CN113200003A

CN113200003A - 一种商用车整车多域集成控制系统及方法

Info

Publication number: CN113200003A
Application number: CN202110676676.2A
Authority: CN
Inventors: 周辉; 崔金华; 董爱道; 梁昇; 高帅
Original assignee: Bit Huachuang Electric Vehicle Technology Co ltd
Current assignee: Bit Huachuang Electric Vehicle Technology Co ltd
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2021-06-18
Publication date: 2021-08-03

Abstract

本发明一种商用车整车多域集成控制器，涉及汽车控制设备领域，包括：整车控制模块、智能网联模块以及自动驾驶模块；所述整车控制模块通过以太网方式通信及内部网关与所述智能网联模块和所述智能驾驶模块进行信息通信；所述智能网联模块和所述智能驾驶模块之间通过PC I E方式通信，解决了现有技术中实现商用车自动驾驶时存在的工控机、整车控制器、车载通信三个模块之间通信协议不一致而导致的信息传递受限、商用车车身长距离走线造成信号干扰以及整车电器架构复杂的问题。

Description

一种商用车整车多域集成控制系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车控制设备领域，尤其涉及一种商用车整车多域集成控制器。

背景技术

随着汽车安全问题越来越受到重视，辅助驾驶及自动驾驶技术在汽车领域的应用越来越广泛，而商用车领域对于自动驾驶技术的应用最为迫切。

目前商用车领域自动驾驶技术的研发仍处于刚刚起步阶段，主要方案为应用工控机负责外部传感器信息的采集及处理，将工控机加入到原电器架构中，结合原车整车控制器及车载通信终端模块，实现自动驾驶技术的研发。这种方式增加了原车电器架构的复杂程度，同时主机厂整车上的零部件多为不同厂家提供，在信息交互上存在协议不一致，信息传递受限的诸多问题，工控机只能通过外挂的方式与网关控制器进行信息交互，而工控机属于工业领域，无法适应汽车上诸多严苛环境的挑战。

工控机、整车控制器、车载通信终端三部分模块需要传递大量的数据，且信息传递速度快，信号实时性要求高，目前通过整车线束连接的方式很容易造成信号的丢失，并且在长走线的过程中产生大量的干扰，也容易起被其他电器件干扰而工作失常。

发明内容

为了解决上述技术问题，针对以上问题点，本发明公开了一种商用车整车多域集成控制系统及方法，解决了现有技术中工控机、整车控制器、车载通信三个模块之间通信协议不一致而导致的信息传递受限、商用车车身长距离走线造成信号干扰以及整车电器架构复杂的问题。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种商用车整车多域集成控制器，包括：

整车控制模块、智能网联模块以及自动驾驶模块；

所述整车控制模块通过以太网方式通信及内部网关与所述智能网联模块和所述智能驾驶模块进行信息通信；

所述智能网联模块和所述智能驾驶模块之间通过PCIE方式通信。

在一个实施方式中，所述整车多域集成控制器，在硬件实现上采用英飞凌AURIXTC397以及英伟达的Xavier平台双主芯片组合的核心硬件架构模式；

所述商用车整车多域集成控制器的无线功能与智能自动驾驶采用独立控制芯片，在控制器内部形成通信机制；

所述商用车整车多域集成控制器设置多个传感器及接口：前视摄像头、环视摄像头、激光雷达、以太网输入接口、串口输入接口；

所述双主芯片对所述商用车整车多域集成控制器设置多个传感器回传的数据进行解析、识别、融合，制定出响应处置策略。

在一个实施方式中，所述整车控制模块，包括：

开关量信号输入采集子模块、模拟量信号输入采集子模块、方波信号输入采集子模块、传感器电源输出子模块、低边驱动输出子模块、高边驱动输出子模块、英飞凌AURIXTC397芯片、CAN通信子模块及以太网通信子模块。

在一个实施方式中，所述智能网联模块，包括：

4G/5G子模块、WIFI功能子模块、蓝牙功能子模块、通信加密子模块及V2X子模块。

在一个实施方式中，所述自动驾驶模块，包括：

接收外部视频摄像头采集的图像信息以及激光雷达、毫米波雷达、超声波的雷达识别的目标距离信息，进行目标识别及建模，对接收到的数据进行数据处理，实现自动驾驶过程中传感器数据处理与融合，并输出控制决策命令给整车控制模块及智能网联模块。

