[發(fā)明專利]FlexRay協(xié)議與802.11p協(xié)議的轉(zhuǎn)換裝置及方法

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• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109617921A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉彪;王恒陽;胡志強;許哲琪;熊聰;張旭;田碧浩
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 王玉

1.FlexRay協(xié)議與802.11p協(xié)議的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：該轉(zhuǎn)換裝置包括：兩個電源電路、中央處理器、FlexRay協(xié)議控制器、兩個隔離電路、FlexRay總線收發(fā)器、DSRC調(diào)制解調(diào)器、FleyRay總線和天線；兩個隔離電路分別為隔離電路1和隔離電路2，兩個電源電路分別為電源電路1和電源電路2；

所述的FleyRay總線用于將車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送給FlexRay總線收發(fā)器；

所述的FlexRay總線收發(fā)器用于接收通過FleyRay總線發(fā)送的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)經(jīng)過隔離電路2進行電氣隔離后發(fā)送給FlexRay協(xié)議控制器；FlexRay總線收發(fā)器還用于接收經(jīng)過隔離電路1進行電氣隔離后的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的電氣隔離后的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)經(jīng)過FlexRay總線進行發(fā)送；

所述的FlexRay協(xié)議控制器用于接收經(jīng)過電氣隔離后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的電氣隔離后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過通用總線接口發(fā)送至中央處理器；FlexRay協(xié)議控制器還用于接收中央處理器發(fā)送的篩選后的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的篩選后的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)經(jīng)過隔離電路1進行電氣隔離后發(fā)送給FlexRay總線收發(fā)器；

所述的天線用于將車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送給DSRC調(diào)制解調(diào)器；

所述的DSRC調(diào)制解調(diào)器用于接收通過天線發(fā)送的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理器；DSRC調(diào)制解調(diào)器還用于接收中央處理器發(fā)送的篩選后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的篩選后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過天線進行發(fā)送；

所述的中央處理器用于接收FlexRay協(xié)議控制器發(fā)送的電氣隔離后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和DSRC調(diào)制解調(diào)器發(fā)送的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并對接收到的電氣隔離后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行篩選后發(fā)送給DSRC調(diào)制解調(diào)器，對接收到的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行篩選后發(fā)送給FlexRay協(xié)議控制器；

所述的中央處理器對FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行篩選是指將電氣隔離后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中的當前車速、擋位信息、轉(zhuǎn)向指示燈狀態(tài)信息、剎車指示燈狀態(tài)信息、加速踏板信息和制動踏板信息選出；

所述的中央處理器對車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行篩選是指將車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中的車輛密度、路側(cè)設(shè)備狀態(tài)信息、擁堵信息和事故預(yù)警信息選出；

所述的電源電路1用于給FlexRay協(xié)議控制器、中央處理器、DSRC調(diào)制解調(diào)器以及隔離電路1和隔離電路2中與FlexRay協(xié)議控制器相連的部分提供電源；

所述的電源電路2用于給FlexRay總線收發(fā)器以及隔離電路1和隔離電路2中與FlexRay總線收發(fā)器相連的部分提供電源；

所述的中央處理器和DSRC調(diào)制解調(diào)器采用SDIO方式連接；

所述的中央處理器和FlexRay協(xié)議控制器采用通用總線連接，包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FlexRay協(xié)議與802.11p協(xié)議的轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于：該轉(zhuǎn)換裝置還包含一個安全元件，該安全元件用于車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)上層協(xié)議棧相關(guān)的加密操作和秘鑰管理，該安全元件通過SPI接口與中央處理器連接，由電源電路1提供電源。

3.一種使用權(quán)利要求1所述的裝置進行FlexRay協(xié)議與802.11p協(xié)議的轉(zhuǎn)換方法，其特征在于：該方法包括車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送到車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)中以及車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送到車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)中；

其中，車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送到車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)中的步驟包括：

(11)車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)首先通過FleyRay總線發(fā)送給FlexRay總線收發(fā)器；

(12)FlexRay總線收發(fā)器接收通過FleyRay總線發(fā)送的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)經(jīng)過隔離電路2進行電氣隔離后發(fā)送給FlexRay協(xié)議控制器；

(13)FlexRay協(xié)議控制器接收經(jīng)過電氣隔離后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的電氣隔離后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過通用總線接口發(fā)送至中央處理器；

(14)中央處理器接收FlexRay協(xié)議控制器發(fā)送的電氣隔離后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并對接收到的電氣隔離后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行篩選后發(fā)送給DSRC調(diào)制解調(diào)器；

(15)DSRC調(diào)制解調(diào)器接收中央處理器發(fā)送的篩選后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的篩選后的車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送到車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)中；

車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送到車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)中的步驟包括：

(21)車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)首先通過天線發(fā)送給DSRC調(diào)制解調(diào)器；

(22)DSRC調(diào)制解調(diào)器接收通過天線發(fā)送的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理器；

(23)中央處理器接收DSRC調(diào)制解調(diào)器發(fā)送的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對接收到的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行篩選后發(fā)送給FlexRay協(xié)議控制器；

(24)FlexRay協(xié)議控制器接收中央處理器發(fā)送的篩選后的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的篩選后的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)經(jīng)過隔離電路1進行電氣隔離后發(fā)送給FlexRay總線收發(fā)器；

(25)FlexRay總線收發(fā)器接收經(jīng)過隔離電路1進行電氣隔離后的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并將接收到的電氣隔離后的車輛外的802.11p無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)經(jīng)過FlexRay總線發(fā)送到車輛內(nèi)的FlexRay網(wǎng)絡(luò)中。