CN114609953B - 一种融合车控控制器系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种融合车控控制器系统及车辆。该系统包括：行车AI算法加速模块、泊车AI算法加速模块、微控制器、以太网通信模块及网关模块；行车/泊车AI算法加速模块、微控制器通过以太网通信模块进行数据通信；以太网通信模块与网关模块通讯连接；行车AI算法加速模块为TDA4VM芯片模组，用于在行车过程中感知、融合接收到的视频数据，并根据融合的视频数据配置行车规划及行车控制功能；泊车AI算法加速模块为TDA4VM芯片模组，用于在泊车过程中感知、融合接收到的视频数据；并根据融合的视频数据配置泊车规划及泊车控制功能；微控制器为英飞凌TC397芯片，用于配置整车动力、车身、底盘控制功能；网关模块为DRA821芯片，用于配置整车网关及整车业务功能。
Description
技术领域
本发明实施例涉及车辆技术，尤其涉及一种融合车控控制器系统及车辆。
背景技术
随着整车电子电气架构逐渐向域融合架构发展，对整车所有控制器的融合程度提出了更高的要求。而作为整车电子电气架构中非常关键的车控域控制器，其稳定性、可靠性、安全性、融合度更是备受关注。现有技术中，融合车控域控制器方案逻辑算力和AI算力均较小，能够融合的功能较少。
发明内容
本发明提供一种融合车控控制器系统及车辆，以实现超大逻辑算力及超大AI算力，可以满足当下及未来几年内整车的各种控制功能需求。
第一方面，本发明实施例提供了一种融合车控控制器系统，该系统包括：行车AI算法加速模块、泊车AI算法加速模块、微控制器、以太网通信模块及网关模块；
所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器通过所述以太网通信模块进行数据通信；所述以太网通信模块与所述网关模块通讯连接；
所述行车AI算法加速模块为TDA4VM芯片模组，包括两个第一处理器、六个第二处理器和AI加速单元；所述AI加速单元，用于在行车过程中对感知接收到的视频数据进行行车AI算法处理；两个所述第一处理器，用于在行车过程中配置视频数据感知融合功能；六个所述第二处理器，用于根据融合的视频数据配置行车规划及行车控制功能；
所述泊车AI算法加速模块为所述TDA4VM芯片模组，包括两个所述第一处理器、六个所述第二处理器和所述AI加速单元；所述AI加速单元，用于在泊车过程中对感知接收到的视频数据进行泊车AI算法处理；两个所述第一处理器，用于在泊车过程中配置视频数据感知融合功能；六个所述第二处理器，用于根据融合的视频数据配置泊车规划及泊车控制功能；
所述微控制器为英飞凌TC397芯片，包括六个第三处理器；两个所述第三处理器，用于配置整车动力控制功能；两个所述第三处理器，用于配置整车车身控制功能；一个所述处理器，用于配置整车底盘控制功能；
所述网关模块为DRA821芯片，包括两个所述第一处理器和四个所述第二处理器；两个所述第一处理器配置整车网关及整车业务功能；两个所述第二处理器，用于配置所述整车网关功能。
可选的，所述行车AI算法加速模块包括第一MCU域和第一主域；所述第一MCU域和所述第一主域物理隔离；所述行车AI算法加速模块内的两个所述第二处理器和所述AI加速单元设置在所述第一MCU域内；
所述行车AI算法加速模块内的两个所述第一处理器和四个所述第二处理器设置在所述主域内。
可选的，所述泊车AI算法加速模块包括第二MCU域和第二主域；所述第二MCU域和所述第二主域物理隔离；所述泊车AI算法加速模块内的两个所述第二处理器和所述AI加速单元设置在所述第二MCU域内；
所述泊车AI算法加速模块内的两个所述第一处理器和四个所述第二处理器设置在所述第二主域内。
可选的，所述网关模块包括第三MCU域和第三主域；所述第三MCU域和所述第三主域物理隔离；所述网关模块内的两个所述第二处理器设置在所述第三MCU域内，所述网关模块内的两个所述第一处理器和两个所述第二处理器设置在所述第三主域内。
可选的，所述微控制器包括第四MCU域和第四主域；所述第四MCU域和所述第四主域物理隔离；所述微控制器内的四个所述第三处理器设置在所述第四MCU域内，两个所述第三处理器设置在所述第四主域内。
可选的，还包括：至少一个电源模块；
所述电源模块均与所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器和所述网关模块通讯连接；
所述电源模块，用于向所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器和所述网关模块发送失效信号以使得所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器和所述网关模块进入功能安全状态。
可选的，所述以太网通信模块支持6路百兆以太网接口、3路千兆以太网接口。
可选的，所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块及所述以太网通信模块及所述网关模块的功能安全等级为ASILB；所述微控制器的功能安全等级为ASILD。
可选的，所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器及所述网关模块设置在电路板上；所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器及所述网关模块可裁切。
第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆包括上述第一方面所述的融合车控控制器系统。