在一个实施方式中，所述整车控制模块负责采集车辆状态信息、识别驾驶员意图，并提供车辆的姿态及驱动控制。

在一个实施方式中，所述智能网联模块负责整车多域集成控制器与云端网络平台、路测设备及手持设备进行通信，完成车辆信息的上传、远端指令的接收、路测信息的收集。

在一个实施方式中，所述自动驾驶模块负责行人、车辆等路面环境信息的收集、传感器信息融合、数据的处理，并将处理后的结果发送给整车控制模块及智能网联模块。

在一个实施方式中，所述商用车整车多域集成控制器之间通过光纤进行通信，完成各传感器信息的交互。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明提供的一种商用车整车多域集成控制器，大大简化了原有车辆的电器架构，将商用车整车控制、智能网联、自动驾驶功能高度集成，将商用车电子电器架构中动力域、网联域、智驾域有机结合，改变了现阶段仅能在现有复杂电子电器架构上利用工控机进行自动驾驶功能开发的被动局面，创造了一种新型商用车电气架构，使整车布置更加简洁，减少多余的线束以及网关控制器，同时改变了原各功能模块之间的信息交互必须通过网关控制器进行信息转接，采用控制器内部以太网通信，信号传递速度更快、信息传递过程中干扰更少，指令的响应更加及时可靠。本发明的商用车整车多域集成控制器均使用车规级芯片，满足L3级自动驾驶功能车辆前装的需求，精简商用车电子电器架构，改变各模块之间信息传递方式，对于自动驾驶功能的响应更加及时有效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明所述的一种商用车整车多域集成控制器，下面将对实施例所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明实施例提供的一种商用车整车多域集成控制器的模块结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种商用车整车多域集成控制器硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图1，图2，为了达到上述发明目的，本发明提供了一种商用车整车多域集成控制器，包括：

整车控制模块、智能网联模块以及自动驾驶模块；

所述整车控制模块、智能网联模块以及自动驾驶模块三个模块的信息交互，由原三个控制器之间的信息交互变为整车多域集成控制器内部的信息交互。原电器架构中与自动驾驶功能密切相关的三个模块为整车控制器、车载通信终端及工控机，三个模块之间的信息交互均需要将自身信息通过CAN总线连接到各自域内的网关控制器上，网关控制器之间通过车载以太网进行通信，多个网关控制器相当于信号的多个中转站，增加了信号传递的路径，降低了信号传递的实时性。三个模块之间的信息传递需要经过较长的硬线传递，增加了信号受到电磁干扰的风险。本发明设计的整车多域集成控制器，三个模块之间的通信均采用控制器内通信的方式进行：整车控制模块与智能网联模块、自动驾驶模块之间采用以太网通信的方式，智能网联模块与自动驾驶模块之间采用PCIE的通信方式进行通信，不仅信号传递速率更好，信号传递过程中受到的电磁干扰影响更小，实现了自动驾驶功能实现过程中信号传递的实时性及稳定性。

在本说明书实施例中，所述整车多域集成控制器，在硬件实现上采用英飞凌AURIXTC397以及英伟达的Xavier平台双主芯片组合的核心硬件架构模式；

在本说明书实施例中，所述网联模块均连接在Xavier上，相互之间的通信为Xavier模块内部通信，两者与整车控制模块之间的通信通过以太网口进行通信，以太网强大的数据传输能力可保证超声波雷达、毫米波雷达的信息能够实时的传递给自动驾驶模块，同时自动驾驶模块最终的决策以及来自于云端的指令也能够高效的传递给整车控制模块，用于控制整车运动姿态。

在本说明书实施例中，所述整车控制模块，包括：

所述整车控制模块满足现有技术中整车控制器的全部功能要求，且使用更为强大的TC397处理器，运算速度更快、代码存储量更大、硬件资源更加丰富，并且具备多核相互校验的功能，完全满足整车控制模块制定车辆控制逻辑的硬件需求。

