CN109606380B - 网络控制装置、方法及车辆电控单元 - Google Patents

网络控制装置、方法及车辆电控单元 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种网络控制装置、方法及车辆电控单元，所述网络控制装置包括：第一网络控制器和第二网络控制器；至少一网络接口，每一个网络接口受控于连接的第一网络控制器或第二网络控制器；至少一网络接口选通器，对应连接于每一个网络接口和第一网络控制器或第二网络控制器之间，根据从第一网络控制器或第二网络控制器接收到的控制信号为每一个网络接口选通对应连接的第一网络控制器或第二网络控制器。本发明通过网络接口选通器的二选一选通特性，实现一个网络接口可以被两个网络控制器控制，在其中一个网络控制器出现故障时，可以被另一个网络控制器接管，以达到汽车在行驶的过程中，不会因为网络控制器失效而引起的交通事故。

Description

网络控制装置、方法及车辆电控单元
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及网络控制技术领域，具体为一种网络控制装置、方法及车辆电控单元。
背景技术
自动驾驶技术蓬勃发展，ADAS以及车载娱乐等日益丰富，在传统汽车的基础上，汽车内的电控单元日益增加，其交互分布的复杂性,多样性导致其发生宕机故障的风险性较传统汽车发生的可能性日益加大，一旦发生故障，重则会危及到人身安全，所以，目前对于电控单元安全性设计的考虑已显得尤为重要。
在自动驾驶中，LAN的使用是极其广泛的，往往承担着十分重要的功能，如POE网络摄像机，实时采集道路周边的图像信息，就是通过网口传给CPU，做图像处理的。试想一下，如果其中的一个处理器发生故障，就有可能造成车辆失控的情况，影响严重。
现有的关于LAN的硬件设计，是一个网口对应于一个网络控制器，并没有其它的应急处理方案。
目前的自动驾驶中关于LAN的硬件设计一般有如下缺点：
1)一个网口对应于一个网络控制器，如果此控制器发生故障，将会导致网络设备信息无法传给CPU，汽车将失去自动驾驶所需要的必要信息。
2)针对于可能发生的故障，无任何有效预案可以实施，对驾驶人的生命安全带来隐患。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种网络控制装置、方法及车辆电控单元，用于解决现有技术中汽车的网络控制器发生故障，将会导致网络设备信息无法继续有效传输的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的实施例提供一种网络控制装置，所述网络控制装置包括：一第一网络控制器和一第二网络控制器；至少一网络接口，每一个所述网络接口受控于所连接的所述第一网络控制器或所述第二网络控制器；至少一网络接口选通器，对应连接于每一个所述网络接口和所述第一网络控制器或所述第二网络控制器之间，根据从所述第一网络控制器或所述第二网络控制器接收到的控制信号为每一个所述网络接口选通对应连接的所述第一网络控制器或所述第二网络控制器。
于本发明的一实施例中，所述网络接口选通器在从所述第一网络控制器接收到控制信号时，控制所述网络接口与所述第一网络控制器对应连接；所述网络接口选通器在从所述第二网络控制器接收到控制信号时，控制所述网络接口与所述第二网络控制器对应连接。
于本发明的一实施例中，所述网络控制装置还包括：一主控制器；所述第一网络控制器和所述第二网络控制器分别与所述主控制器相连，在所述第一网络控制器时，所述主控制器控制所述第一网络控制器生成所述控制信号，在所述第二网络控制器时，所述主控制器控制所述第二网络控制器生成所述控制信号。
于本发明的一实施例中，所述第一网络控制器和所述第二网络控制器为NHI350AM4型号网络控制器。
于本发明的一实施例中，所述网络接口选通器具备二选一选通特性，实现一个所述网络接口被两个所述网络控制器控制。
于本发明的一实施例中，所述网络接口选通器型号为PI3L720ZHEX。
本发明的实施例还提供一种车辆电控单元，所述车辆电控单元包括如上所述的网络控制装置。
本发明的实施例还提供一种网络控制方法，所述网络控制方法包括：提供一第一网络控制器和一第二网络控制器；为每一个网络接口提供一网络接口选通器，对应连接于每一个所述网络接口和所述第一网络控制器或所述第二网络控制器之间，根据从所述第一网络控制器或所述第二网络控制器接收到的控制信号为每一个所述网络接口选通对应连接的所述第一网络控制器或所述第二网络控制器。
于本发明的一实施例中，所述网络接口选通器在从所述第一网络控制器接收到控制信号时，控制所述网络接口与所述第一网络控制器对应连接；所述网络接口选通器在从所述第二网络控制器接收到控制信号时，控制所述网络接口与所述第二网络控制器对应连接。
