TW201037600A - Data gateway of controllable car-used controller, and method for controlling car-used controller - Google Patents

Description

201037600 六、發明說明： . 【發明所屬之技術領域】 一種，特別是有關於一種資料閘道器，特別有關於一 種可介入車用網路以直接控制車用控制器的資料閘道器。 【先前技術】 請參照圖1，其為先前技術中，車輛之車用網路的簡 視圖，以控制器區域網路200為例，各車用控制器透過控 制器區域網路200的網路規格以直接或間接方式相互連 ^ 接。不同車輛具有的控制器區域網路200會以不同的的運 行規則來相互傳輸控制命令與狀態資料，確保各車用控制 器彼此的運行正確性。如前車身控制器141告知其它的車 用控制器現在應該是車輛靜止不啟動的狀態資料，或者發 ffi曰刖两呆jJi驭動早稀的！制命兮，此寻狀態貢料或徑制 命令會傳輸至後車身控制器142、晶片鎖控制器121及其 它間接連接的引擎控制器130或自動變速箱控制器132, ❹ 令其靜止不運行。 然而，車主或車輛維修業者並無法介入或控制車用網 路的運行規則。因此，車主或車輛維修業者想額外加裝外 部裝置時，僅能根據車用網路的運行規則設計外部裝置的 運作行為。更甚者，所加裝的外部裝置無法符合車用網路 的運行規則時，外部裝置亦無法使用於其車輛上，大幅限 制了外部裝置的適用性。 因此，如何提供一個可介入車用網路，並有效控制車 201037600 用網路的各車用控制器或控制系統，為當現廠商應思慮的 課題。 # 【發明内容】 本發明係提供一種可結合於車用網路，炎有效控制車 用，與路的各車用控制器或控制系統的資料間遂器。 本發明所揭露之技術係在於一種資料間道器之控制車 ❹

==方法，應用於一車用網路，、-來源控制器連接 、旱用網路上。此方法包含：切換 輸路徑’擷取來源控制器發出之一控制：二器之-資料傳 令之一彀備代碼是否匹配預儲之至少二令。判斷控制命 時’將匹配設備代碼之識別碼所屬.碼’當符合 * · · ·-.- 〜替換命令取代控制 本發明所揭露之技術係在於一種可 資料閘道器，應用於-車用網路，、工制車用控制器之 用網路。此資料閘道器包含：-資料庫''、控制器連接於車 與一控制單元。 、 、一路徑轉換模組 此資料庫用以儲存至少一替換命八 都包含有1別碼。路徑轉換模組係^每―個替換命令 資料傳輪路徑，係受控制單S控制啟:於車用控制器的 至控制單it，以擷取來源控制器傳輪#，資料傳輸路徑 每個控制命令都包含有-設備代竭控制命令， . 工市J 你ϊ!你結 換模組取得控制命令，並判斷設備代碼是否符合資料ς所 4 201037600 . 儲存的任一個識別碼，如果符合，則將匹配設備代碼的識 別碼所屬的替換命令取代控制命令’透過路徑轉換模組發 送至車用網路。 本發明所揭露之資料閘道器，係結合於車用網路中， 可直接介入與控制車用網路的運行規則，以供車主或車輛 維修業者針對所需的控制模式進行控制指令的設計，有效 控制車用網路的各車用控制器、外加裝置或控制系統，以 利於各種控制情形之需求。 〇 【實施方式】 為使對本發明之目的、構造特徵及其功能有進一步之 了解’兹配合相關實施例及圖式詳細說明如下： ；C器30G之方塊圖之—例’ ® 3係本發明實施例資料間道 器300之切換路徑圖之一例，冑4係本發明實施例替換命 令儲存示意圖之-例，圖5係本發明實施例之資料封包榻 P取内容示意圖之一例，圖6係本發明實施例之資料封包更 換内容示意圖之-例。