CN114435279A - 一种车辆区域控制器、车辆控制系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆区域控制器、车辆控制系统及车辆。车辆区域控制器包括：电源模块，用于为车辆区域控制器中的其他模块提供电力；通信模块，用于控制所述车辆区域控制器与下级设备、上级设备以及平级设备之间进行通信；信号采集模块，用于采集下级设备产生的车辆状态信号；处理器模块，用于处理其他模块产生或传输的信号；驱动输出模块，用于向下级设备输出驱动信号，控制下级设备工作；配电模块，用于对下级设备的用电情况进行监控和管理，在下级设备短时电流过载时切断下级设备的电源，在下级设备短时电流过载后恢复下级设备的供电。本发明实施例的技术方案，达到了使车辆实现原子服务转化和科学配电的有益效果。

Description

一种车辆区域控制器、车辆控制系统及车辆

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种车辆区域控制器、车辆控制系统及车辆。

背景技术

随着车辆智能化水平的提升，车辆的功能越来越复杂，车辆控制器对车辆中各个设备的控制难度逐渐加大。当前车辆中通常采用大量不同的车辆控制器对车辆的设备进行分别控制，单个车辆控制器的性能较差、接口少、带载能力不足，因此需要的车辆控制器的数量庞大，且车辆控制器不负责设备的配电，配电功能由配电盒独立完成。

车辆控制器分散地进行设备驱动和设备通信，并采用单独配电盒进行负载配电，功能单一、自恢复性差、线束用量多、并且无法提供统一的服务接口。

发明内容

本发明提供了一种车辆区域控制器、车辆控制系统及车辆，以解决车辆控制器分散地进行设备驱动和设备通信，并采用单独配电盒进行负载配电，功能单一、自恢复性差、线束用量多、并且无法提供统一的服务接口的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种车辆区域控制器，车辆区域控制器用于控制车辆某一区域内的下级设备驱动、下级设备配电管理，并且为区域外的上级设备或平级设备提供服务接口，其特征在于，包括：

电源模块，用于为车辆区域控制器中的其他模块提供电力；

通信模块，用于控制车辆区域控制器与下级设备、上级设备以及平级设备之间进行通信，其中，下级设备是由车辆区域控制器所控制的设备，平级设备是与车辆区域控制器平等通信的设备，上级设备是对车辆控制器进行控制的设备；

信号采集模块，用于采集下级设备产生的车辆状态信号；

处理器模块，用于处理其他模块产生或传输的信号；

驱动输出模块，用于向下级设备输出驱动信号，控制下级设备工作；

配电模块，用于对下级设备的用电情况进行监控和管理，在下级设备短时电流过载时切断下级设备的电源，在下级设备短时电流过载后恢复下级设备的供电。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆控制系统，包括：

整车控制器，用于对整车控制器的下级控制器进行协调控制；

驾驶域控制器，用于对车辆自动驾驶功能进行控制；

车载无线连接终端控制器，用于控制车辆与外界的通讯；

座舱域控制器，用于控制车辆座舱内电子显示器的相关功能；以及

如本发明实施例所述的车辆区域控制器。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，车辆包括：

车辆执行部件，用于执行车辆的基本功能；以及

如本发明实施例所述的车辆控制系统。

本发明实施例的技术方案，提供了一种车辆区域控制器，车辆区域控制器用于控制车辆某一区域内的下级设备驱动、下级设备配电管理，并且为区域外的上级设备或平级设备提供服务接口，包括：电源模块，用于为车辆区域控制器中的其他模块提供电力；通信模块，用于控制车辆区域控制器与下级设备、上级设备以及平级设备之间进行通信，其中，下级设备是由车辆区域控制器所控制的设备，平级设备是与车辆区域控制器平等通信的设备，上级设备是对车辆控制器进行控制的设备；信号采集模块，用于采集下级设备产生的车辆状态信号；处理器模块，用于处理其他模块产生或传输的信号；驱动输出模块，用于向下级设备输出驱动信号，控制下级设备工作；配电模块，用于对下级设备的用电情况进行监控和管理，在下级设备短时电流过载时切断下级设备的电源，在下级设备短时电流过载后恢复下级设备的供电。也就是说，通过使用一个车辆区域控制器集中控制一个车辆区域内的设备驱动、设备通信和负载配电，解决了车辆控制器分散地进行设备驱动和设备通信，并采用单独配电盒进行负载配电，功能单一、自恢复性差、线束用量多、并且无法提供统一的服务接口问题，达到了使车辆实现原子服务转化和科学配电的有益效果。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用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他的附图。