于本发明的一实施例中，所述第一网络控制器和所述第二网络控制器分别与一主控制器相连，在所述第一网络控制器时，所述主控制器控制所述第一网络控制器生成所述控制信号，在所述第二网络控制器时，所述主控制器控制所述第二网络控制器生成所述控制信号。
如上所述，本发明的一种网络控制装置、方法及车辆电控单元，具有以下有益效果：
本发明提供了一种自动驾驶中的LAN的分布式设计方案，将低成本的网络接口选通器与网络控制器相结合，通过网络接口选通器的二选一选通特性，实现一个网络接口可以被两个网络控制器控制，在其中一个网络控制器出现故障时，可以被另一个网络控制器接管，以达到汽车在行驶的过程中，不会因为网络控制器失效而引起的交通事故。
附图说明
图1显示为本发明的一实施例中网络控制装置的原理结构图。
图2显示为本发明的一实施例中网络控制装置的优选原理结构图。
图3显示为本发明的一实施例中网络控制装置的网络连接应用示例图。
图4显示为本发明的一实施例中网络接口选通器的具体结构示意图。
图5显示为本发明的一实施例中网络控制方法的流程示意图。
元件标号说明
100 网络控制装置
110 第一网络控制器
120 第二网络控制器
130 网络接口选通器
140 网络接口
150 主控制器
S110～S120 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明实施例的目的在于提供一种网络控制装置、方法及车辆电控单元，用于解决现有技术中汽车的网络控制器发生故障，将会导致网络设备信息无法继续有效传输的问题。
以下将详细阐述本实施例的一种网络控制装置、方法及车辆电控单元的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的一种网络控制装置、方法及车辆电控单元。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种网络控制装置100，所述网络控制装置100包括：一第一网络控制器110和一第二网络控制器120，至少一网络接口140以及至少一网络接口选通器130。
以下对本实施例的网络控制装置100进行详细说明。
于本实施例中，所述网络控制装置100包括两个网络控制器：第一网络控制器110和第二网络控制器120，每一个所述网络接口140受控于所连接的所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120。
本实施例中，所述网络控制装置100包括至少一个网络接口140，如图1中所示的网络接口1401至网络接口140N，所述网络控制装置100相对应地包括至少一网络接口选通器130，如图1中的网络接口选通器1301至网络接口选通器130N，所述网络接口140的数量与所述网络接口选通器130的数量对应相同。
各所述网络接口选通器130对应连接于所述网络接口140和所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120之间，根据从所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120接收到的控制信号为每一个所述网络接口140选通对应连接的所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120。
也就是说，通过所述网络接口选通器130控制所述网络接口140所对应连接受控的网络控制器。
具体地，于本实施例中，所述网络接口选通器130在从所述第一网络控制器110接收到控制信号时，控制所述网络接口140与所述第一网络控制器110对应连接；所述网络接口选通器130在从所述第二网络控制器120接收到控制信号时，控制所述网络接口140与所述第二网络控制器120对应连接。
通过所述网络接口选通器130使得一个网络接口140可以受控于两个网络控制器，这样在汽车行驶过程中，其中一个控制器发生故障，就可以快速切换到另一个网络控制器来控制该网络接口140，就可以避免由此带来的安全隐患。
于本实施例中，如图2所示，所述网络控制装置100还包括：一主控制器150。
所述第一网络控制器110和所述第二网络控制器120分别与所述主控制器150相连，在所述第一网络控制器110时，所述主控制器150控制所述第一网络控制器110生成所述控制信号，在所述第二网络控制器120时，所述主控制器150控制所述第二网络控制器120生成所述控制信号。
于本实施例中，所述第一网络控制器110和所述第二网络控制器120为但不限于NHI350AM4型号网络控制器。
于本实施例中，所述网络接口选通器130具备二选一选通特性，实现一个所述网络接口140被两个所述网络控制器控制。
具体地，于本实施例中，所述网络接口选通器130型号例如为但不限于PI3L720ZHEX。
PI3L720ZHEX是一款低成本的网络接口选通器130(即LAN switch)，PI3L720ZHEX具有双路选通功能，可以灵活改变网络接口140对应连接的网络控制器。
