CN111835608A - 车辆控制系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆控制系统及车辆。该系统包括:两个处于同一子网域内的域控制器,其中,各所述域控制器具备不同的实际互联网协议IP地址,但各所述域控制器以相同的虚拟IP地址通过车载以太网接口接入车载以太总网络;各所述域控制器,分别用于在作为备用域控制器运行在所述子网域内之后,监控所述子网域内对应的主用域控制器的工作状态,当所述工作状态为异常时,发送告警提示并代替所述主用域控制器成为新的主用域控制器。解决了子网域中域控制器发生故障功能失效影响整车功能的问题,同时仅在车辆关键域采用域控制器冗余,无需对域控制器的硬件结构进行重新设计,提高了整车安全性和可靠性的同时降低了整车成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种车辆控制系统及车辆。
背景技术
近年来,随着汽车向电动化、智能化、网联化及轻量化的方向发展,汽车上的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)数量逐年增加,汽车整体电子电气架构趋于复杂,汽车常采用汽车域控制器(Domain Control Unit,DCU)将众多芯片及功能各异的ECU集中管理,组成了车载以太骨干网架构中的关键节点,而汽车域控制器的安全性和可靠性的维持直接影响了整车的安全性。
传统保障域控制器功能安全性和可靠性的方法主要通过下线检测和内部硬件冗余两种方法。其中,下线检测系统原理如图1所示,通过外加输入信号到DCU各部分电路,读取输出信号以判断域控制器是否正常工作并通过持续性检测和压力测试手段以保证系统的安全性和稳定性;内部硬件冗余方法原理如图2所示,通过设置电源冗余、微控制器冗余结构、微处理器冗余结构、通信冗余结构等模块,当发现故障时切换和重定位域控制器输入输出以及信号到冗余结构,实现域控制器的冗余控制以及当故障时的实时切换,以保证域控制器的安全性和可靠性。
然而当采用下线检测方法时,仅能对域控制器产品的硬件及软件的可靠性与产品质量进行检测,而无法检测域控制器在工作过程中的自身故障或网络通信故障;而采用内部硬件冗余方法时,需针对不同车辆的域控制器进行不同的硬件结构设计,虽能提高域控制器的安全性和可靠性,但其结构设计复杂且成本较高,提高了整车成本。
发明内容
本发明提供一种车辆控制系统及车辆,以实现对车辆关键域的域控制器的冗余备份,保证了车辆的安全性和可靠性的同时降低了整车成本。
第一方面,本发明实施例提供了一种车辆控制系统,包括:两个处于同一子网域内的域控制器,
其中,各所述域控制器具备不同的实际互联网协议IP地址,但各所述域控制器以相同的虚拟IP地址通过车载以太网接口接入车载以太总网络;
各所述域控制器,分别用于在作为备用域控制器运行在所述子网域内之后,监控所述子网域内对应的主用域控制器的工作状态,当所述工作状态为异常时,发送告警提示并代替所述主用域控制器成为新的主用域控制器。
第二方面,本发明实施例还提供了一种车辆,该车辆包括本发明任意实施例中的车辆控制系统,用以在所述子网域内作为主用域控制器的域控制器发生故障时,控制另一域控制器代替所述主用域控制器成为新的主用域控制器。
本发明实施例通过提供一种车辆控制系统,包括:两个处于同一子网域内的域控制器,其中,各所述域控制器具备不同的实际互联网协议IP地址,但各所述域控制器以相同的虚拟IP地址通过车载以太网接口接入车载以太总网络;所述域控制器,分别用于在作为备用域控制器运行在所述子网域内之后,监控所述子网域内对应的主用域控制器的工作状态,当所述工作状态为异常时,发送告警提示并代替所述主用域控制器成为新的主用域控制器。处于同一子网域内的域控制器通过相同的虚拟IP地址接入车载以太总网络,使得本子网域内的两个域控制器相对其他子网域内的域控制器是透明的,当本子网域内的两个域控制器发生功能交替时,其他子网域内的域控制器不会感知到交替发生。采用相同的两个域控制器对同一子网域中各电子控制单元进行控制,且两域控制器互为主备,作为备用的域控制器时刻监控对应主用域控制器的工作状态,并在工作状态异常时及时告警,同时立即将备用域控制器切换为主用状态对外提供服务,解决了子网域中域控制器发生故障功能失效影响整车功能的问题,同时仅在车辆关键域采用域控制器冗余,无需对域控制器的硬件结构进行重新设计,提高了整车安全性和可靠性的同时降低了整车成本。
附图说明
图1是现有技术中的一种下线检测系统的结构示意图;
图2是现有技术中的一种具有冗余结构的汽车域控制器的结构示意图;
图3是本发明实施例一中的一种车辆控制系统的结构示意图;
图4是本发明实施例一中的一种车辆控制系统的结构示例图;
图5是本发明实施例二中的一种车辆控制系统的结构示意图;
