[發明專利]用于通信協議逆向解析的汽車網關系統

有效

• 申請號: 201210199678.8
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN102710479A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 席軍強;吳育恩;胡宇輝;陳慧巖
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/56
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 王慶海

技術領域

本發明涉及汽車控制領域，尤其涉及一種用于汽車控制網絡的通信協議逆向解析的汽車網關系統。

背景技術

總線技術在國內汽車市場的應用越來越多，隨著行業成本的逐年降低，各類開發工具和解決方案逐步滲透，單純的技術應用層面已經沒有問題。國內在網絡開發方面與國外的差距主要是通信協議的制定與測試。國外的總線網絡設計已經進行了二十多年，各公司成熟的網絡通信協議都是通過多年積累得到的，很多已形成了具有自身特色的網絡開發協議。國內廠商要發展自主網絡通信協議，對國外的網絡通信協議進行逆向解析、吸收并改進，不失為一條快速提高國內研究水平的捷徑。

國內多家廠商已開始進行汽車通信協議的解析工作，但目前并沒有形成一套有效可行的總線通信協議的解析技術，較多地采用設計特殊工況試驗并采集大量數據的方式，在數據處理時，則通過試湊法獲取網絡通信協議，這樣工作效率低且會耗費大量資源。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于對汽車系統控制網絡中的通信協議進行逆向解析的技術，增強協議解析的準確性，提高解析效率，節約研究資源。

根據本發明的一個方面，提供一種用于通信協議逆向解析的汽車網關系統，所述網關系統安裝在汽車控制網絡的第一網絡節點和第二網絡節點之間，其包括第一收發器、第二收發器、第三收發器、MCU、第一存儲器、第二存儲器、第三存儲器和第四存儲器，其中，

所述第一收發器連接所述第一網絡節點和所述MCU，用于接收由所述第一網絡節點發送并應由所述第二網絡節點接收的報文，并將由所述MCU處理過的報文發送到所述第一網絡節點；

所述第二收發器連接所述第二網絡節點和所述MCU，用于接收由所述第二網絡節點發送并應由所述第一網絡節點接收的報文，并將由所述MCU處理過的報文發送到所述第二網絡節點；

所述第三收發器連接車載診斷系統和所述MCU，用于接收所述車載診斷系統的診斷信號報文；

所述MCU，用于分別確定所述第一收發器和所述第二收發器接收的報文的重要等級的順序，對確定順序后的報文依次進行修改，并判斷修改后報文是否使汽車控制網絡發生有效變化，從而實現對通信協議的解析；

所述第一存儲器，用于按重要等級由高到低的順序存儲由所述第一收發器接收并由所述MCU確定順序的報文；

所述第二存儲器，用于按重要等級由高到低的順序存儲由所述第二收發器接收并由所述MCU確定順序的報文；

所述第三存儲器，用于記錄所述MCU所修改的報文、相應修改時間以及該報文所在的數據場位置；以及

所述第四存儲器，當所述MCU判斷出接收到修改后報文的汽車控制網絡產生了有效變化時，用于記錄該被修改的報文、相應修改時間以及該報文所在的數據場位置。

優選地，所述MCU進一步包括確定單元、修改單元和控制單元，其中，

所述確定單元，用于分別確定所述第一收發器和所述第二收發器所接收的報文的重要等級，并將所述第一收發器和所述第二收發器接收的報文按重要等級由高到低的順序分別對應存放至所述第一存儲器和所述第二存儲器中；

所述修改單元，用于按照預定順序依次修改所述第一存儲器和所述第二存儲器中各報文數據場中各個字節的值；以及

所述控制單元，用于控制所述第一收發器、所述第二收發器將由所述修改單元修改后的報文發送到相應網絡節點，并判斷相應網絡節點接收到修改后的報文之后，所述汽車控制網絡是否產生有效變化，從而確定所修改字節的物理意義。

優選地，所述確定單元根據報文的優先級和刷新率來確定所述重要等級。

優選地，所述修改單元以雙字節、單字節、4位、2位的順序對報文數據場中各字節的值進行依次修改。

優選地，所述控制單元根據所述第三收發器從所述車載診斷系統接收到的診斷信號報文來進行判斷。

優選地，所述汽車控制網絡是基于總線技術的網絡。

優選地，所述總線是CAN總線、RS485總線、FlexRay總線或Lin總線。

優選地，所述網關系統還包括一電源模塊。

優選地，所述第一網絡節點或第二網絡節點是單一汽車控制節點或包含一個或多個汽車控制節點的網絡功能模塊，所述汽車控制節點選自下面的組：發動機控制器、變速箱控制器、制動控制器、整車控制模塊、自動離合器控制器、電機控制器、電源控制器和車載診斷系統。

根據本發明的另一個方面，還提供一種包括上述汽車網關系統的汽車控制網絡。