PI3L720ZHEX具体的电路图如图4所示。
其中，NHI350AM4是网络控制器，PI3L720ZHEX用来实现工作的连接器(Connector)上的网络接口140对应于哪个一个网络控制器(Ethernet controller)，可以通过PI3L720ZHEX来控制哪一个网络控制器控制对应的网络接口140的工作。PI3L720ZHEX通过控制SEL引脚来选择选通信号来自于CPU0的第一网络控制器110，还是CPU1的第二网络控制器120。
所以本实施例提供了一种自动驾驶中的LAN的分布式设计方案，将低成本的PI3L720ZHEX与网络控制器NHI350AM4相结合，通过PI3L720ZHEX的二选一选通特性，实现一个网络可以被两个网络控制器控制，在其中一个网络控制器出现故障时，可以被另一个网络控制器接管，以达到汽车在行驶的过程中，不会因为控制器失效而引起的交通事故。
本实施例的网络控制装置100经过验证，具有成本低，控制可靠安全等特点，适用于自动驾驶中的LAN模块的硬件设计方案。
本发明的实施例还提供一种车辆电控单元，所述车辆电控单元包括如上所述的网络控制装置100。上述已经对所述网络控制装置100进行了详细说明，在此不再赘述。
实施例2
如图5所示，本发明的实施例还提供一种网络控制方法，所述网络控制方法包括：
步骤S110，提供一第一网络控制器110和一第二网络控制器120；
步骤S120，为每一个网络接口140提供一网络接口选通器130，对应连接于每一个所述网络接口140和所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120之间，根据从所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120接收到的控制信号为每一个所述网络接口140选通对应连接的所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120。
以下对本实施例的网络控制方法中的步骤S110和步骤S120进行详细说明。
于本实施例中，采用两个网络控制器：第一网络控制器110和第二网络控制器120，每一个所述网络接口140受控于所连接的所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120。
本实施例中，包括至少一个网络接口140，如图1中所示的网络接口1401至网络接口140N，相对应地包括至少一网络接口选通器130，如图1中的网络接口选通器1301至网络接口选通器130N，所述网络接口140的数量与所述网络接口选通器130的数量对应相同。
各所述网络接口选通器130对应连接于所述网络接口140和所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120之间，根据从所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120接收到的控制信号为每一个所述网络接口140选通对应连接的所述第一网络控制器110或所述第二网络控制器120。
也就是说，通过所述网络接口选通器130控制所述网络接口140所对应连接受控的网络控制器。
具体地，于本实施例中，所述网络接口选通器130在从所述第一网络控制器110接收到控制信号时，控制所述网络接口140与所述第一网络控制器110对应连接；所述网络接口选通器130在从所述第二网络控制器120接收到控制信号时，控制所述网络接口140与所述第二网络控制器120对应连接。
通过所述网络接口选通器130使得一个网络接口140可以受控于两个网络控制器，这样在汽车行驶过程中，其中一个控制器发生故障，就可以快速切换到另一个网络控制器来控制该网络接口140，就可以避免由此带来的安全隐患。
于本实施例中，所述第一网络控制器110和所述第二网络控制器120分别与一主控制器150相连，在所述第一网络控制器110时，所述主控制器150控制所述第一网络控制器110生成所述控制信号，在所述第二网络控制器120时，所述主控制器150控制所述第二网络控制器120生成所述控制信号。
于本实施例中，所述第一网络控制器110和所述第二网络控制器120为但不限于NHI350AM4型号网络控制器。
于本实施例中，所述网络接口选通器130具备二选一选通特性，实现一个所述网络接口140被两个所述网络控制器控制。
具体地，于本实施例中，所述网络接口选通器130型号例如为但不限于PI3L720ZHEX。
PI3L720ZHEX是一款低成本的网络接口选通器130(即LAN switch)，PI3L720ZHEX具有双路选通功能，可以灵活改变网络接口140对应连接的网络控制器。
PI3L720ZHEX具体的电路图如图4所示。