图1为本发明实施例二提供的一种车辆控制系统的结构图；

图2为本发明实施例一提供的一种车辆区域控制器的结构图；

图3是车辆区域控制器实现通信的示意图；

图4是车辆区域控制器通过DDS通信协议进行通信以实现原子服务的示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种车辆的结构图示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当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、产品或设备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。

面向服务的整车架构(Service-Oriented Archiecture，SOA)是当前车辆架构设计的发展趋势。SOA是一种从互联网技术(Internet Technology，IT)领域引入到汽车行业的开发范式，是指将整车按照不同功能单元(称为服务)进行划分，并在这些服务之间定义良好的接口和协议，从而将不同功能单元联系起来。SOA的优势在于在车辆功能升级的同时可以保证整车架构的稳定性，减少研发维护成本，可通过服务重组的形式实现功能的快速迭代和升级。

如图1所述，本发明将整车的车辆控制系统划分为五个部分，包括：整车控制器110、驾驶域控制器120、车载无线连接终端控制器130、座舱域控制器140和车辆区域控制器150。

其中，整车控制器110是车辆控制系统中的上层控制器，可以协调控制驾驶域控制器120、车载无线连接终端控制器130、座舱域控制器140和车辆区域控制器150。驾驶域控制器120用于专门控制车辆的自动驾驶功能，例如控制车速、自动泊车等功能。车载无线连接终端控制器130用于控制车辆与外界的通讯，例如与外界的无线广播通讯或与驾驶员手机的蓝牙通讯等。座舱域控制器140用于控制车辆座舱内电子显示器的相关功能，例如控制电子显示屏亮度和播放内容等。车辆区域控制器150又称为智能区域数据与服务中心(Intelligent Zonal Data&Service Center，IZDC)，是将整个车辆根据物理区域进行划分，每个车辆控制器对该区域内的设备进行控制。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的一种车辆区域控制器的结构图，本实施例可适用于面向服务的整车架构，该车辆区域控制器可以采用硬件和/或软件的形式实现，并配置于车辆中。如图1所示，该车辆区域控制器包括：

电源模块210，用于为车辆区域控制器中的其他模块提供电力。

车辆控制器中的电源模块210是其他模块正常工作的基础，电源模块210中电源芯片的选型以及外围电路设计的原则是使得电源模块210能够支撑该车辆区域控制器中其他模块的供电。

可选的，电源模块210，还用于在识别到故障时关断，以及在识别到唤醒信号时开启。

电源模块210在识别到自身处于故障状态时自动关断，在自身的故障恢复正常后再次开启。可选的，电源模块210具有休眠功能，例如，在车辆区域控制器长时间(例如大于预设时间)未工作的状态下，电源模块210进入休眠，在该车辆区域控制器需要工作时，电源模块210被唤醒，为车辆区域控制器进行供电。

这样设置的好处在于，通过故障时关断功能，防止发生故障的电源模块210损害车辆区域控制器中的其他模块，通过识别唤醒信号时开启，使得电源模块210可以在不影响正常工作的情况下处于休眠状态。

通信模块220，用于控制车辆区域控制器与下级设备、上级设备以及平级设备之间进行通信，其中，下级设备是由车辆区域控制器所控制的设备，平级设备是与车辆区域控制器平等通信的设备，上级设备是对车辆控制器进行控制的设备。