在此，車用網路以控制器區域網路 2〇〇進行說明，車用網路連接有包括一點火開關模組1加、 -引擎控制H 130、1車身控㈣14卜—後車身控制器 142與-自動變速箱控制器132。但不以此為判，其它的車 用控制器亦可。 本實施例中’為避免被擷取的資料量過大，僅將一資 201037600 料閘道器300連接於於一來源控制器的資料傳輸路徑上， 在此假設來源控制器為前車身控制器141，即傳輸線a與 傳輸線b上。此資料閘道器300包含有一操控模組310、 一資料庫330、一路徑轉換模組350與一控制單元320。 此資料庫330係儲存有一個以上的替換命令，假設點 火開關模組120於控制器區域網路2〇〇上的設備代碼為 0A，其對應的控制資料的格式為八個位元（8bit)，此控制 資料的第1個位元（0000000X )代表車鑰匙括入 〇 (Key-insert ’ 1為插入，〇為未插入），第2個位元 ( 000000x0 )代表進行離合器與檔位啟動（ACC，Ail>

Condition Clutch，1為啟動，〇為關閉），第3個位元 (00000x00)為引擎點火（Ignition，IG，i為啟動，〇為 ββ »〇 \ « ». 4 ‘ · · · · 關閉）。然而，車輛要進行啟動引擎的行為，需對點火開關 模組120發送引擎點火與離合器與檔位啟動的控制行為。 ❹以此方式，在資料庫330預先儲存一個以上的替換命令。 如圖4，在此假設資料庫33〇儲存有三個替換命;， 第一者包含一識別碼為〇A，對應之一診斷控制資料 00000110 ;第二者包含一識別碼為〇B，對應之一診斷抑二 "貝料為11001100 ,第三者包含一識別碼為〇c，對應之:^ 斷控制資料為11110000。在此說明，此等替換命令的命: 格式係符合ISO-15765格式或is〇_i5〇31格式（值不以々 為限’其它相符合格式也可）。 乂此 6 201037600 路徑轉換模組350會受控制單元32〇的控制而切換來 源控制器的資料傳輸路徑，即前車身控制器141收發資料 用的傳輸線a與傳輸線b，以決定是否擷取前車身控制器 141輸出與接收的所有資料封包至控制單元32〇 ;或:，^ 擷取任何資料封包以將資料封包直接送至前車身控制器 141或車用網路上。 控制單元320則是受操控模組31〇的控制，以決定是 否控制路徑轉換模組350進行資料封包擷取的行為，'以= 〇 決定是否從資料庫330中讀取一替換命令以傳輸至點火開 關模組120。 # 此操控模組310可供使用者操作以發出一切換命令， 以命令控制單元320控制路徑轉換模組35〇進行切換資料 傳輸路徑至控制單元’以操取控制命令；反之，則合合祕 制單元320控制路徑轉換模組35〇切換資料傳輸路徑使盆 回歸原來的路徑，以停止擷取控制命令，以使前車身控制 〇器⑷與車用網路直接連接以直接傳輸或接收相關的資料 封包（控制命令或狀態告知資料）。 此操控模組310可為具有接收無線訊號的遙控模組， 在接收由遠端設備傳輸而來的切換命令時，操控模組 會發出切換命令以命令控制單元32〇運行。以下說明遙控 啟動引擎的流程： 車主係先利用遙控器發出一切換命令，此切換命令係 為發動車輛。資料間道器300的操控模组31〇係以此切換 7 201037600 - 命令告知控制單元320對路徑轉換模組350進行切換前車 身控制器141的資料傳輸路經至控制單元32〇。 控制單元320會根據切換命令從資料庫33〇中讀取符 合「發動車辅」力替換命令（即上述中，識別碼為0A，診 斷控制資料為00000110的替換命令）。 " 如圖3所示，控制單元320會根據切換命令以控制路 徑轉換模組350切換前車身控制器141的資料傳輸路徑至 控制單元320，之後開始擷取前車身控制器141與車用網 〇路之間相互傳輸的資料封包（包含控制命令與狀態告知資 料）在此饭5又，剛車身控制器141原先認定點火開關模、组 120的狀態為未啟動、靜止（此她，也⑷，因此前車身 控制器141週期性發出的狀態告知資料或控制命令的内容 如圖6所不’應為：設備代碼〇A，控制資料_⑻咖， 以及設備代碼0B，控制資料〇〇11〇〇1〇。 當控制單元320透過路徑轉換模組35〇擷取到前車身 〇控制益141發出的狀態告知資料或控制命令時，係將並與 資料庫330所儲存的識別焉相比較，判斷是否將操取到的 控制命令或狀態告知資料由相關的替換命令取代。 以此例而5 ’控制單元320會判斷出所取得之控制命 々包含的設備代碼0A與〇B，符合資料庫33〇所儲存的替 換命令，即識別碼為0A，珍斷控制資料為_00110;以及 識別碼為:B’珍斷控制資料為隨〇_的替換命令。因 控制單7G 32〇會將此等替換命令取代所操取到的控制 8 201037600 命令，並透過路徑轉換模組 350發送至車用網路上，供點 火開關_組12G或相關的車用控制器透過車用網路以接 收。 局的控制命令被替換命令取代後會如同圖6所示， 设備代碼為〇A與0B的控制資料皆被識別碼為〇A與〇B 的替換命令所取代，再傳送至點火開關模組12〇。請參照 圖6，設備代碼〇A所對應的控制資料係被取代為 00000110,而設備代碼〇B所對應的控制資料係被取代為 〇 11001100。 但設備代碼為000D的控制命令與資料庫33〇儲存的 替換命令不相符，故控制單元320不對此控制命令作任何 取代或更新行為’而將其直接釋放並傳輸至點火開關模板 120 ° 、、' 此點火開關模組120内建有一晶片鎖控制器121，當 點火開關模組m取得上述的替換命令（識別碼為〇A，: 〇斷控制資料為_00110)時，係命令晶片鎖控制器i2i協 同引擎控制1 130與自動變速箱控制_ 132進行 试 行為；以及取得替換命令（識別碼為〇B，診斷控制資料$ 11001100)時，進行相關運作行為。 在點火開關模組120等相關車用控制器在運行期間或 完成認證行為時，點火開關模組12〇係發出一回應資料。 此回應資料會經過車用網路而被路轉換模組別所褐取 並傳送至控制單元320。同理，控制單元32〇判斷回應資 9 201037600 .料之一，備代碼是否匹配預儲之至少—識別竭，也就是判 斷回應育料欲傳送的車用控制器的設備代碼為何符 合資料庫儲存替換命令包含的識別碼。 疋、 ο 在此假設，如果資料庫儲存的替換命令中，任一替換 命令的識別碼為前車身控制器⑷，且控制單元似判斷 出所擷取的回應資料的設備代碼符合上述替換命令的識別 碼時，係將替換命令取代回應資料以發送至前車身控制器 141，即前述的來源控彻。反之，回應資料包含的設備代 碼不符合替換命令的識別碼時，控制單元即將回應資料直 接給來源控制器，本實施例中係指前車身控制器i4i。 如圖2，在此說明，一般控制器區域網路2〇〇是由兩 種不同速度的網路所組成，一者稱高速控制器區域網路2〇ι (High Speed Can，HI_CAN )，一者稱為低速控制器區域網 ❹ 路202 (Low Speed Can ’ LO-CAN)。根據各控制指令與狀 態告知資料的類型與急迫性的不同，各車用控制器與各車 用控制器（車用控制器）係使用不同速度的網路連線。因 此，為確保資料閘道器300可完整的擷取得前車身控制器 141收發的資料封包（控制命令或狀態告知資料），路徑轉 換模組350係連接於前車身控制電腦的傳輸線&與傳輪線 b，兩個不同速度的網路線段（HI-CAN與LO-CAN)。 