本发明实施例，通过配置行车AI算法加速模块为TDA4VM芯片模组，其AI加速单元，用于在行车过程中对感知接收到的视频数据进行行车AI算法处理；其两个第一处理器，用于在行车过程中配置视频数据感知融合功能；其六个第二处理器，用于根据融合的视频数据配置行车规划及行车控制功能；还通过配置泊车AI算法加速模块为TDA4VM芯片模组，其AI加速单元，用于在泊车过程中对感知接收到的视频数据进行泊车AI算法处理；其两个第一处理器，用于在泊车过程中配置视频数据融合功能；其六个第二处理器，用于根据融合的视频数据配置泊车规划及泊车控制功能；还通过配置微控制器为英飞凌TC397芯片，其两个第三处理器，用于配置整车动力控制功能；两个处理器，用于配置整车车身控制功能；一个处理器，用于配置整车底盘控制功能；还通过配置网关模块为DRA821芯片，其两个第一处理器配置整车网关及整车业务功能；两个第二处理器，用于配置所述整车网关功能。如此本方案实现了系统的超大逻辑算力及超大AI算力，可以满足当下及未来几年内整车的各种控制功能需求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种融合车控控制器系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的融合车控控制器系统内各模块内不同处理器对应不同功能的分布图；
图3是本发明实施例提供的另一种融合车控控制器系统的结构示意图。
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。
图1是本发明实施例提供的一种融合车控控制器系统的结构示意图，图2是本发明实施例提供的融合车控控制器系统内各模块内不同处理器对应不同功能的分布图；如图1所示，该控制器系统01包括：行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30、以太网通信模块40及网关模块50；行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30通过以太网通信模块40进行数据通信；以太网通信模块40与网关模块50通讯连接；参照图1和2，行车AI算法加速模块10为TDA4VM芯片模组，包括两个第一处理器Cortex A72、六个第二处理器Cortex R5F和AI加速单元MMA；AI加速单元MMA，用于在行车过程中对感知接收到的视频数据进行行车AI算法处理；两个第一处理器Cortex A72，用于在行车过程中配置视频数据感知融合功能；六个第二处理器Cortex R5F，用于根据融合的视频数据配置行车规划及行车控制功能；泊车AI算法加速模块20为TDA4VM芯片模组，包括两个第一处理器Cortex A72、六个第二处理器Cortex R5F和AI加速单元MMA；AI加速单元MMA，用于在泊车过程中对感知接收到的视频数据进行泊车AI算法处理；两个第一处理器Cortex A72，用于在泊车过程中配置视频数据感知融合功能；六个第二处理器Cortex R5F，用于根据融合的视频数据配置泊车规划及泊车控制功能；微控制器30为英飞凌TC397芯片，包括六个第三处理器Tricore；两个第三处理器Tricore，用于配置整车动力控制功能；两个处理器Tricore，用于配置整车车身控制功能；一个处理器Tricore，用于配置整车底盘控制功能。
网关模块50为DRA821芯片，包括两个第一处理器Cortex A72和四个第二处理器Cortex R5F；两个第一处理器Cortex A72配置整车网关及整车业务功能；两个第二处理器Cortex R5F，用于配置整车网关功能。如此本方案通过配置行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30及网关模块50为不同类型的芯片，不同类型的芯片内不同处理器对应实现不同的功能，如此实现了系统的超大逻辑算力及超大AI算力，可以满足当下及未来几年内整车的各种控制功能需求。
可选的，参照图2，行车AI算法加速模块10包括第一MCU域11和第一主域12；第一MCU域11和第一主域12物理隔离；行车AI算法加速模块内的两个第二处理器Cortex R5F和AI加速单元MMA设置在第一MCU域11内；行车AI算法加速模块内的两个第一处理器CortexA72和四个第二处理器Cortex R5F设置在主域12内。其中，两个第二处理器Cortex R5F和AI加速单元MMA的安全等级为ASILD,两个第一处理器Cortex A72和四个第二处理器CortexR5F的安全等级为ASILB；满足安全等级为ASILD的处理器位于第一MCU域；满足安全等级为ASILB的处理器位于第一主域，第一MCU域11及第一主域12物理隔离，增强了行车AI算法加速模块10的安全等级，从而提高了整个控制系统的安全等级。
可选的，参照图2，泊车AI算法加速模块20包括第二MCU域21和第二主域22；第二MCU域21和第二主域22物理隔离；泊车AI算法加速模块内的两个第二处理器Cortex R5F和AI加速单元MMA设置在第二MCU域21内；泊车AI算法加速模块内的两个第一处理器CortexA72和四个第二处理器Cortex R5F设置在第二主域22内。其中，两个第二处理器Cortex R5F和AI加速单元MMA的安全等级为ASILD,两个第一处理器Cortex A72和四个第二处理器Cortex R5F的安全等级为ASILB；满足安全等级为ASILD的处理器位于第一MCU域；满足安全等级为ASILB的处理器位于第二主域，第二MCU域21及第二主域22物理隔离，增强了泊车AI算法加速模块20的安全等级，从而提高了整个控制系统的安全等级。