与电源模块210的设计相类似，通信模块220也能够被唤醒信号从休眠状态中唤醒，在通信模块220长时间未工作的状态下，通信模块220进入休眠，在通信模块220需要工作时，休眠的通信模块220被唤醒，为车辆区域控制器提供通信功能。

通信模块220用于控制车辆区域控制器与下级设备、上级设备和平级设备进行通信。图3是车辆区域控制器实现通信的示意图，如图3所示，车辆区域控制器通过以太网(EtherNet，ETH)总线与上级设备和平级设备进行通信，通过除ETH总线以外的其他总线，例如控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线、局域互联网络(LocalInterconnect Network，LIN)或FlexRay总线与下级设备进行通信。

原子服务是指将车辆提供的服务细分到不能再细分的原子级别，例如“打开驾驶侧车门”、“将左前窗摇下5厘米”或“将智能空调A的出风口开启”都是车辆提供的原子服务。如果没有车辆区域控制器，即没有原子服务转化功能，下级设备将越过车辆区域控制器直接与上级设备或平级设备连接，而下级设备所使用的通信总线是多样的，因此上级设备和平级设备都需要支持多种总线类型，在更换下级设备时，需要将上级设备和平级设备与该下级设备的通信逻辑一并改变，比较繁琐。并且，如果一个设备需要将信息同时传输给多个其他设备，在没有车辆区域控制器的情况下，则需要该设备将信息采用不同的总线类型逐一传输，非常复杂，但是在设置有车辆区域控制器的情况下，则可以由一个或多个车辆区域控制器作为枢纽连通各个设备。

例如，通信模块220控制车辆区域控制器从上级设备接收对下级设备的通信信号，之后车辆区域控制器将该通信信号下发至下级设备。举例说明，车辆设置有A、B、C三个智能空调，每个智能空调设置有一个对应的出风口。每个智能空调出风口分属于不同的车辆区域控制器，智能空调A的出风口为第一车辆区域控制器的下级设备，“询问智能空调A的出风口工作是否正常”就属于该车辆的一个原子服务，驾驶员可以向整车控制器(上级设备)发送“询问智能空调A的出风口工作是否正常”的通信信号，继而整车控制器向第一车辆区域控制器转发“询问智能空调A的出风口工作是否正常”的通信信号，最后第一车辆区域控制器再向智能空调A的出风口发送通信信号，询问智能空调A的出风口的工作状态。由此可知，通过设置上述通信模块220，用户可以控制到车辆的每一个原子服务，由于设置了车辆区域控制器，因此通过层层控制的方法条理更加清晰，上级设备与车辆区域控制器之间通过以太网总线进行通信，在智能空调A的出风口故障更换后，只需要改变第一车辆区域控制器与智能空调A的出风口的通信逻辑，而不需要改变整车控制器(上级设备)与第一车辆区域控制器之间的通信逻辑。

可选的，通信模块220，具体用于经由ETH总线，并通过数据分发服务(DataDistribution Service，DDS)通信协议或基于IP的可扩展面向服务的中间件(Scalableservice-Oriented Middleware over IP，SOME/IP)通信协议与上级设备以及平级设备之间进行通信，其中，实时性要求高的通信采用DDS通信协议，实时性要求低的通信采用SOME/IP通信协议。

DDS通信协议与SOME/IP通信协议均是建立在ETH总线的基础上的，其区别在于SOME/IP通信协议多用于信息娱乐、文件传输等实时性和稳定性要求较低的场景，而DDS通信协议则多用于油门控制、方向盘控制等实时性和稳定性要求较高的场景。图4是车辆区域控制器通过DDS通信协议进行通信以实现原子服务的示意图，如图4所示，车辆区域控制器与驾驶域控制器通过ETH总线相连接，基于DDS通信协议进行通信，车辆区域控制器与驾驶域控制器之间采用标准化服务接口，也就是说，无论是方向盘向车辆区域控制器传输的信号还是油门向车辆区域控制器传输的信号，也无论这些信号是通过CAN总线还是通过LIN总线传输至车辆区域控制器的，车辆区域控制器均通过DDS通信协议将上述信号传输至驾驶域控制器。车辆区域控制器从而起到了将各个原子服务统一为相同的格式，统一向上级设备或平级设备进行传输的功能。图4中信息的传输方向为从下级至上级传输，当然也可以由上级向下级反向传输。