图6是本发明实施例二中的一种域控制器的模块化结构示例图;
图7是本发明实施例三中的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。此外,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图3为本发明实施例一提供的一种车辆控制系统的结构示意图,该车辆控制系统组成包括:两个处于同一子网域10内的域控制器101,至少一个车辆负载装置1011。
其中,各域控制器101具备不同的实际互联网协议IP地址,但各域控制器101以相同的虚拟IP地址通过车载以太网接口接入车载以太总网络。
其中,各域控制器101分别与相同的车辆负载装置1011通过CAN总线(ControllerArea Network,控制器局域网络)通信连接。
各所述域控制器101,分别用于在作为备用域控制器运行在所述子网域10内之后,监控所述子网域内对应的主用域控制器的工作状态,当所述工作状态为异常时,发送告警提示并代替所述主用域控制器成为新的主用域控制器。
其中,子网域10可理解为车辆中集成了多个车辆负载装置1011的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU),以及用于控制多个电子控制单元的域控制器101,实现域控制器101与车辆负载装置1011间信息互通的网络。示例性的,车辆中可根据电子电气架构划分为几个特定的区域,各区域中包含的车辆负载装置间功能相近或相互关联,大致可包括动力总成域、车身域、底盘域、安全域及信息娱乐域等,上述各域均可称为车辆中的一个子网域10。可选的,在车辆中可将多个子网域10根据各子网域10的重要性进行排序,对重要性靠前的子网域10设置两个域控制器101以实现域控制器101的冗余,保障车辆运行的安全性和可靠性。
其中,域控制器101可理解为用于接收所在子网域10中各车辆负载装置1011发送的信息,以及接收车辆中其他子网域10中域控制器101发送的信息并生成响应信息,以对所在子网域10中各车辆负载装置1011进行控制并对其他子网域10中的域控制器101进行反馈。
同一子网域10在车载以太总网络中仅具有唯一的IP地址,当子网域10中具有一个以上域控制器101时,虽然各域控制器101均具有自身对应的实际IP地址,但仍需通过映射的方式将子网域10所具有的IP地址映射至域控制器101自身的实际IP地址才可实现与车载以太总网络的连接。
其中,异常工作状态可包括子网域10中作为主用域控制器的域控制器101的连接异常和/或对由作为备用域控制器的域控制器101发送的工作状态探测信息反馈异常。
具体的,两个处于同一子网域10内的域控制器101在车辆上电后可根据功能划分为主用域控制器和备用域控制器。其中,作为主用域控制器的域控制器101用于接收所处子网域10中各车辆负载装置1011发送的信息,以及其他子网域10中域控制器101发送的信息,根据所接收到的信息完成对所处子网域10中各车辆负载装置1011的控制,并实现不同子网域10间的协作与信息交互。作为备用域控制器的域控制器101用于通过向对应主用域控制器发送工作状态检测信息,根据接收到的主用域控制器对检测信息反馈的响应信息确定主用域控制器的工作状态,当判断主用域控制器的工作状态异常时,及时向设定好的用户终端发送告警提示,并且使得当前作为备用域控制器工作的域控制器101转变为新的主用域控制器进行工作,完成主用域控制器接收各车辆负载装置1011发送的信息及其他子网域10中域控制器101发送的信息,并基于上述信息进行各种控制及反馈操作。同时将检测到故障的原作为主用域控制器的域控制器101解除主用域控制器的作用。
进一步地,由于同一子网域10在车载以太总网络中仅具有唯一的IP地址,故当子网域10中具有一个以上域控制器101时,虽然各域控制器101均具有自身对应的实际IP地址,但仍需通过映射的方式将子网域10所具有的虚拟IP地址映射至作为主用域控制器的域控制器101的实际IP地址上以实现该域控制器101通过车载以太总网络与其他子网域10的域控制器101的通信交互。
示例性的,图4为本发明实施例提供的一种车辆控制系统的结构示例图,假设一子网域中具有两个域控制器A和B,子网域在车载以太总网络所具有的IP地址为172.20.30.100,域控制器A所具有的实际IP地址为172.20.30.101,域控制器B所具有的实际IP地址为172.20.30.102,当域控制器A为该子网域中的主用域控制器时,将IP地址172.20.30.100作为虚拟IP地址映射至域控制器A的实际IP地址,使得域控制器A实现与车载以太总网络的接通并通过以太网接收其他子网域中域控制器发送的信息,而域控制器B由于未受到虚拟IP地址的映射,则未连接至车载以太总网络,无法接收其他子网域中域控制器发送的信息。