可选的，参照图2，网关模块50包括第三MCU域51和第三主域52；第三MCU域51和第三主域52物理隔离；网关模块50内的两个第二处理器Cortex R5F设置在第三MCU域51内，网关模块50内的两个第一处理器Cortex A72和两个第二处理器Cortex R5F设置在第三主域52。如此第三MCU域51和第三主域52物理隔离，提高了网关模块50的安全等级，从而提高了整个控制系统的安全等级。
可选的，参照图2，微控制器30包括第四MCU域31和第四主域32；第四MCU域31和第四主域32物理隔离；微控制器30内的四个第三处理器Tricore设置在第四MCU域31内，两个第三处理器Tricore设置在第四主域32内。如此第四MCU域31和第四主域32物理隔离，提高了微控制器40的安全等级，从而提高了整个控制系统的安全等级。
可选的，图3是本发明实施例提供的另一种融合车控控制器系统的结构示意图；该控制系统还包括：至少一个电源模块60；电源模块60与行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30和网关模块50通讯连接；电源模块60，用于向行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30和网关模块50发送失效信号以使行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30和网关模块50进入功能安全状态。
其中，各电源模块60包括集成电源芯片、LDO、DC/DC；集成电源芯片、LDO为电路提供逻辑供电，DC/DC为电路提供传感器供电。行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30和网关模块50可以对集成电源芯片、LDO、DC/DC进行状态诊断；具体的，行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30和网关模块50通过WDI(喂狗输入信号)或SPI串行信号对集成电源芯片进行喂狗，当喂狗失败或集成电源芯片发生其他错误时，集成电源芯片会通过发送复位、失效输出等信号通知微控制器或AI行车/泊车算法加速模块或网关模块，微处理器或AI行车/泊车算法加速模块或网关模块检测到复位、失效输出信号，通过对集成电源芯片复位、断电操作最终使行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30和网关模块50的进入功能安全状态；从而提高了整个控制系统的功能安全特性；行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30和网关模块50通过对LDO、DC/DC的使能控制，LDO、DC/DC输出的电压会通过采样电路进入泊车AI算法加速模块20、微控制器30和网关模块50各模块内的ADC模块进行电压采样，进而实现对LDO、DC/DC的状态诊断，当LDO、DC/DC的状态诊断异常时，泊车AI算法加速模块20、微控制器30和网关模块50各模块控制LDO、DC/DC切断对传感器供电，从而保证行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30和网关模块50进入功能安全状态，如此提高了整个控制系统的功能安全特性，且各电源模块的功能安全等级为ASIL D。
其中，参照图3，该控制系统还包括视频编解串模块(包含第一视频编解串模块和第二视频编解串模块)，视频编解串模块将来自摄像头的串行数据转换成并行数据输入算法加速模块。视频编解串模块支持的带宽应满足系统对于摄像头帧率以及分辨率的要求。视频编解串模块内部通过CRC校验等机制实现ASIL B的功能安全等级。该控制系统还包括第一CAN通信模块和第二CAN通信模块，第一CAN通信模块将毫米波雷达的数据输入到行车AI算法加速模块。第一CAN通信模块通过CAN协议的软件校验机制实现ASIL B的功能安全等级。第二CAN通信模块可以传输微控制器30输出的车控信号。超声波雷达的数据则直接输入至泊车AI算法加速模块内。该控制系统还包括第一存储模块和第二存储模块，汽车AI算法加速模块内运行的数据则存储在第一存储模块中，泊车AI算法加速模块内运行的数据则存储至第二存储模块中，各存储模块包含LPDDR4、EMMC、Nor Flash等多种存储形式，其通过使用ECC校验，各存储模块能够达到ASIL B的功能安全等级。
可选的，参照图3，以太网通信模块40支持6路百兆以太网接口、3路千兆以太网接口。其中，以太网通信模块采用集成百兆PHY及千兆switch、支持TC10协议的RTL9075芯片。该芯片具有非常丰富的接口形式以及非常多的接口数量，优选的，支持6路百兆以太网接口、3路千兆以太网接口，使用一片该芯片即可以实现行车AI算法加速模块、泊车AI算法加速模块、微控制器之间的高速高带宽数据通信。
可选的，参照图3，行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20及以太网通信模块40及网关模块50的功能安全等级为ASILB；微控制器30的功能安全等级为ASILD。如此达到整个控制系统的高功能安全等级，整个硬件方案最高支持功能安全等级ASIL D。