这样设置的好处在于，通过对通信的实时性要求进行区分，分别匹配不同的通信协议，从而更好地利用不同通信协议之间的优点，达到优势互补的效果。

信号采集模块230，用于采集下级设备产生的车辆状态信号。

信号采集模块230与通信模块220比较相似，都可以起到与车辆区域控制器的下级设备传输信号的功能，其区别在于通信模块220负责车辆区域控制器与上级设备、平级设备和下级设备之间的双向通信，而信号采集模块230则仅负责车辆区域控制器与下级设备之间的某些单向信号采集。这些单向信号采集被独立为一个模块的原因在于，这些从下级设备采集得到的信号不通过总线结构进行传输，而是直接由下级设备传输给车辆区域控制器。

可选的，信号采集模块230支持的车辆状态信号类型包括：开关量、电压型模拟量、电阻型模拟量和脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号。

信号采集模块230所支持的车辆状态信号的类型丰富，可以兼容多种下级设备，起到各种下级设备与上级设备或平级设备之间的桥梁作用，车辆状态信号的类型不以上述为限，还可以包括其他类型的数字量、模拟量和方波信号。信号采集模块230还可以提供车辆状态信号的精度分析功能，对从下级设备采集到的车辆状态信号的精度进行预估和分析，以提示处理器模块240对精度可能过低的车辆状态信号进行特别注意。

这样设置的好处在于，通过使得信号采集模块230支持各种车辆状态信号，使得车辆区域控制器的适用范围更广泛，下级设备可以采用传输精度最高的信号种类来传输车辆状态。

处理器模块240，用于处理其他模块产生或传输的信号。

车辆区域控制器中各个模块的协调运行都需要处理器模块240的参与，例如，处理器模块240控制通信模块220使车辆区域控制器实现原子服务转化，处理器模块240控制信号采集模块230从下级设备采集车辆区域控制器所需的车辆状态信号等。与电源模块210的设计相类似，处理器模块240也能在识别到自身处于故障状态时关断，在自身的故障恢复正常后再次开启，从而防止发生故障的处理器模块240发送错误指令损害行车安全。

可选的，处理器模块240包括多核微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，用于复杂逻辑计算、故障诊断和服务上报。

微控制单元又称为单片微型计算机或者单片机，属于芯片级的计算机，多核微控制单元是指单个微控制单元中包括多个中央处理器(Central Process Unit，CPU)，相比于单核微控制器单元，多核微控制器单元功能更强大，性能更稳定。

这样设置的好处在于，通过采用多核微控制单元，提高处理器模块240的处理效率和稳定性。

驱动输出模块250，用于向下级设备输出驱动信号，控制下级设备工作。

驱动输出模块250用于向下级设备输出驱动信号，对下级设备进行设备驱动管理。与电源模块210的设计相类似，驱动输出模块250也能在识别到自身处于故障状态时关断，在自身的故障恢复正常后再次开启，从而防止发生故障的驱动输出模块250发送错误指令损害行车安全；同时在下级设备处于故障状态时，驱动输出模块250可以针对处于故障状态的下级设备紧急关断，保证行车安全。

驱动输出模块250与通信模块220和信号采集模块230的区别在于，通信模块220与信号采集模块230是控制车辆区域控制器与其他设备的信号级别的交互；而驱动输出模块250采用的是硬件驱动的方式，也就是说，驱动输出模块250用于控制下级设备进行具体的工作，例如控制“智能空调A的出风口开启”。