其中，NHI350AM4是网络控制器，PI3L720ZHEX用来实现工作的连接器(Connector)上的网络接口140对应于哪个一个网络控制器(Ethernet controller)，可以通过PI3L720ZHEX来控制哪一个网络控制器控制对应的网络接口140的工作。PI3L720ZHEX通过控制SEL引脚来选择选通信号来自于CPU0的第一网络控制器110，还是CPU1的第二网络控制器120。
所以本实施例提供了一种自动驾驶中的LAN的分布式设计方案，将低成本的PI3L720ZHEX与网络控制器NHI350AM4相结合，通过PI3L720ZHEX的二选一选通特性，实现一个网络可以被两个网络控制器控制，在其中一个网络控制器出现故障时，可以被另一个网络控制器接管，以达到汽车在行驶的过程中，不会因为控制器失效而引起的交通事故。
本实施例的网络控制方法经过验证，具有成本低，控制可靠安全等特点，适用于自动驾驶中的LAN模块的硬件设计方案。
此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的技术特征引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的结构和功能特征。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
综上所述，本发明提供了一种自动驾驶中的LAN的分布式设计方案，将低成本的网络接口选通器130与网络控制器相结合，通过网络接口选通器130的二选一选通特性，实现一个网络接口140可以被两个网络控制器控制，在其中一个网络控制器出现故障时，可以被另一个网络控制器接管，以达到汽车在行驶的过程中，不会因为网络控制器失效而引起的交通事故。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种网络控制装置，其特征在于：所述网络控制装置包括：
一第一网络控制器和一第二网络控制器；
至少一网络接口，每一个所述网络接口受控于所连接的所述第一网络控制器和所述第二网络控制器；
至少一网络接口选通器，对应连接于每一个所述网络接口和所述第一网络控制器或所述第二网络控制器之间，所述网络接口选通器具备二选一选通特性，实现一个所述网络接口被所述第一网络控制器和所述第二网络控制器控制；根据从所述第一网络控制器或所述第二网络控制器接收到的控制信号为每一个所述网络接口选通对应连接的所述第一网络控制器或所述第二网络控制器；
一主控制器；
所述第一网络控制器和所述第二网络控制器分别与所述主控制器相连，在所述网络接口与所述第一网络控制器相连时，所述主控制器控制所述第一网络控制器生成所述控制信号，在所述网络接口与所述第二网络控制器相连时，所述主控制器控制所述第二网络控制器生成所述控制信号。
2.根据权利要求1所述的网络控制装置，其特征在于：所述网络接口选通器在从所述第一网络控制器接收到控制信号时，控制所述网络接口与所述第一网络控制器对应连接；所述网络接口选通器在从所述第二网络控制器接收到控制信号时，控制所述网络接口与所述第二网络控制器对应连接。
3.根据权利要求1所述的网络控制装置，其特征在于：所述第一网络控制器和所述第二网络控制器为NHI350AM4型号网络控制器。
4.根据权利要求1所述的网络控制装置，其特征在于：所述网络接口选通器型号为PI3L720ZHEX。
5.一种车辆电控单元，其特征在于：所述车辆电控单元包括如权利要求1至权利要求4任一权利要求所述的网络控制装置。
6.一种网络控制方法，其特征在于：所述网络控制方法包括：
提供一第一网络控制器和一第二网络控制器；
为每一个网络接口提供一网络接口选通器，对应连接于每一个所述网络接口和所述第一网络控制器或所述第二网络控制器之间，每一个所述网络接口受控于所连接的所述第一网络控制器和所述第二网络控制器；所述网络接口选通器具备二选一选通特性，实现一个所述网络接口被所述第一网络控制器和所述第二网络控制器控制；根据从所述第一网络控制器或所述第二网络控制器接收到的控制信号为每一个所述网络接口选通对应连接的所述第一网络控制器或所述第二网络控制器；
所述第一网络控制器和所述第二网络控制器分别与一主控制器相连，在所述网络接口与所述第一网络控制器相连时，所述主控制器控制所述第一网络控制器生成所述控制信号，在所述网络接口与所述第二网络控制器相连时，所述主控制器控制所述第二网络控制器生成所述控制信号。
7.根据权利要求6所述的网络控制方法，其特征在于：所述网络接口选通器在从所述第一网络控制器接收到控制信号时，控制所述网络接口与所述第一网络控制器对应连接；所述网络接口选通器在从所述第二网络控制器接收到控制信号时，控制所述网络接口与所述第二网络控制器对应连接。
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