本发明实施例的技术方案,通过提供一种车辆控制系统,包括:两个处于同一子网域内的域控制器,其中,各所述域控制器具备不同的实际互联网协议IP地址,但各所述域控制器以相同的虚拟IP地址通过车载以太网接口接入车载以太总网络;所述域控制器,分别用于在作为备用域控制器运行在所述子网域内之后,监控所述子网域内对应的主用域控制器的工作状态,当所述工作状态为异常时,发送告警提示并代替所述主用域控制器成为新的主用域控制器。处于同一子网域内的域控制器通过相同的虚拟IP地址接入车载以太总网络,使得本子网域内的两个域控制器相对其他子网域内的域控制器是透明的,当本子网域内的两个域控制器发生功能交替时,其他子网域内的域控制器不会感知到交替发生。采用相同的两个域控制器对同一子网域中各电子控制单元进行控制,且两域控制器互为主备,作为备用的域控制器时刻监控对应主用域控制器的工作状态,并在工作状态异常时及时告警,同时立即将备用域控制器切换为主用状态对外提供服务,解决了子网域中域控制器发生故障功能失效影响整车功能的问题,同时仅在车辆关键域采用域控制器冗余,无需对域控制器的硬件结构进行重新设计,提高了整车安全性和可靠性的同时降低了整车成本。
实施例二
图5为本发明实施例二提供的一种车辆控制系统的结构示意图,本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化,该车辆控制系统组成包括:两个处于同一子网域10内的域控制器101,至少一个车辆负载装置1011。
其中,各域控制器101具备不同的实际互联网协议IP地址,但各域控制器101以相同的虚拟IP地址通过车载以太网接口接入车载以太总网络。
其中,各域控制器101分别与相同的车辆负载装置1011通过CAN总线通信连接;各域控制器101间通过CAN总线和/或以太网络通信连接。
在车辆首次上电时,各所述域控制器101,还用于在监测到上电启动后,向所处的局域网发送无为地址解析协议(Gratuitous Address Resolution Protocol,GARP)报文,并根据设定时间内相对所发送GARP报文的响应结果竞选在所述子网域10内的主控制权。
其中,无为地址解析协议报文可理解为用以当网络中新增加一台设备时,该设备向全网将自身地址进行广播,以解决地址冲突问题所发送的数据。若发送无为地址解析协议报文后未收到响应报文,可认为网络中不存在与所发送地址重复的IP地址和MAC地址,设备可以成功加入网络中而不存在地址冲突问题;否则,可认为网络中已存在与新增设备地址相同的设备,该新增设备无法加入网络。
具体的,在域控制器101监测到车辆上电启动后,通过车载以太网接口向所处的局域网发送无为地址解析协议GARP报文,上述GARP报文中携带有该域控制器101所在子网域10对应的虚拟IP地址,若在设定时间内未收到相对所发送的GARP报文的响应结果,则可认为该子网域10中尚未有域控制器101接入车载以太总网络,此时可认为发送GARP报文的域控制器101竞选子网域10内的主控制权成功,并使得该域控制器101作为主用域控制器在该子网域10中工作;若在设定时间内收到相对所发送的GARP报文的响应结果,则可认为该子网域10中已有域控制器101接入车载以太总网络,此时可认为发送GARP报文的域控制器101竞选子网域10内的主控制权失败,并使得该域控制器101作为备用域控制器在该子网域10中工作。
进一步地,各所述域控制器101具备不同的域控制编号;相应的,各所述域控制器101分别具体用于:在监测到上电启动且基于相应的域控制器编号确定当前满足报文发送条件时,向所处局域网发送所述GARP报文;如果在设定时间内接收到相对所述GARP报文的响应结果,则确定所述子网域10内的主控制权竞选失败,生成备用域标识并作为备用域控制器运行在所述子网域10内;否则,确定对所述子网域10内的主控制权竞选成功,将所述虚拟IP地址映射至所述域控制器101的实际IP地址,生成主用域标识并作为主用域控制器运行在所述子网域10内。
其中,所述报文发送条件,包括:所述域控制器101监测到上电启动,且所述域控制器101的域控制编号小于所述子网域10内其他域控制器101的域控制编号。
具体的,由于同一子网域10内两个域控制器101在硬件结构相同的情况下上电时间和软件初始化完成的时间几乎相同,为避免在监测到车辆上电启动时两个域控制器101几乎同时向所在局域网发送GARP报文,而导致在设定时间内均未收到相对GARP报文的响应结果,进而都认为竞选成功并作为主用域控制器在该子网域10内工作而造成系统错误。车辆中各域控制器101均被设置有不同的域控制编号,当车辆上电后,由子网域10中域控制编号最小的域控制器101首先进行GARP报文的发送,当其竞选失败后再顺次从未发送GARP报文的域控制器101中选择域控制编号最小的域控制器101进行GARP报文的发送。其中,该域控制编号可在车辆出厂时直接设置,本发明实施例对此不进行限制。