车辆中常用的负载驱动方法是，各种负载的直属装置自行驱动其下级负载，例如，智能空调A的控制器自行驱动智能空调A的出风口、压缩机等下级负载，由于一个装置的各个下级负载可能设置的位置相距较远，如智能空调A的出风口和压缩机分别设置在车头和车尾处，那么智能空调A就需要很长的线束来连接这些下级负载，而且车辆中装置的数量极多，各种线束的排布复杂、整车重量也会相应增大。本发明实施例中采用驱动输出模块250，使得每个车辆区域控制器集中控制该区域内下级设备的具体工作，例如直接控制智能空调A的出风口，而不由智能空调A的处理器来控制出风口，由于车辆区域控制器只驱动特定区域内的下级设备，因此用于连接的线束的长度较短。

各种负载的直属装置自行驱动其下级负载还会导致的另一个问题是，如果某个负载是由多个装置共同驱动的，例如智能空调A与智能空调B共用一个出风口，那么智能空调A与智能空调B需要同时对该出风口进行控制，线路冗余复杂，如果该出风口故障更换，则需要同时改变两条驱动线路，本发明实施例中采用的驱动输出模块250则可以避免上述问题的发生。

可选的，驱动输出模块250通过硬件驱动的方式向下级设备输出驱动信号，控制下级设备工作，其中，硬件驱动方式包括高边驱动、低边驱动、全桥驱动、半桥驱动和脉冲宽度调制驱动。

这样设置的好处在于，驱动输出模块250的硬件驱动方式多样，可以支持多种下级设备，使得车辆区域控制器的适用范围更广泛。

配电模块260，用于对下级设备的用电情况进行监控和管理，在下级设备短时电流过载时切断下级设备的电源，在下级设备短时电流过载后恢复下级设备的供电。

配电模块260与电源模块210的区别在于，电源模块210为车辆区域控制器中的各模块进行供电，而配电模块260则是为该车辆区域控制器的下级设备进行配电管理。配电模块260仅负责特定区域内的设备的配电，也就是说，仅负责该车辆区域控制器的下级设备的配电管理，而其他下级设备则由其他车辆区域控制器中的配电模块260来进行配电。

配电模块260的配电属于车辆的二级配电，一级配电为车辆的整车控制器将车辆的电力分配至各个车辆区域控制器，车辆区域控制器中的配电模块260则对分配到该车辆区域控制器的电力进行二次分配，分配至该车辆区域控制器的各个下级设备。配电模块260监控各个下级设备的实时电流情况，在某下级设备电流过载时，自动切断对该下级设备的供电，防止过大的电流损害下级设备，在下级设备的过大电流恢复正常时则自动重新启动对该下级设备的供电。

车辆设备的常用配电方法是，在车辆中使用1至2个配电盒进行配电，如果采用配电盒进行配电，由于车辆中需要供电的设备分布的位置非常广泛，因此配电盒与设备连接的供电线长、重量大且成本高；采用配电盒进行配电的同时还需要布置若干保险丝盒对设备进行电流保护，采用保险丝进行电流保护的后果是如果用电设备短路导致电流过大，保险丝直接熔断，熔断后的保险丝不能自动恢复，需要更换保险丝之后用电设备才能继续工作。而本发明实施例的配电模块260则不需要设置配电盒和保险丝，由于配电模块260只负责特定区域内下级设备的配电，因此供电线较短；配电模块260与处理器模块240共同实现对下级设备的供电断电操作，没有保险丝熔断机制，因此可以根据电流大小实现自动智能供电或者断电，不需要更换保险丝。

可选的，配电模块260采用高边驱动、预驱动和/或金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)的驱动形式，通过热累积计算、电流转换积分实现电流的稳定输出。

配电模块260是帮助车辆实现智能配电管理的重要组成部分，配电模块260采用多种驱动形式，兼顾多种下级设备，对待配电下级设备进行类别划分，采用高边驱动、预驱动和/或MOSFET等多种形式，通过热积累计算、电流转换积分等算法实现大电流稳定输出，在优化输出资源的同时兼顾重要的下级设备的独立配电需求。

