CN113655708B

CN113655708B - 一种智能车对角等跳异构复合冗余域架构

Info

Publication number: CN113655708B
Application number: CN202111223639.2A
Authority: CN
Inventors: 曹万科; 南金瑞; 杨梦超
Original assignee: Shenzhen Automotive Research Institute of Beijing University of Technology
Current assignee: Shenzhen Automotive Research Institute of Beijing University of Technology
Priority date: 2021-10-21
Filing date: 2021-10-21
Publication date: 2022-03-25
Anticipated expiration: 2041-10-21
Also published as: WO2023065560A1; CN113655708A

Abstract

本发明涉及智能汽车技术领域，具体涉及一种智能车对角等跳异构复合冗余域架构。其包括：中央网关、ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器。其中，中央网关分别与ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器通信连接，以使得中央网关与ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器形成星型连接拓扑结构；ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器形成环型连接拓扑结构。本申请中各域控制器通过环形域间网络形成环型连接拓扑，星型拓扑与环形拓扑互为容错，提高了信号传输的稳定性。

Description

一种智能车对角等跳异构复合冗余域架构

技术领域

本发明涉及智能汽车技术领域，具体涉及一种智能车对角等跳异构复合冗余域架构。

背景技术

近年来，随着人们对出行上节能、环保和安全需求的不断提高，对汽车的电动化、网联化、智能化已经成为汽车发展的主流趋势。辅助驾驶***、智能能源技术、信息娱乐***以及各种新型车身***在汽车上得到很大发展，这也比传统汽车在行车安全，绿色出行，能源高校应用上有着更大优势。然而大量电子控制***的应用也给现代汽车带来了新的挑战，即传统的汽车电子电气架构与车载网络已经很难满足汽车发展的需求，越来越多的电子部件与电控单元使得各种现代汽车的功能受到的影响越来越多，使得诸如环境感知的实时连续性传输要求、动力底盘控制***的实时短包传输，车身***的高灵活性要求、信息娱乐***的大吞吐率要求都无法得到满足。

汽车新型域架构设计方法的出现为上述问题提供了新的解决方案，高算力的域控制器可以集成多种电控***功能，可以大幅度减少汽车电子部件的数量，拓扑简洁的网路架构可以缩短车载线缆的长度，减少对电控***的不良影响。因此，各种域架构设计模型得到开发与试制，为先进控制技术的应用提供了更可靠保障。

然而，域架构***的引入，也给汽车电控***功能带来了新的影响因素，以涉及自动驾驶最基本的行车安全保证功能——自动紧急制动功能为例，域架构设计下的自动紧急制动功能将由多个域控制器共同参与。不同域的信号类型、波特率、带宽等要求不同，不同部件间网络协议不同等问题都亟待探究与解决。更进一步的，自动紧急制动***在域架构下的稳定性，***的安全余度管理，部件故障的冗余设计等问题，则更是为保障自动驾驶安全技术稳定与实时性而必须直面的关键性难题。

发明内容

本申请提供一种智能车对角等跳异构复合冗余域架构，其目的在于提高智能汽车各个控制器之间信号传输的稳定性。

一种智能车对角等跳异构复合冗余域架构，其特征在于，包括：中央网关、ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器；

其中，所述中央网关分别与所述ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器通信连接，以使得中央网关与ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器形成星型连接拓扑结构；

所述ADAS域控制器还分别与所述车载影音域控制器和能源域控制器通信连接，所述车辆底盘域控制器还分别与所述车载影音域控制器和能源域控制器通信连接，以使得所述ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器形成环型连接拓扑结构。

在一种实施例中，所述ADAS域控制器和车辆底盘域控制器之间的通信节点间隔始终为1；所述车载影音域控制器和能源域控制器之间的通信节点间隔也始终为1。

在一种实施例中，所述中央网关通过双冗余车载以太网或CANFD分别与所述ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器通信连接；

所述ADAS域控制器还通过环形域间车载以太网或CANFD分别与所述车载影音域控制器和能源域控制器通信连接；

所述车辆底盘域控制器还通过环形域间车载以太网或CANFD分别与所述车载影音域控制器和能源域控制器通信连接。

在一种实施例中，实时检测所述中央网关、ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器之间的通信路由状况，并根据通信路由状况选择对应的路由工作策略。

在一种实施例中，所述路由工作策略包括以下四种路由工作策略：

第一路由工作策略：当所述中央网关正常工作时，所述ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器之间通过中央网关进行数据传输；

