CN111038418A - 一种中央集成车身域控制器系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中央集成车身域控制器系统及汽车,包括车身域控制器,该汽车配置有车身域控制器,所述车身域控制器包括:处理机构,具有智能感知传感输入和智能输出控制的作用;执行机构,用于执行所述处理机构所发出的指令;输入机构,用于接收终端设备对车辆控制的指令和采集车身感知信号,并发送给所述处理机构。本发明的身域控制器通过智能感知传感输入和智能输出控制被双核处理器集中管理,车载网络正在演变为更加复杂的网络,通过中央集成车身域控制系统在模块之间相互通信,传输速率、可靠性、经济性、安全性才能满足人们越来越高的需求,分布式架构将逐步被集中式架构所取代,所以域控制器作为一个渐进式的方案会比较容易推广。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域,具体的,涉及一种中央集成车身域控制器系统及汽车。
背景技术
随着汽车电子技术的高速发展,车辆上搭载的各种电子控制器种类和功能日益丰富,给我们的车辆使用带来了各种便利和安全的功能。车身电子属于车辆4大电子电气系统之一,通过各个传感器有效输入控制了灯光、喇叭、雨刮、门锁、车窗、空调、无线通讯、蓝牙、4G、同时也连接车辆上其它ECU实现各条总线上信息共享,掌握着整个车辆的行车信息。
越来越多的车身电子设备在车身得到应用,使得BCM功能更加庞大,各大电子设备共享信息量越来越多,要求BCM通信数据功能越来越强大,单一分布式的BCM很难完成越来越庞大的功能需求。同时人们对车身与舒适的要求也越来越高;电子设备也在急剧的增长,代码量也在不断增加,不断攀升的代码量即使按照CMMI(capability maturity Modelintegration,能力成熟度集成模型)5级的最高软件标准进行控制,代码缺陷率仍为0.32,可利用OTA在线从云服务端下载升级包完成ECU修改漏洞和升级,已经成为了一种迫切需求和必然趋势;随着互联网技术、通信技术、人工智能的发展,未来的汽车将实现(人、车、路、云端端端)智能信息交换和共享,域架构式控制器考虑到网络安全得到利用;域控制器因为有强大的硬件计算能力与丰富的软件接口支持,使得更多核心功能模块集中于域控制器内,系统功能集成度大大提高。加之数据交互的接口标准化/网络化,会让这些零部件变成标准零件,从而降低这部分零部件开发/制造成本,这样对于功能的感知与执行的硬件要求降低。简而言之,外围零件只关注本身基本功能,而中央(域)控制器关注系统级功能实现。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一是提出一种中央集成车身域控制器系统,该车身域控制器系统能实现车身电子控制器中央集成化、网络安全化、越来越智能化;目的之二是提出了配置有车身域控制器系统的汽车。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种中央集成车身域控制器系统,包括车身域控制器,所述车身域控制器包括:
处理机构,具有智能感知传感输入和智能输出控制的作用;
执行机构,用于执行所述处理机构所发出的指令;
输入机构,用于接收终端设备对车辆控制的指令和采集车身感知信号,并发送给所述处理机构。本发明将分布式的架构转移至车身域控制器中,实现了分布式向集成式的转变。
进一步,所述执行机构包括:
车身控制模块,接收所述处理模块的指令,用于灯光、雨刮、门锁、车窗、防盗的控制,具体通过各个传感器有效输入智能控制了灯光、喇叭、雨刮、门锁、门窗车身系统;
PEPS模块,用于控制车辆无钥匙进入和无钥匙启动;
智能空调模块,用于车辆温度或环境舒适性智能控制;
OTA模块,用于通过TBOX从终端设备下载软件服务包升级更新车辆ECU;