在本说明书实施例中，所述智能网联模块，包括：

所述4G/5G子模块实现车辆与云端数据平台的通信，可将车辆的电池状态信息、位置信息、故障码及实时运动信息上传到云端数据平台进行备份，同时接收云端平台的软件安装包、交通信息等，实现线上程序下载、远程故障诊断等功能；

所述WIFI及蓝牙子模块用于车辆与手机等手持设备进行信息交互，以实现无钥匙进入、车外一键启动等功能；

所述通信加密子模块可自主定义整车多域集成控制器与外部信息交互的信息加密方式；

所述V2X子模块可实现整车多域集成控制器与路测设备、基站以及其他车辆之间的通信，完成路径规划、交通拥堵识别等功能。

在本说明书实施例中，所述自动驾驶模块，包括：

在本说明书实施例中，所述整车控制模块负责采集车辆状态信息、识别驾驶员意图，并提供车辆的姿态及驱动控制。

在本说明书实施例中，所述智能网联模块负责整车多域集成控制器与云端网络平台、路测设备及手持设备进行通信，完成车辆信息的上传、远端指令的接收、路测信息的收集。

在本说明书实施例中，所述自动驾驶模块负责行人、车辆等路面环境信息的收集、传感器信息融合、数据的处理，并将处理后的结果发送给整车控制模块及智能网联模块。

在本说明书实施例中，所述商用车整车多域集成控制器之间通过光纤进行通信，完成各传感器信息的交互。

本发明所涉及的整车多域集成控制器，大大简化了原有车辆的电器架构，将商用车整车控制、智能网联、自动驾驶功能高度集成，将商用车电子电器架构中动力域、网联域、智驾域有机结合，改变了现阶段仅能在现有复杂电子电器架构上利用工控机进行自动驾驶功能开发的被动局面，创造了一种新型商用车电气架构，使整车布置更加简洁，减少多余的线束以及网关控制器，同时改变了原各功能模块之间的信息交互必须通过网关控制器进行信息转接，采用控制器内部以太网通信，信号传递速度更快、信息传递过程中干扰更少，指令的响应更加及时可靠。本发明的商用车整车多域集成控制器均使用车规级芯片，满足L3级自动驾驶功能车辆前装的需求，精简商用车电子电器架构，改变各模块之期信息传递方式，对于自动驾驶功能的响应更加及时有效。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和服务器实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种商用车整车多域集成控制器，其特征在于，包括：

整车控制模块、智能网联模块以及自动驾驶模块；

2.如权利要求1所述的商用车整车多域集成控制器，其特征在于，

所述整车多域集成控制器，在硬件实现上采用英飞凌AURIX TC397以及英伟达的Xavier平台双主芯片组合的核心硬件架构模式；

3.如权利要求2所述的商用车整车多域集成控制器，其特征在于，所述整车控制模块，包括：

开关量信号输入采集子模块、模拟量信号输入采集子模块、方波信号输入采集子模块、传感器电源输出子模块、低边驱动输出子模块、高边驱动输出子模块、英飞凌AURIX TC397芯片、CAN通信子模块及以太网通信子模块。

4.如权利要求2所述的商用车整车多域集成控制器，其特征在于，所述智能网联模块，包括：

5.如权利要求2所述的商用车整车多域集成控制器，其特征在于，所述自动驾驶模块，包括：

6.如权利要求2所述的商用车整车多域集成控制器，其特征在于，所述整车控制模块负责采集车辆状态信息、识别驾驶员意图，并提供车辆的姿态及驱动控制。

7.如权利要求2所述的商用车整车多域集成控制器，其特征在于，所述智能网联模块负责整车多域集成控制器与云端网络平台、路测设备及手持设备进行通信，完成车辆信息的上传、远端指令的接收、路测信息的收集。

8.如权利要求2所述的商用车整车多域集成控制器，其特征在于，所述自动驾驶模块负责行人、车辆等路面环境信息的收集、传感器信息融合、数据的处理，并将处理后的结果发送给整车控制模块及智能网联模块。

9.如权利要求2所述的商用车整车多域集成控制器，其特征在于，所述商用车整车多域集成控制器之间通过光纤进行通信，完成各传感器信息的交互。