其中,备用域标识与主用域标识可理解为用于标明同一子网域10中两域控制器101在车辆上电后对所在子网域10内的主控制权的竞选结果的标记,即主用域标识用以标记两域控制器101中竞选成功作为主用域控制器的域控制器,备用域标识用以标记两域控制器101中竞选失败作为备用域控制器的域控制器。
具体的,当域控制器101监测到车辆上电启动且本域控制器的域控制编号为所在子网域10中最小域控制编号时,向所处局域网发送携带有所在子网域10虚拟IP地址的GARP报文。若在设定时间内接收到GARP报文的响应结果,可认为所处局域网中已存在具有上述虚拟IP地址的域控制器101,即所在子网域10中已有作为主用域控制器的域控制器101,此时生成备用域标识以对本域控制器进行标记,并使得本域控制器作为备用域控制器运行在子网域10中并执行备用域控制器对应的功能。若在设定时间内未接收到GARP报文的响应结果,可认为所处局域网中不存在具有上述虚拟IP地址的域控制器101,即所在子网域10中尚未配置作为主用域控制器的域控制器101,此时生成主用域标识以对本域控制器进行标记,将虚拟IP地址映射至本域控制器的实际IP地址,使得本域控制器作为主用域控制器运行在子网域10中并执行主用域控制器对应的功能。
进一步地,各所述域控制器101,在作为主用域控制器运行在所述子网域10内之后,还用于:向在所述子网域10内的另一域控制器101发送进行备用的通知报文,以使所述另一域控制器101生成备用域标识并作为备用域控制器运行在所述子网域10内。
具体的,当子网域10内经竞选确定出作为主用域控制器的域控制器101后,相应的,子网域10内另一域控制器101应作为备用域控制器在子网域10内执行对应功能,此时由主用域控制器向子网域10中另一域控制器101发送进行备用的通知报文,使得另一域控制器101生成备用域标识并进行标记,同时作为备用域控制器运行在子网域10内。
进一步地,各所述域控制器101,在作为主用域控制器运行在所述子网域101内之后,还用于:根据接收的请求信息生成对应的响应信息并生成业务数据,保存所述业务数据并将所述业务数据发送至所述备用域控制器。在作为备用域控制器运行在所述子网域10内之后,还用于:接收所述主用域控制器发送的业务数据,并将所述业务数据保存至云端和/或本地存储器。
其中,请求信息可理解为该主用域控制器所在子网域10内各车辆负载装置1011发送至主用域控制器的CAN信号和/或其他子网域10中域控制器101通过车载以太总网络发送至主用域控制器的网络信号。
具体的,子网域10内作为主用域控制器工作的域控制器101接收来自所在子网域10中各车辆负载装置1011发送的CAN信号和/或来自车载以太总网络中其他子网域10中域控制器101发送的网络信号,给予车辆负载装置1011及其他域控制器101与发送信号对应的反馈信息,以使车辆负载装置1011执行对应操作和/或与其他子网域10联合工作,同时生成包含上述各信息的业务数据。将业务数据保存至云端和/或本地存储器,并将业务数据发送至对应的备用域控制器。备用域控制器接收主用域控制器发送的业务数据并将其保存至云端和/或本地存储器。其中,主用域控制器与备用域控制器可将业务数据存储于同一存储器也可分别设置独立存储器,本发明实施例对此不进行限制。
进一步地,各所述域控制器101,在作为备用域控制器运行在所述子网域10内之后,具体用于:以设定周期向所述主用域控制器发送工作状态探测信息;连续预设数量个周期接收的响应结果为异常,确定所述主用域控制器的工作状态为异常;生成告警提示并将所述告警提示发送至预设终端;向所处局域网发送地址解析协议ARP报文,以使所述虚拟IP地址映射至所述域控制器的实际IP地址,生成主用域标识并作为主用域控制器运行在所述子网域内。
其中,响应结果为异常的原因可以是网络层连接异常、硬件故障、业务宕机和/或软件故障。预设终端可包括用户终端或维修终端,该终端可由车辆出厂直接设置也可由用户自行添加设置,本发明实施例对此不进行限制。
具体的,当子网域10内经竞选确定出作为备用域控制器的域控制器101后,备用域控制器对对应的主用域控制器工作状态进行监控。备用域控制器以预先设定的周期向主用域控制器发送工作状态探测信息,当主用域控制器接收到探测信息后在设定时间对探测信息进行反馈,若备用域控制器在预设时间内未收到主用域控制器的反馈信息,则认为本周期内的工作状态探测信息的响应结果为异常。如果连续预设数量个探测周期中备用域控制器接收到的响应结果均为异常,则可确定主用域控制器的工作状态为异常。此时,备用域控制器生成如“域控制器异常”的告警提示,并将上述告警提示发送至预设终端。同时,备用域控制器向所处局域网发送地址解析协议(Address Resolution Protocol,ARP)报文,以将所在子网域10的虚拟IP地址映射至本域控制器的实际IP地址,即将原备用域控制器作为新的主用域控制器接入车载以太总网络,生成主用域标识对本域控制器进行标记,同时作为主用域控制器运行在子网域10内并执行对应功能。
