CN116442935A - 一种车辆控制系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆控制系统及车辆，涉及车辆技术领域，以解决现有车辆控制器的智能化水平低的问题。本车辆控制系统应用于车辆，所述车辆包括至少两个空间区域，所述车辆控制系统包括至少两个子控制系统，所述至少两个子控制系统分别与所述至少两个空间区域相对应，所述子控制系统包括区域控制器、第一传感装置和执行装置，目标子控制系统中的传感装置和目标子控制系统中的执行装置分别与目标子控制系统中的区域控制器通信连接；目标子控制系统中的第一传感装置用于获取目标空间区域中的第一状态信息，目标子控制系统中的区域控制器用于基于状态信息生成区域指令，执行装置用于执行区域指令。本发明可以提高车辆控制系统的智能化水平。

Description

一种车辆控制系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆控制系统及车辆。
背景技术
现有的中央网关(Central Gateway，CGW)、车身控制器(Body control module，BCM)、无钥匙进入控制器(Passive Entry Passive Start，PEPS)、电动尾门控制器(PowerLift Gate，PLG)、门模块控制器(Door Control Module，DCM)、充电控制器(ChargeControl Unit，CCU)、座椅控制器(Driver Seat Management Unit，DSM)、灯光控制器(Adaptive Driving Beam，ADB)均采用分布式控制，无法共用控制芯片，且多采用8-32位简单微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)进行控制，控制功能简单，无法进行复杂操作，不能适应现阶段智能网联汽车软件高速升级迭代的需求，智能化水平低。
发明内容
本发明实施例提供了一种车辆控制系统及车辆，在目前实际应用中，现有车辆的控制器均采用分布式控制，控制功能简单，无法进行复杂操作，导致智能化水平低。
为了解决以上问题，本发明实施例采用以下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种车辆控制系统，应用于车辆，所述车辆包括至少两个空间区域，所述车辆控制系统包括至少两个子控制系统，所述至少两个子控制系统分别与所述至少两个空间区域相对应，且所述子控制系统设置于所对应的空间区域内，所述子控制系统包括区域控制器、第一传感装置和执行装置，目标子控制系统中的传感装置和所述目标子控制系统中的执行装置分别与所述目标子控制系统中的区域控制器通信连接，所述目标子控制系统为所述至少两个子控制系统中的任意一个子控制系统；
所述目标子控制系统中的第一传感装置用于获取目标空间区域中的第一状态信息，其中，所述目标空间区域为所述至少两个空间区域中与所述目标子控制系统对应的空间区域，所述目标子控制系统中的区域控制器用于基于所述状态信息生成区域指令，所述执行装置用于执行所述区域指令。
第二方面，本发明实施例提供了一种车辆，所述车辆中包含如上所述的车辆控制系统。
在本发明实施例中，所述车辆控制系统通过设置所述区域控制器对车辆进行分区域管理，按照区域集成的方式集中控制计算资源，基于区域内的第一传感装置进行数据采集，并对执行装置进行直接驱动控制，从而提高所述车辆控制系统的灵活性和功能的可扩展性，使得所述车辆控制系统的智能化水平较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种车辆控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
本发明实施例提供一种车辆控制系统，应用于车辆，所述车辆包括至少两个空间区域，所述车辆控制系统包括至少两个子控制系统，所述至少两个子控制系统分别与所述至少两个空间区域相对应，且所述子控制系统设置于所对应的空间区域内，所述子控制系统包括区域控制器、第一传感装置和执行装置，目标子控制系统中的传感装置和所述目标子控制系统中的执行装置分别与所述目标子控制系统中的区域控制器通信连接，所述目标子控制系统为所述至少两个子控制系统中的任意一个子控制系统；
所述目标子控制系统中的第一传感装置用于获取目标空间区域中的第一状态信息，其中，所述目标空间区域为所述至少两个空间区域中与所述目标子控制系统对应的空间区域，所述目标子控制系统中的区域控制器用于基于所述状态信息生成区域指令，所述执行装置用于执行所述区域指令。
具体地，所述至少两个空间区域可以是根据车辆的空间进行划分得到的，如可以根据车辆的俯视图将车辆的空间分为前后左右四个空间区域，四个空间区域则分别与四个子控制系统相对应；所述区域控制器可以是设置于所对应的空间区域内，所述第一传感装置可以是安装于所述车辆的传感器，如光线传感器、雷达传感器等，所述执行装置可以是安装于所述车辆的执行器，所述车辆控制系统接收来自传感器的信息，经信息处理后发出相应的控制指令给执行器。