以太网及CANFD通讯模块,用于与其它控域制系统信息实时高速安全互享;
中央网关模块,用于车载信息的安全共享,实现车载网络管理,对车内网络进行合理的区域划分和管理。
进一步,所述输入机构包括:
蓝牙模块,用于接收终端设备对车辆控制的指令;
无线收发模块,用于低频基站发送和遥控钥匙高频接收;
信号采集模块,用于采集车身感知信号。
进一步,所述执行机构还包括总线通讯模块,用于通过车辆总线获取和计算来自其他ECU的行车数据,所述行车数据包括速度、发动机工况、底盘系统工况。
进一步,所述信号采集模块可以采集RF和HF射频信号。
进一步,所述无线收发模块还用于接收和发送胎压监测系统所传递的信号。
进一步,所述OTA模块还包括储存区域,用于储云端升级包数据,然后通过所述中央网关模块为其它域控制器不停机提供固件升级服务。
进一步,所述PEPS模块包括主控制器、射频发射器和接收器,整个过程无需使用钥匙,即可打开车门或者启动发动机。
进一步,还包括搭载有安全加密芯片的安全模块,用于防止网络信息安全受到威胁。
一种汽车,配置有车身域控制器系统。
本发明的有益效果是:
本发明通过中央集成车身域控制器系统集成传统车身电子,使得车身电子由传统分布式到中央集成管理,实现控制器数量更少,功能更强大的车身域架构控制系统。中央集成车身域控制器系统通过智能感知传感输入和智能输出控制被双核处理器集中管理。车载网络正在演变为更加复杂的网络,通过中央集成车身域控制系统在模块之间相互通信,传输速率、可靠性、经济性、安全性才能满足人们越来越高的需求,分布式架构将逐步被集中式架构所取代,所以域控制器作为一个渐进式的方案会比较容易推广。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述,其中:
附图1为本发明中央集成车身域控制器系统的硬件结构;
附图2为本发明的中央集成车身域控制器系统车辆应用示意图;
附图3为本发明的软件架构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。
本实施例提出了一种中央集成车身域控制器系统,配置在汽车中,如图1和2所示,包括车身域控制器,车身域控制器包括:
处理机构,具有智能感知传感输入和智能输出控制的作用,本实施例中处理机构为双核32位主控MCU;执行机构,用于执行处理机构所发出的指令;输入机构,用于接收终端设备对车辆控制的指令和采集车身感知信号,并发送给处理机构,本实施例中终端设备为手机或者云端。
本实施例提供的中央集成车身域控制系统包含若干分布式车身电子,将分布式的车身电子集成在中央集成车身域控制系统中。双核32位主控MCU需要通过10路LIN来获取输入机构槽机的指令和车身感知信号并控制执行机构工作,同时通过LIN主动获取车窗位置、天窗位置、灯光强度感知、雨量强度感知等参与逻辑运算。
执行机构包括:车身控制模块,接收双核32位主控MCU的指令,用于灯光、雨刮、门锁、车窗、防盗的控制,具体通过双核32位主控MCU接收各个传感器有效输入智能,进而使车身控制模块控制灯光、喇叭、雨刮、门锁、门窗车身系统。
PEPS模块,实现由主控制器、智能钥匙中的射频(RF)发射器和汽车端的(HF)接收器等组成,当钥匙在有效范围内,车主拉动车门或按下一键启动开关,双核32位主控MCU会发送中断信号来唤醒主控制器,开始整个通信过程。整个过程无需使用钥匙,即可打开车门或者启动发动机。
智能空调模块,用于车辆温度或环境舒适性智能控制,能根据外界气候条件,按照预先设定的指标对安装在车内的温度、湿度、空气清洁度传感器所传来的信号进行分析、判断、及时自动打开制冷、加热、去湿及空气净化等功能。
OTA模块,通过TBOX实现云端下载升级ECU服务,OTA模块还包括一个100M存储区域,先存储云端升级包数据,然后再通过中央网关为其它车身控域制器不停机提供固件升级服务。