可选的,预设数量可为3,备用域控制器可通过向主用域控制器发送心跳探测包的形式实现对主用域控制器工作状态的探测。
需要说明的是,为了更好的理解子网域内域控制器的功能实现,本实施还站在模块化的角度对域控制器所具备的功能进行示例性表述,具体的,图6给出本发明实施例提供的一种域控制器的模块化结构示例图。所述域控制器包括:业务处理模块201,监控模块202,告警模块203,ARP/GARP模块204,CAN通信接口205和以太网接口206。
其中,业务处理模块201,用于在所述域控制器作为主用域控制器时,根据接收的请求信息生成对应的响应信息并反馈至所连接的车辆负载装置或其他子网域的域控制器,同时生成业务数据,保存所述业务数据并通过CAN通信接口205或以太网接口206将所述业务数据发送至所述备用域控制器;还用于在所述域控制器作为备用域控制器时,接收所在子网域内各车辆负载装置发送的CAN信号,并不对其进行响应。
监控模块202,用于在所述域控制器作为备用域控制器时,以设定周期通过串行通信接口(如RS2032、RS485等)、CAN通信接口205或以太网接口206向对应主用域控制器发送工作状态探测信息,并根据接收到的主用域控制器对探测信息的反馈信息确定响应结果,当响应结果满足异常条件时确定主用域控制器的工作状态为异常,同时生成告警控制信息与转为主用的通知报文,并将告警控制信息发送至告警模块203,以及将通知报文发送至ARP/GARP模块204。
监控模块202,还用于在监测到车辆上电时,向ARP/GARP模块204发送竞选通知信息,根据接收到的响应结果确定域控制器在子网域内的主控制权,生成备用域标识或主用域标识并发送至业务处理模块201,以使业务处理模块201执行对应的处理功能。
告警模块203,用于当接收到告警控制信息时,生成告警提示并将告警提示发送至预设的用户终端或维修终端。
ARP/GARP模块204,用于在接收到竞选通知信息时通过以太网接口206向域控制器所在局域网中发送携带有本域控制器所在子网域IP地址的GARP报文,并根据接收到的反馈信息将响应结果发送至监控模块202;还用于在接收到转为主用的通知报文时通过以太网接口206向域控制器所在局域网中发送携带有本域控制器实际IP地址的ARP报文,以使本域控制器代替原主用域控制器成为新的接入车载以太总网络的主用域控制器。
本发明实施例的技术方案,通过将处于同一子网域内的域控制器以相同的虚拟IP地址接入车载以太总网络,并在车辆上电时通过发送GARP报文竞选主控制权的方式确定作为主用域控制器的域控制器,并利用另一域控制器作为备用域控制器接收并存储主用域控制器的业务数据,同时实时监测主用域控制器工作状态,当主用域控制器故障时即使告警,并通过发送ARP报文使得原备用域控制器作为新的主用域控制器执行相关功能,使得本子网域内的两个域控制器间的切换相对于其他子网域内的域控制器时透明的,解决了子网域中域控制器发生故障功能失效影响整车功能的问题,同时实现了两域控制器间业务数据的共享,实现了两域控制器的无缝切换,同时在车辆关键域采用域控制器冗余,无需对域控制器的硬件结构进行重新设计,提高了整车安全性和可靠性的同时降低了整车成本。
实施例三
图7为本发明实施例三提供的一种车辆的结构示意图,如图7所示,该车辆包括本发明任意实施例中的车辆控制系统,具体包括:控制器31、存储器32、输入装置33和输出装置34;车辆控制系统包括两个处于同一子网域内的域控制器311及至少一个车辆负载装置312;车辆中控制器31的数量可以是一个或多个,图7中以两个处于同一子网域内的域控制器311和两个车辆负载装置312为例;设备中的域控制器311、车辆负载装置312、存储器32、输入装置33和输出装置34可以通过总线或其他方式连接,图7中以通过总线连接为例。
存储器32作为一种计算机的可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块。存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器32可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器32可进一步包括相对于控制器31远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置33可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置34可包括显示屏等显示设备。