在本发明实施例中，所述车辆控制系统通过设置所述区域控制器对车辆进行分区域管理，按照区域集成的方式集中控制计算资源，基于区域内的第一传感装置进行数据采集，并对执行装置进行直接驱动控制，从而提高所述车辆控制系统的灵活性和功能的可扩展性，使得所述车辆控制系统的智能化水平较高。
可选地，所述区域控制器包括业务模块、设备模块、通信模块和驱动模块，所述驱动模块用于驱动所述传感装置和所述执行装置，所述通信模块用于对所述状态数据进行数据格式转化，所述设备模块用于基于所述通信模块转化后的数据生成硬件数据，所述业务模块用于基于所述硬件数据生成所述区域指令。
具体地，图1为本发明实施例提供的一种车辆控制系统的结构示意图，如图1所示，区域控制器的控制架构可以包括区域原子服务层、IO接口设备抽象层、服务通信中间件层和底层驱动程序层，其中，底层驱动程序层与所述驱动模块对应，用于驱动所述传感装置和所述执行装置，提供外部设备的各项功能的调用接口，服务通信中间件层与所述通信模块对应，用于对所述状态数据进行数据格式转化，IO接口设备抽象层与所述设备模块对应，用于基于所述通信模块转化后的数据生成硬件数据，区域原子服务层与所述业务模块对应，用于基于所述硬件数据生成所述区域指令。
在本发明实施例中，所述车辆控制系统对所述区域控制器设置业务模块、设备模块、通信模块和驱动模块，通过采用中间件进行底层启动程序和上层应用软件进行分层解耦，应用软件采用底层驱动程序、设备抽象、原子服务等分层结构，分层控制软件的稳定性和灵活部署，提高了所述车辆控制系统的灵活性和可靠性。
可选地，在所述业务模块生成所述区域指令的情况下，所述设备模块用于基于所述区域指令生成设备指令，所述通信模块用于基于所述设备指令生成驱动指令，所述驱动模块用于基于所述驱动指令驱动所述执行装置。
具体地，所述第一传感装置和所述执行装置可以是通过CAN通信协议和LIN通信协议与所述区域控制器进行通信连接，所述区域控制器的指令进行层层转换和传递，传输给所述执行装置，对所述执行装置进行控制。
在本发明实施例中，所述区域控制器的指令进行层层转换和传递，可以对各传感装置和执行装置进行智能化动态控制和电源控制，从而达到不同场景下的节能需求。
可选地，所述设备模块还用于对所述驱动模块的接口进行标准化。
具体地，所述设备模块可以采用IO接口设备抽象的形式对所述驱动模块的接口进行标准化，所述设备模块通过对所述驱动模块的接口进行标准化，将标准化的硬件设备接口提供给所述业务模块，可以屏蔽掉硬件设备接口的差异，使得所述业务模块无需关心硬件设备的具体实现，方便所述业务模块对硬件设备接口的调用。
在本发明实施例中，所述车辆控制系统可以通过设备模块对所述驱动模块的接口进行标准化，方便所述业务模块对硬件设备接口的调用，从而降低了软件耦合程度，提升操作效率。
可选地，所述第一状态信息包括：车门状态信息、尾门位置信息、座椅位置信息、灯光状态信息、轮速信息中的至少一种。
具体地，所述车门状态信息可以是车门的开闭状态，所述尾门位置信息可以是尾门的开闭状态，所述座椅位置信息可以是座椅的高度和倾斜角度，所述灯光状态信息可以是车辆指示灯、照明灯等的状态信息，所述轮速信息可以是车轮的转速信息。
在本发明实施例中，所述车辆控制系统可以通过所述子控制系统中的区域控制器对第一传感装置获取到的第一状态信息进行管理，从而对所述子控制系统对应的执行器进行直接驱动控制。
可选地，所述车辆控制系统还包括第二传感装置，所述第二传感装置用于检测所述至少两个空间区域的第二状态信息，每个所述第一状态信息还包括所述第二状态信息，所述第二状态信息包括：雨量信息、温度信息、湿度信息、速度信息、加速度信息、充电状态信息中的至少一种。
具体地，所述第二状态信息可以是所述至少两个子控制系统共用的数据，所述第二传感装置可以设置于所述至少两个子控制系统中的任意子控制系统中，所述雨量信息可以是雨量的大小，所述温度信息可以是车辆内的温度信息，所述湿度信息可以是车辆内的湿度信息，所述速度信息可以是车辆的行驶速度，所述加速度信息可以是车辆行驶的加速度信息，所述充电状态信息可以是车辆的充电状态以及电量使用信息。
在本发明实施例中，所述车辆控制系统可以通过设置所述第二传感装置，使得所述子控制系统获取的传感信息可以互相共享，不需要重复获取信息，从而提高所述区域控制器做决策的效率。
可选地，所述第一传感装置包括：霍尔传感器、位置传感器、距离传感器、光线传感器、雷达传感器、轮速传感器中的至少一种，所述第二传感装置包括：雨量传感器、温度传感器、湿度传感器、速度传感器、加速度传感器、电流传感器中的至少一种。
具体地，所述第一传感装置和所述第二传感装置可以根据车辆的实际使用需求进行设置，除以上列举的传感装置，所述第一传感装置和所述第二传感装置可以包括其他传感器，采用智能化设备注册机制对传感装置进行合法认定，并与所述区域控制器通信连接。
在本发明实施例中，所述车辆控制系统可以通过采用智能化设备注册机制，从而可以灵活动态地控制传感装置和执行装置，提高功能的可扩展性。
可选地，所述车辆控制系统还包括整车控制器，每个区域控制器包括外部服务接口，所述整车控制器分别与所述至少两个区域控制器的所述外部服务接口通信连接，所述整车控制器用于基于所述第一状态信息生成整车指令，所述执行装置还用于执行所述整车指令。