此外’為證明資料閘道器300的運作原理是可行，係 以下列較為嚴格的資料傳輸環境，以計算指令運行數量來 進行說明。在此假設，控制器區域網路200的鮑率（波特 201037600 率’ baud rate)為5〇〇κ，即2毫秒（ms)，資料封包傳輸 格式為50blt ’包含表頭（head) libit，起啟位元2bit，資 料攔位與驗證竭（CyCHc redUndancy check，crc)共 50bit (假設’但不以此為限）。控制單元320為一 16位元的中 央處理單元（CPU)，運算速度為5〇mHz， 即10微秒（us)。 則每一控制單元320於每一微秒可運算的指令數為 (50bitX2ms) /l〇us=1〇〇〇〇個指令數，遠遠超出控制器區 域網路200進行控制指令傳輸的數量，故本發明所揭露的 Ο 資料閘道器300為可行。 請參照圖7 ’圖7係本發明實施例之控制車用控制器 之方法。請同時參考圖2至圖6以利於了解，此流程如下： 切換來源控制器之一資料傳輸路徑，擷取來源控制器 發出之一控制命令（步驟S110)。 如前述’控制單元320取得切換命令時，會控制路徑 轉換模組350，以切換來源控制器的資料傳輸路徑，使得 〇 控制單元可取得來源控制器輸出與接收的所有資料封包。 判斷控制命令之一設備代碼是否匹配預儲之至少一識 別碼（步驟S120)。 當控制單元320透過路徑轉換模組350擷取到來源控 制器發出的控制命令時，係將控制命令與資料庫330儲存 的替換命令的識別碼相比較，判斷是否將擷取到的控制命 令由相關的替換命令取代。 當符合時，將匹配設備代碼之識別碼所屬之一替換命 11 201037600 令取代控制命令’並發送至車用網路（步驟S121)。被發 送的替換命令在被控制單元320發送至車用網路後，會經 由相關的車用控制器透過車用網路以接收。反者 ^ 辑个付 合時，控制單元320會將控制命令直接發送至車用網路（步 驟S122)，供相關的車用控制器透過車用網路以接收。 請參照圖8，圖8係本發明實施例之控制車用控制器 之另一方法，係應用於擷取回應資料的流程。請同時參考 圖2至圖6以利於了解，此流程如下： 〇 擷取車用網路傳輸之一回應資料（步驟S210)。路徑 轉換模組350會從車用網路上擷取到欲傳輸至來源控制器 的回應資料，並將其送至控制單元32〇。 判斷回應資料之一設備代碼是否匹配預儲之至少一識 別碼（步驟S220)。控制單元320判斷回應資料之一設備 代碼是否匹配預儲之至少一識別褐，也就是判斷回應資料 欲傳送的車用控制器的設備代碼為何，是否符合資料庫儲 Q 存替換命令包含的識別碼。 當符合時，將匹配該設備代碼之識別碼所屬之一替換 命令取代回應資料，並傳輸至來源控制器（步驟MU)。、 在此假設’如果資料庫儲存的替換命令中，任一替換命令 的識別碼為前車身控制器⑷，且控制單元32〇判斷出所 擷取的回應#料的設備代碼符合上述_命令的識別碼 時’係將替換命令取代回應資料以發送至前車身控制器 141，即前述的來源控制器。反之，控制單元細判斷替換 12 201037600 命令，回應資料包含的設備代碼不符合替換命令的識別碼 時，控制單元即將回應資料直接發送至來源控制器（步驟 ' S222)，即本例的前車身控制器141。 雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明 之精神和範圍内，所作更動與潤飾之等效替換，仍為本發 明之專利保護範圍内。 