适配汽车以太网总线与CAN总线共存的车载网络,赫千科技在中央网关中设置睡眠/唤醒管理模块,在其睡眠网络管理/唤醒模块中,同时考虑AUTOSARETH网络、AUTOSARCAN网络以及OSEK的CAN网络。具体在中央网关设置总线网络管理模块,在总线网络管理模块设置网络协调器,在网络协调器中设置AUTOSAR以太网网络管理器、AUTOSARCAN网络管理器、OSEKCAN网络管理器,每种不同总线协议的网络管理器对与其连接的节点进行睡眠/唤醒管理,如图2所示。
当唤醒条件被触发时,应用层调用总网络管理模块触发时当前网络处于网络模式的指令;网络协调器触发以太网网络和CAN网络,AUTOSAR协议的触发网络请求,OSEK协议触发网络请求;AUTOSAR以太网、AUTOSARCAN网络管理器、OSEKCAN网络管理器按照其协议发起网络唤醒,建立逻辑环;总线网络管理模块唤醒总线上控制器,唤醒流程结束。