值得注意的是,上述搜索装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种车辆控制系统,其特征在于,包括:两个处于同一子网域内的域控制器,
其中,各所述域控制器具备不同的实际互联网协议IP地址,但各所述域控制器以相同的虚拟IP地址通过车载以太网接口接入车载以太总网络;
各所述域控制器,分别用于在作为备用域控制器运行在所述子网域内之后,监控所述子网域内对应的主用域控制器的工作状态,当所述工作状态为异常时,发送告警提示并代替所述主用域控制器成为新的主用域控制器。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:至少一个车辆负载装置,
所述两个处于同一子网域内的域控制器分别与相同的所述车辆负载装置通过CAN总线通信连接。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,各所述域控制器,还用于:
在监测到上电启动后,向所处的局域网发送无为地址解析协议GARP报文,并根据设定时间内相对所发送GARP报文的响应结果竞选在所述子网域内的主控制权。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,各所述域控制器具备不同的域控制编号;
相应的,各所述域控制器分别具体用于:
在监测到上电启动且基于相应的域控制器编号确定当前满足报文发送条件时,向所处局域网发送所述GARP报文;
如果在设定时间内接收到相对所述GARP报文的响应结果,则确定所述子网域内的主控制权竞选失败,生成备用域标识并作为备用域控制器运行在所述子网域内;否则,
确定对所述子网域内的主控制权竞选成功,将所述虚拟IP地址映射至所述域控制器的实际IP地址,生成主用域标识并作为主用域控制器运行在所述子网域内。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述报文发送条件,包括:所述域控制器监测到上电启动,且所述域控制器的域控制编号小于所述子网域内其他域控制器的域控制编号。
6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,各所述域控制器,在作为主用域控制器运行在所述子网域内之后,还用于:
向在所述子网域内的另一域控制器发送进行备用的通知报文,以使所述另一域控制器生成备用域标识并作为备用域控制器运行在所述子网域内。
7.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,各所述域控制器,在作为主用域控制器运行在所述子网域内之后,还用于:
根据接收的请求信息生成对应的响应信息并生成业务数据,保存所述业务数据并将所述业务数据发送至所述备用域控制器;
其中,所述请求信息包括所述子网域内各车辆负载装置发送的CAN信号和/或所述车载以太总网络中其他域控制器发送的网络信号。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,各所述域控制器,在作为备用域控制器运行在所述子网域内之后,还用于:
接收所述主用域控制器发送的业务数据,并将所述业务数据保存至云端和/或本地存储器。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,各所述域控制器,在作为备用域控制器运行在所述子网域内之后,具体用于:
以设定周期向所述主用域控制器发送工作状态探测信息;
若连续预设数量个周期接收的响应结果为异常,确定所述主用域控制器的工作状态为异常;
生成告警提示并将所述告警提示发送至预设终端;
向所处局域网发送地址解析协议ARP报文,以使所述虚拟IP地址映射至所述域控制器的实际IP地址,生成主用域标识并作主用域控制器运行在所述子网域内。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括:如权利要求1-9任一项所述的车辆控制系统;
所述车辆控制系统包括:两个处于同一子网域内的域控制器;
所述车辆控制系统用于在所述子网域内作为主用域控制器的域控制器发生故障时,控制另一域控制器代替所述主用域控制器成为新的主用域控制器。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112510733A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-03-16 | 沈阳微控新能源技术有限公司 | 飞轮储能系统及其控制方法、计算机可读存储介质 |