〇 【圖式簡單說明】 圖1係先前技術之一例； 圖2本發明實施例資料閘道器300之方塊圖之一例； 圖3係本發明實施例資料閘道器300之切換路徑圖之一例； 圖4係本發明實施例替換命令儲存示意圖之一例； 圖5係本發明實施例之資料封包内容示意圖之一例； 圖6係本發明實施例之資料封包更換内容示意圖之一例； 圖7係本發明實施例之控制車用控制器之方法；以及 ❹ 圖8係本發明實施例之控制車用控制器之另一方法。 【主要元件符號說明】 120 點火開關模組 121 晶片鎖控制器 130 引擎控制器 132 自動變速箱控制器 141 前車身控制器 13 201037600 142 後車身控制器 200 控制器區域網路 201 高速控制器區域網路 202 低速控制器區域網路 300 資料閘道器 310 操控模組 320 控制單元 330 資料庫 350 路徑轉換模組 a、b 傳輸線 ❹ 14

Claims (1)

1. 201037600 七、申請專利範圍： 1. 一種貝料閘道器之控制車用控制器之方法，應用於一車 用網路，一來源控制器連接於該車用網路，該方法包含： 切換該來源控制器之一資料傳輸路徑，擷取該來源 控制器發出之一控制命令； 判斷該控制命令之一設備代碼是否匹配預儲之至少 一識別碼；以及 當符合時，將匹配該設備代碼之該識別碼所屬之一 〇 替換命令取代該控制命令，並發送至該車用網路。 2. 如申請專利範圍第1項所述之控制車用控制器之方法， 其中當判斷該控制命令之一設備代碼未匹配該至少一識 別碼時’將該控制命令直接發送至該車用網路。 3. 如申請專利範圍第1項所述之控制車用控制器之方法， 其中更包含下列步驟： 擷取該車用網路傳輸之一回應資料； 〇 判斷該回應資料之一設備代碼是否匹配預儲之至少 一識別碼；_以及 當符合時，將匹配該設備代碼之該識別碼所屬之一 替換命々取代該回應資料，並傳輸至該來源控制器。 4. 如申請專利範圍第3項所述之控制車用控制器之方法， 其中當判斷該回應資料之一設備代碼未匹配該至少一識 別碼時’將該回應資料直接發送至該來源控制器。 5. —種可控制車用控制器之資料閘道器，應用於一車用網 15 201037600 . 路，一來源控制器連接於該車用網路，該資料閘道器勹 含： ^ 一資料庫，儲存至少一替換命令，每一替換命令包 含有一識別碼； 路桎轉換模組，係受控制啟動時切換該來源控制 器之一資料傳輪路徑，擷取該來源控制器傳輸之至少— 控制命令，每-控制命令包含有-設備代碼；以及 控制單元，用以啟動該路徑轉換模組以取得該路 〇 徑轉換模組擷取之該控制命令，並判斷該設備代碼是否 符合該資料庫儲存之任—之該削碼，當符合時，將匹 配該設備代碼之該識別碼所屬之該替換命令取代該控制 命令，並透過該路徑轉換模組發送至該車用網路。 6.如申仴專利範圍第5項所述之資料閘道器，直更包含一 操控模組，其取得―切換命令，時令該㈣單元控制 該路徑轉換模組進行切換該資料傳輸路徑。 ❹7.如中明專利㈣第6項所述之資料閘道器，其中該操控 模組為一遙控模組。 8. 如申請專利範圍第5項所述之資料閘道器，其中該控制 單元判斷該設備代碼未符合該資料庫儲存之任〆之該識 別碼，直接將該來源控㈣發送之該㈣命令發送至該 車用網路。 9. 如申請專利範圍第5項所述之資料閘道器，其中該路徑 轉換模組更擷取該車㈣路傳輸之—回應㈣，該控制 16 201037600 單元判斷該回應資料之一設備代碼是否匹配預儲之至少 一識別碼，當符合時，將匹配該設備代碼之該識別碼所 屬之一替換命令取代該回應資料，並傳輸至該來源控制 器。 10.如申請專利範圍第9項所述之資料閘道器，其中當該控 制單元判斷該回應資料之一設備代碼未匹配該至少一 識別碼時，將該回應資料直接發送至該來源控制器。 Ο 17