这样设置的好处在于，使得配电模块260可以兼顾多种下级设备，适用范围更广泛。

综上所述，车辆区域控制器通过电源模块210、通信模块220、信号采集模块230、处理器模块240、驱动输出模块250和配电模块260的协调作用，将该车辆区域控制器的下级设备进行同一抽象，为该车辆区域控制器所控制的区域以外的设备提供统一的(ApplicationProgramming Interface，API)形式的服务接口，从而开发人员在逻辑开发的过程中不需要考虑下级设备的具体逻辑，只需要面向车辆区域控制器进行开发即可。

本发明实施例的技术方案，提供了一种车辆区域控制器，车辆区域控制器用于控制车辆某一区域内的下级设备驱动、下级设备配电管理，并且为区域外的上级设备或平级设备提供服务接口，包括：电源模块，用于为车辆区域控制器中的其他模块提供电力；通信模块，用于控制车辆区域控制器与下级设备、上级设备以及平级设备之间进行通信，其中，下级设备是由车辆区域控制器所控制的设备，平级设备是与车辆区域控制器平等通信的设备，上级设备是对车辆控制器进行控制的设备；信号采集模块，用于采集下级设备产生的车辆状态信号；处理器模块，用于处理其他模块产生或传输的信号；驱动输出模块，用于向下级设备输出驱动信号，控制下级设备工作；配电模块，用于对下级设备的用电情况进行监控和管理，在下级设备短时电流过载时切断下级设备的电源，在下级设备短时电流过载后恢复下级设备的供电，也就是说，通过使用一个车辆区域控制器集中控制一个车辆区域内的设备驱动、设备通信和负载配电，解决了车辆控制器分散地进行设备驱动和设备通信，并采用单独配电盒进行负载配电，功能单一、自恢复性差、线束用量多、并且无法提供统一的服务接口问题，达到了使车辆实现原子服务转化和科学配电的有益效果。

可选的，车辆区域的个数为3-5个，每个区域由一个车辆区域控制器进行管理。

也就是说，在车辆中配置3-5个车辆区域控制器，每个车辆区域控制器分管该区域下的下级设备，并负责与上级设备和同级设备进行通信，设置3-5个车辆区域控制器时，每个车辆区域控制器负责的区域大小和下级设备数量比较适中。这样设置的好处在于，给出了较为合适的车辆区域控制器的数量建议。

在车辆区域控制器设计的软件架构层面，重点考虑数据量、实时性和安全性。从数据量角度考虑，采用以太网相关的通信协议，通过百兆以太网传输数据，满足了数据量的需求；从实时性角度考虑，车辆区域控制器的处理器模块采用分级任务形式，对实时性要求不高的车身舒适类、热管理类服务采用长调度周期的方式，对实时性要求较高的车控类服务采用短周期调度或中断的方式，从而优化芯片算力，降低系统负载，满足后续扩展要求；从安全性角度考虑，车辆区域控制器的软件架构采用符合AutoSAR标准的软件架构，选用自主研发的操作系统，用于支持多核任务调度，实现时间保护及内存保护，采用端到端保护机制，确保服务数据传输过程的安全。

实施例二

图1为本发明实施例二提供的一种车辆控制系统的结构图，如图1所示，车辆控制系统包括：

整车控制器110，用于对整车控制器的下级控制器进行协调控制；

驾驶域控制器120，用于对车辆自动驾驶功能进行控制；

车载无线连接终端控制器130，用于控制车辆与外界的通讯；

座舱域控制器140，用于控制车辆座舱内电子显示器的相关功能；以及

如实施例一所述的车辆区域控制器150。

本发明实施例的技术方案，提供了一种车辆控制系统，包括：整车控制器、驾驶域控制器、车载无线连接终端控制器、座舱域控制器以及车辆区域控制器，也就是说，通过在车辆控制系统中设置车辆区域控制器，解决了车辆控制器分散地进行设备驱动和设备通信，并采用单独配电盒进行负载配电，功能单一、自恢复性差、线束用量多、并且无法提供统一的服务接口问题，达到了使车辆实现原子服务转化和科学配电的有益效果。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种车辆的结构图示意图，车辆包括：