CN112596417A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-04-02 | 禾多科技(北京)有限公司 | 自动驾驶运行域控制器及控制系统 |
CN112670946A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-04-16 | 北京星际荣耀空间科技股份有限公司 | 供电系统、供电系统的控制方法及电气设备 |
CN113485090A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-10-08 | 中国第一汽车股份有限公司 | 控制器故障接替系统及方法 |
CN113515034A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-10-19 | 际络科技(上海)有限公司 | 状态机控制方法、装置、系统及存储介质 |
CN114442475A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-06 | 杭州宏景智驾科技有限公司 | 一种基于双域控制器的无人驾驶数据采集装置及方法 |
WO2023025212A1 (zh) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 北京车和家信息技术有限公司 | 电子控制单元的刷写方法、装置、系统、设备和存储介质 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004084496A1 (fr) * | 2003-03-21 | 2004-09-30 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Procede de mise en oeuvre de la distribution de la charge dynamique par les passerelles |
CN1607772A (zh) * | 2003-10-14 | 2005-04-20 | 华为技术有限公司 | 一种通过地址解析协议报文实现数据转发备份的方法 |
CN1855916A (zh) * | 2005-04-20 | 2006-11-01 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种实现虚拟网际协议的方法及系统 |
CN102546430A (zh) * | 2012-02-05 | 2012-07-04 | 华为技术有限公司 | 网络设备冗余备份的方法、路由设备及系统 |
CN102932249A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-02-13 | 杭州华三通信技术有限公司 | 一种vrrp报文的传输方法和装置 |
CN102957565A (zh) * | 2012-08-31 | 2013-03-06 | 杭州华三通信技术有限公司 | 一种多主用设备冲突的处理方法和装置 |
US20150138950A1 (en) * | 2012-02-27 | 2015-05-21 | Kyland Technology Co., Ltd | Redundant Network Implementation Method |
CN109116777A (zh) * | 2018-08-14 | 2019-01-01 | 宁波吉利汽车研究开发有限公司 | 汽车电子系统体系架构 |
US20190100237A1 (en) * | 2017-10-04 | 2019-04-04 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Triple redundancy failsafe for steering systems |
-
2020
- 2020-05-21 CN CN202010436540.XA patent/CN111835608B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004084496A1 (fr) * | 2003-03-21 | 2004-09-30 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Procede de mise en oeuvre de la distribution de la charge dynamique par les passerelles |