以太网及CANFD通讯模块,用于与其它车身控域制器进行信息实时高速安全互享,本实施例中以太网也适合于专用的点对点通信,其中不需要“争抢”通信带宽,例如在摄像头和正在处理图像的ECU之间。
中央网关模块,用于车载信息的安全共享,实现车载网络管理,对车内网络进行合理的区域划分和管理。
总线通讯模块,用于通过车辆总线获取和计算来自其他ECU的速度、发动机工况、底盘系统工况的行车数据。
输入机构包括:蓝牙模块,用于接收手机对车辆控制的指令,本实施例为数字蓝牙钥匙实现手机自动连接与定位,实现手机控制车辆解闭锁、发动机的控制和加密通讯。
无线收发模块,用于低频基站发送和遥控钥匙高频接收,本实施例中采用8路CANFD收发器和10路LIN收发器。无线收发模块还用于接收和发送胎压监测系统所传递的信号。
信号采集模块,用于采集车身感知信号,具体为车辆各种门窗、灯光、雨刮、碰撞数字量和模拟量信号,这些信号可以为RF和HF射频信号,将这些信号通过10路LIN收发器发送给双核32位主控MCU。
车身域控制器还搭载有安全加密芯片的安全模块,用于防止网络信息安全受到威胁。
如图3所示,车身域控制器的软件采用采用AUTOSAR软件架构,simulink建模自动生成代码。
本实施例提供的中央集成车身域控制系统关注系统级功能实现,对于作为感知传感器与执行器的其它硬件要求降低。同时本实施例提供的中央集成车身域控制系统基于车辆全新架构设计,基于未来车辆电子电气架构设计的域控制器,基于网络信息安全设计的域控制器。传统分布式越来越向集中式靠拢。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种中央集成车身域控制器系统,其特征在于:包括车身域控制器,所述车身域控制器包括:
处理机构,具有智能感知传感输入和智能输出控制的作用;
执行机构,用于执行所述处理机构所发出的指令;
输入机构,用于接收终端设备对车辆控制的指令和采集车身感知信号,并发送给所述处理机构。
2.根据权利要求1所述的车身域控制器系统,其特征在于:所述执行机构包括:
车身控制模块,接收所述处理模块的指令,用于灯光、雨刮、门锁、车窗、防盗的控制;
PEPS模块,用于控制车辆无钥匙进入和无钥匙启动;
智能空调模块,用于车辆温度或环境舒适性智能控制;
OTA模块,用于通过TBOX从终端设备下载软件服务包升级更新车辆ECU;
以太网及CANFD通讯模块,用于与其它控域制系统信息实时高速安全互享;
中央网关模块,用于车载信息的安全共享,实现车载网络管理,对车内网络进行合理的区域划分和管理。
3.根据权利要求1所述的车身域控制器系统,其特征在于:所述输入机构包括:
蓝牙模块,用于接收终端设备对车辆控制的指令;
无线收发模块,用于低频基站发送和遥控钥匙高频接收;
信号采集模块,用于采集车身感知信号。
4.根据权利要求2所述的车身域控制器系统,其特征在于:所述执行机构还包括总线通讯模块,用于通过车辆总线获取和计算来自其他ECU的行车数据,所述行车数据包括速度、发动机工况、底盘系统工况。
5.根据权利要求3所述的车身域控制器系统,其特征在于:所述信号采集模块可以采集RF和HF射频信号。
6.根据权利要求3所述的车身域控制器系统,其特征在于:所述无线收发模块还用于接收和发送胎压监测系统所传递的信号。
7.根据权利要求3所述的车身域控制器系统,其特征在于:所述OTA模块还包括储存区域,用于储云端升级包数据,然后通过所述中央网关模块为其它域控制器不停机提供固件升级服务。
8.根据权利要求2所述的车身域控制器系统,其特征在于:所述PEPS模块包括主控制器、射频发射器和接收器。
9.根据权利要求1所述的车身域控制器系统,其特征在于:还包括搭载有安全加密芯片的安全模块,用于防止网络信息安全受到威胁。
10.一种汽车,其特征在于:配置有如权利要求1-9任一所述的车身域控制器系统。
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