车辆执行部件，用于执行车辆的基本功能；以及

如实施例二所述的车辆控制系统。

其中车辆执行部件包括轮胎、发动机、座椅和车体框架等车辆正常工作行驶所必须的部件。

本发明实施例的技术方案，提供了一种车辆，包括：车辆执行部件，用于执行车辆的基本功能；以及本发明实施例二的车辆控制系统。也就是说，通过在车辆中设置车辆控制系统，继而设置车辆区域控制器，解决了车辆控制器分散地进行设备驱动和设备通信，并采用单独配电盒进行负载配电，功能单一、自恢复性差、线束用量多、并且无法提供统一的服务接口问题，达到了使车辆实现原子服务转化和科学配电的有益效果。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆区域控制器，所述车辆区域控制器用于控制车辆某一区域内的下级设备驱动、下级设备配电管理，并且为所述区域外的上级设备或平级设备提供服务接口，其特征在于，包括：

电源模块，用于为所述车辆区域控制器中的其他模块提供电力；

通信模块，用于控制所述车辆区域控制器与下级设备、上级设备以及平级设备之间进行通信，其中，所述下级设备是由所述车辆区域控制器所控制的设备，所述平级设备是与所述车辆区域控制器平等通信的设备，所述上级设备是对车辆控制器进行控制的设备；

信号采集模块，用于采集所述下级设备产生的车辆状态信号；

处理器模块，用于处理其他模块产生或传输的信号；

驱动输出模块，用于向所述下级设备输出驱动信号，控制所述下级设备工作；

配电模块，用于对所述下级设备的用电情况进行监控和管理，在所述下级设备短时电流过载时切断所述下级设备的电源，在所述下级设备短时电流过载后恢复所述下级设备的供电。

2.根据权利要求1所述的车辆区域控制器，其特征在于，所述车辆区域的个数为3-5个，每个所述区域由一个所述车辆区域控制器进行管理。

3.根据权利要求1所述的车辆区域控制器，其特征在于，所述电源模块，还用于在识别到故障时关断，以及在识别到唤醒信号时开启。

4.根据权利要求1所述的车辆区域控制器，其特征在于，所述通信模块，具体用于经由ETH总线，并通过DDS通信协议或SOME/IP通信协议与所述上级设备以及所述平级设备之间进行通信，其中，实时性要求高的通信采用DDS通信协议，实时性要求低的通信采用SOME/IP通信协议。

5.根据权利要求1所述的车辆区域控制器，其特征在于，所述信号采集模块支持的车辆状态信号类型包括：开关量、电压型模拟量、电阻型模拟量和脉冲宽度调制PWM信号。

6.根据权利要求1所述的车辆区域控制器，其特征在于，所述处理器模块包括多核微控制单元MCU，用于复杂逻辑计算、故障诊断和服务上报。

7.根据权利要求1所述的车辆区域控制器，其特征在于，所述驱动输出模块通过硬件驱动的方式向所述下级设备输出所述驱动信号，控制所述下级设备工作，其中，所述硬件驱动方式包括高边驱动、低边驱动、全桥驱动、半桥驱动和PWM驱动。

8.根据权利要求1所述的车辆区域控制器，其特征在于，所述配电模块采用高边驱动、预驱动和/或金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET的驱动形式，通过热累积计算、电流转换积分实现电流的稳定输出。

9.一种车辆控制系统，其特征在于，包括：

整车控制器，用于对所述整车控制器的下级控制器进行协调控制；

驾驶域控制器，用于对车辆自动驾驶功能进行控制；

车载无线连接终端控制器，用于控制车辆与外界的通讯；

座舱域控制器，用于控制车辆座舱内电子显示器的相关功能；以及

如权利要求1-8所述的车辆区域控制器。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

车辆执行部件，用于执行车辆的基本功能；以及

如权利要求9所述的车辆控制系统。

Images