具体地，如图1所示，所述整车控制器可以是整车计算中心控制器，所述整车控制器与区域控制器可以是通过以太网SOMEIP协议、DDS协议进行通信，以太网通信采用TSN技术，可以增强通信鲁棒性和功能安全等级，所述整车指令可以是所述整车控制器下发的用于控制整车的指令。
在本发明实施例中，所述车辆控制系统设置所述整车控制器，使得在需要对整车进行控制的情况下，可以通过所述整车控制器对所述车辆进行控制，提高了所述车辆控制系统的灵活性，且通过设置外部服务接口，使得外部各计算中心控制器可以动态调用所述区域控制器对应的硬件资源，从而提高所述车辆控制系统的智能化水平。
可选地，在所述整车指令与所述区域指令冲突的情况下，所述执行装置执行所述区域指令。
具体地，所述整车指令与所述区域指令冲突可以是，所述执行装置在同一时间点收到所述目标区域控制器下发的区域指令和所述整车控制器下发的整车指令的情况。
在本发明实施例中，所述车辆控制系统通过设置所述区域指令的优先级高于所述整车指令，使得在所述整车指令下发的情况下，所述目标区域控制器仍可以对其所对应的空间区域进行单独管理，从而使得所述车辆控制系统的灵活性较高。
本发明实施例还提供了一种车辆，所述车辆中包含如上所述的车辆控制系统，该实施方式中，由于所述车辆包括上述实施例中所述的车辆控制系统，因此，所述车辆能够实现上述车辆控制系统的各个使用过程，且具有相同的有益效果，为避免重复，在此不再予以赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆控制系统，应用于车辆，其特征在于，所述车辆包括至少两个空间区域，所述车辆控制系统包括至少两个子控制系统，所述至少两个子控制系统分别与所述至少两个空间区域相对应，且所述子控制系统设置于所对应的空间区域内，所述子控制系统包括区域控制器、第一传感装置和执行装置，目标子控制系统中的传感装置和所述目标子控制系统中的执行装置分别与所述目标子控制系统中的区域控制器通信连接，所述目标子控制系统为所述至少两个子控制系统中的任意一个子控制系统；
所述目标子控制系统中的第一传感装置用于获取目标空间区域中的第一状态信息，其中，所述目标空间区域为所述至少两个空间区域中与所述目标子控制系统对应的空间区域，所述目标子控制系统中的区域控制器用于基于所述状态信息生成区域指令，所述执行装置用于执行所述区域指令。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述区域控制器包括业务模块、设备模块、通信模块和驱动模块，所述驱动模块用于驱动所述传感装置和所述执行装置，所述通信模块用于对所述状态数据进行数据格式转化，所述设备模块用于基于所述通信模块转化后的数据生成硬件数据，所述业务模块用于基于所述硬件数据生成所述区域指令。
3.根据权利要求2所述的车辆控制系统，其特征在于，在所述业务模块生成所述区域指令的情况下，所述设备模块用于基于所述区域指令生成设备指令，所述通信模块用于基于所述设备指令生成驱动指令，所述驱动模块用于基于所述驱动指令驱动所述执行装置。
4.根据权利要求2所述的车辆控制系统，其特征在于，所述设备模块还用于对所述驱动模块的接口进行标准化。
5.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述第一状态信息包括：车门状态信息、尾门位置信息、座椅位置信息、灯光状态信息、轮速信息中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述车辆控制系统还包括第二传感装置，所述第二传感装置用于检测所述至少两个空间区域的第二状态信息，每个所述第一状态信息还包括所述第二状态信息，所述第二状态信息包括：雨量信息、温度信息、湿度信息、速度信息、加速度信息、充电状态信息中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的车辆控制系统，其特征在于，所述第一传感装置包括：霍尔传感器、位置传感器、距离传感器、光线传感器、雷达传感器、轮速传感器中的至少一种，所述第二传感装置包括：雨量传感器、温度传感器、湿度传感器、速度传感器、加速度传感器、电流传感器中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述车辆控制系统还包括整车控制器，每个区域控制器包括外部服务接口，所述整车控制器分别与所述至少两个区域控制器的所述外部服务接口通信连接，所述整车控制器用于基于所述第一状态信息生成整车指令，所述执行装置还用于执行所述整车指令。
9.根据权利要求8所述的车辆控制系统，其特征在于，在所述整车指令与所述区域指令冲突的情况下，所述执行装置执行所述区域指令。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的车辆控制系统。
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