可选的，行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30及网关模块50设置在电路板上；行车AI算法加速模块10、泊车AI算法加速模块20、微控制器30及网关模块50可裁切。其中，本方案根据实际功能需求进行灵活裁剪，方便适配高/中/低配车型，降低开发成本。
本发明实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述实施例所述的的融合车控控制器系统。由于该车辆包括上述实施例所述的融合车控控制器系统，也具备上述实施例所述的有益效果，这里不再赘述。
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)
1.一种融合车控控制器系统，其特征在于，包括：行车AI算法加速模块、泊车AI算法加速模块、微控制器、以太网通信模块及网关模块；
所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器通过所述以太网通信模块进行数据通信；所述以太网通信模块与所述网关模块通讯连接；
所述行车AI算法加速模块为TDA4VM芯片模组，包括两个第一处理器、六个第二处理器和AI加速单元；所述AI加速单元，用于在行车过程中对感知接收到的视频数据进行行车AI算法处理；两个所述第一处理器，用于在行车过程中配置视频数据感知融合功能；六个所述第二处理器，用于根据融合的视频数据配置行车规划及行车控制功能；
所述泊车AI算法加速模块为所述TDA4VM芯片模组，包括两个所述第一处理器、六个所述第二处理器和所述AI加速单元；所述AI加速单元，用于在泊车过程中对感知接收到的视频数据进行泊车AI算法处理；两个所述第一处理器，用于在泊车过程中配置视频数据感知融合功能；六个所述第二处理器，用于根据融合的视频数据配置泊车规划及泊车控制功能；
所述微控制器为英飞凌TC397芯片，包括六个第三处理器；两个所述第三处理器，用于配置整车动力控制功能；两个所述第三处理器，用于配置整车车身控制功能；一个所述第三处理器，用于配置整车底盘控制功能；
所述网关模块为DRA821芯片，包括两个所述第一处理器和四个所述第二处理器；两个所述第一处理器配置整车网关及整车业务功能；两个所述第二处理器，用于配置所述整车网关功能。
2.根据权利要求1所述的融合车控控制器系统，其特征在于，所述行车AI算法加速模块包括第一MCU域和第一主域；所述第一MCU域和所述第一主域物理隔离；所述行车AI算法加速模块内的两个所述第二处理器和所述AI加速单元设置在所述第一MCU域内；
所述行车AI算法加速模块内的两个所述第一处理器和四个所述第二处理器设置在所述主域内。
3.根据权利要求2所述的融合车控控制器系统，其特征在于，所述泊车AI算法加速模块包括第二MCU域和第二主域；所述第二MCU域和所述第二主域物理隔离；所述泊车AI算法加速模块内的两个所述第二处理器和所述AI加速单元设置在所述第二MCU域内；
所述泊车AI算法加速模块内的两个所述第一处理器和四个所述第二处理器设置在所述第二主域内。
4.根据权利要求3所述的融合车控控制器系统，其特征在于，所述网关模块包括第三MCU域和第三主域；所述第三MCU域和所述第三主域物理隔离；所述网关模块内的两个所述第二处理器设置在所述第三MCU域内，所述网关模块内的两个所述第一处理器和两个所述第二处理器设置在所述第三主域内。
5.根据权利要求3所述的融合车控控制器系统，其特征在于，所述微控制器包括第四MCU域和第四主域；所述第四MCU域和所述第四主域物理隔离；所述微控制器内的四个所述第三处理器设置在所述第四MCU域内，两个所述第三处理器设置在所述第四主域内。
6.根据权利要求1所述的融合车控控制器系统，其特征在于，还包括：至少一个电源模块；
所述电源模块均与所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器和所述网关模块通讯连接；
所述电源模块，用于向所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器和所述网关模块发送失效信号以使所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器和所述网关模块进入功能安全状态。
7.根据权利要求1所述的融合车控控制器系统，其特征在于，所述以太网通信模块支持6路百兆以太网接口、3路千兆以太网接口。
8.根据权利要求1所述的融合车控控制器系统，其特征在于，所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块及所述以太网通信模块及所述网关模块的功能安全等级为ASILB；所述微控制器的功能安全等级为ASILD。
9.根据权利要求1所述的融合车控控制器系统，其特征在于，所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器及所述网关模块设置在电路板上；所述行车AI算法加速模块、所述泊车AI算法加速模块、所述微控制器及所述网关模块可裁切。
10.一种车辆，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的融合车控控制器系统。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
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