CN1607772A (zh) * | 2003-10-14 | 2005-04-20 | 华为技术有限公司 | 一种通过地址解析协议报文实现数据转发备份的方法 |
CN1855916A (zh) * | 2005-04-20 | 2006-11-01 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种实现虚拟网际协议的方法及系统 |
CN102546430A (zh) * | 2012-02-05 | 2012-07-04 | 华为技术有限公司 | 网络设备冗余备份的方法、路由设备及系统 |
US20150138950A1 (en) * | 2012-02-27 | 2015-05-21 | Kyland Technology Co., Ltd | Redundant Network Implementation Method |
CN102957565A (zh) * | 2012-08-31 | 2013-03-06 | 杭州华三通信技术有限公司 | 一种多主用设备冲突的处理方法和装置 |
CN102932249A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-02-13 | 杭州华三通信技术有限公司 | 一种vrrp报文的传输方法和装置 |
US20190100237A1 (en) * | 2017-10-04 | 2019-04-04 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Triple redundancy failsafe for steering systems |
CN109116777A (zh) * | 2018-08-14 | 2019-01-01 | 宁波吉利汽车研究开发有限公司 | 汽车电子系统体系架构 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
徐强: "基于负载均衡的VRRP协议的研究与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库-信息科技辑》 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112596417A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-04-02 | 禾多科技(北京)有限公司 | 自动驾驶运行域控制器及控制系统 |
CN112670946A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-04-16 | 北京星际荣耀空间科技股份有限公司 | 供电系统、供电系统的控制方法及电气设备 |
CN112510733A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-03-16 | 沈阳微控新能源技术有限公司 | 飞轮储能系统及其控制方法、计算机可读存储介质 |
CN113515034A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-10-19 | 际络科技(上海)有限公司 | 状态机控制方法、装置、系统及存储介质 |
CN113515034B (zh) * | 2021-06-25 | 2022-12-16 | 际络科技(上海)有限公司 | 状态机控制方法、装置、系统及存储介质 |
CN113485090A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-10-08 | 中国第一汽车股份有限公司 | 控制器故障接替系统及方法 |
WO2023025212A1 (zh) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 北京车和家信息技术有限公司 | 电子控制单元的刷写方法、装置、系统、设备和存储介质 |
CN114442475A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-06 | 杭州宏景智驾科技有限公司 | 一种基于双域控制器的无人驾驶数据采集装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111835608B (zh) | 2022-01-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
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