第二路由工作策略：当所述中央网关发生故障时，所述ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器之间通过环型连接拓扑结构互相进行数据传输；

第三路由工作策略：当所述中央网关故障且车载影音域控制器和车辆底盘域控制器之间通信也发生故障时，通信路由为：车载影音域控制器与ADAS域控制器之间互相通信、ADAS域控制器与能源域控制器互相通信、能源域控制器与车辆底盘域控制器之间通信；

第四路由工作策略：当所述中央网关故障且ADAS域控制器和能源域控制器之间通信也发生故障时，通信路由为：ADAS域控制器与车载影音域控制器之间互相通信、车载影音域控制器与车辆底盘域控制器之间互相通信、车辆底盘域控制器和能源域控制器之间互相通信。

在一种实施例中，所述ADAS域控制器包括：ADAS域复合接收模块、自动紧急制动环境感知模块、自动紧急制动数据分析处理模块、ADAS域调度控制协同模块和第一回路调度器模块。

在一种实施例中，所述能源域控制器包括：能源域复合接收模块、电池管理模块、制动能量回收模块、能源域调度控制协同模块、第二回路调度器模块。

在一种实施例中，所述车辆底盘域控制器包括:车辆底盘域复合接收模块、制动控制模块、制动力矩分配模块、车辆底盘域调度控制协同模块、第三回路调度器模块。

在一种实施例中，所述车载影音域控制器包括：车载影音域复合接收模块、障碍物影像传输模块、制动报警模块、车载影音域调度控制协同模块、第四回路调度器模块。

一种智能车，其包括如上所述的智能车对角等跳异构复合冗余域架构。

依据上述实施例的智能车对角等跳异构复合冗余域架构，其包括：中央网关、ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器。其中，中央网关分别与ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器通信连接，以使得中央网关与ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器形成星型连接拓扑结构；ADAS域控制器还分别与所述车载影音域控制器和能源域控制器通信连接，车辆底盘域控制器还分别与车载影音域控制器和能源域控制器通信连接，以使得ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器形成环型连接拓扑结构。这样各域控制器通过环形域间网络形成环型连接拓扑，星型拓扑与环形拓扑互为容错，提高了信号传输的稳定性。

附图说明

图1为本申请的对角等跳异构复合冗余域架构总体结构示意图；

图2为本申请实施例的对角等跳异构复合冗余域架构具体结构示意图；

图3为本申请实施例的ADAS域控制器结构示意图；

图4为本申请实施例的能源域控制器结构示意图；

图5为本申请实施例的车辆底盘域控制器结构示意图；

图6为本申请实施例的车载影音域控制器结构示意图；

图7为本申请的架构在一种情况下的路由示意图；

图8为本申请的架构在另一种情况下的路由示意图；

图9为本申请的架构在另一种情况下的路由示意图；

图10为本申请的架构在另一种情况下的路由示意图；

图11为本申请实施例的中央网关结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。

本申请提出一种智能车对角等跳异构复合冗余域架构，其发明构思为：如图1，将智能汽车的多个域控制***与中央网络处理单元之间设置成星型拓扑结构和环形拓扑结构，星型拓扑与环形拓扑互为容错，以保证数据传输的可靠性和及时性。例如图1中包括四个域控制器***，其分别为: 第一域控制器***、第二域控制器***、第三域控制器***和第四域控制器***，其中，每个域控制器***包括一个域控制器和子网络，例如，第一域控制***包括第一域控制器和第一子网络。其中，第一域控制器***、第二域控制器***、第三域控制器***和第四域控制器***均与中央网络处理单元通过双冗余星型主干网络通信连接，以使得四个控制器***与中央网络处理单元形成星型拓扑结构。同时，相邻的两个域控制***之间通过环形域间网络通信连接，使得四个域控制***形成环形拓扑结构，各域控制器通过环形域间网络形成环型连接拓扑，星型拓扑与环形拓扑互为容错，保证了通信的稳定性。

进一步的，为了保证各个域控制***之间的通信的及时性，本申请的对角位置的域控制器之间数据交换基于等跳通信原则，等跳通信原则为：基于异构复合连接拓扑，通过星型连接拓扑或者环形连接拓扑，均可保证对角的第一域控制器和第四域控制器之间的通信节点间隔始终为1，第二域控制器和第三域控制器之间的通信节点间隔也始终为1，各域控制器在环型连接拓扑上的相对位置顺序不变，可保证对角域控制器等跳冗余容错通信。

实施例一：

请参考图2，本实施例提供一种智能车对角等跳异构复合冗余域架构，本实施例包括的四个域控制器，四个域控制器分别为ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器，本实施例的中央网络处理单元为中央网关。

其中，中央网关分别与ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器通信连接，以使得中央网关与ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器形成星型连接拓扑结构。ADAS域控制器还分别与车载影音域控制器和能源域控制器通信连接，车辆底盘域控制器还分别与所述车载影音域控制器和能源域控制器通信连接，以使得所述ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器形成环型连接拓扑结构。星型拓扑与环形拓扑互为容错，保证了通信的稳定性。其中，ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器的结构示意图分别如图3、图4、图5和图6所示。

其中，ADAS域控制器与车辆底盘域控制器之间数据交换基于等跳通信原则；本实施例的等跳通信原则为基于异构复合连接拓扑，规定ADAS域控制器与底盘域控制器严格保证对角方位，通过星型连接拓扑或者环形连接拓扑，均可保证ADAS域控制和车辆底盘域控制器之间的通信节点间隔始终为1，车载影音域控制器和能源域控制器之间的通信节点间隔也始终为1，保证ADAS域控制和车辆底盘域控制器之间实现等跳冗余容错通信。

具体的，本实施例的央网关与各域控制器的回路调度器模块基于分数型基本周期调度法：将一个***采样周期T等分成n份，其中1份为1个分数型基本周期，即分数型基本周期长度为

，且满足：

其中，

为分数型基本周期，也即时间常数，

表示最大值运算，

表示求和运算，

表示分数型基本周期内的信息传输时间，分数型基本周期数n=4，即1个***采样周期包括分数型基本周期Ⅰ、分数型基本周期Ⅱ、分数型基本周期Ⅲ和分数型基本周期Ⅳ。

本实施例的中央网关通过双冗余车载以太网或CANFD分别与ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器通信连接；ADAS域控制器还通过环形域间车载以太网或CANFD分别与车载影音域控制器和能源域控制器通信连接；车辆底盘域控制器还通过环形域间车载以太网或CANFD分别与车载影音域控制器和能源域控制器通信连接。

在一种实施例中，实时检测中央网关、ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器之间的通信路由状况，并根据通信路由状况选择对应的路由工作策略。

具体的，本实施的路由工作策略包括以下四种路由工作策略：

第一路由工作策略：当所述中央网关正常工作时， ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器之间通过中央网关进行数据传输。

第二路由工作策略：当中央网关发生故障时， ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器之间通过环型连接拓扑结构互相进行数据传输，即各域控制器间数据通过环形域间车载以太网/CANFD进行通信。

第三路由工作策略：当中央网关故障且车载影音域控制器和车辆底盘域控制器之间通信也发生故障时，通信路由为：车载影音域控制器与ADAS域控制器之间互相通信、ADAS域控制器与能源域控制器互相通信、能源域控制器与车辆底盘域控制器之间通信；本工作策略适用于中央网关故障且右半环回路故障的情况，各域控制器间数据通过左半环回路进行通信，其中右半环回路指的是车载影音域控制器及其连接的环形域间车载以太网/CANFD，左半环回路指的是能源域控制器及其连接的环形域间车载以太网/CANFD。

第四路由工作策略：当中央网关故障且ADAS域控制器和能源域控制器之间通信也发生故障时，通信路由为：ADAS域控制器与车载影音域控制器之间互相通信、车载影音域控制器与车辆底盘域控制器之间互相通信、车辆底盘域控制器和能源域控制器之间互相通信。本工作策略适用于中央网关故障且左半环***故障的情况，各域控制器间数据通过右半环回路环形域间车载以太网/CANFD进行通信。

本申请实施例的中央网关结构上采用双冗余车载以太网/CANFD与各域控制器相连接，要求相同位置的双冗余车载以太网/CANFD符合：物理端口速度相同，物理端口介质相同的要求，如图11，在中央网关中内置域主干网冗余策略模块和第五回路调度器模块，其中，域主干网冗余策略模块用于确定双冗余星型主干网的冗余策略；第五回路调度器模块用于发送中央网关中的调度信号。

以下解决上述工作策略以及等跳通信原则对本实施例中的通信流程进行说明。

（1）在第一路由工作策略下，适应控制***无故障的情况；基于分数型基本周期调度法为：分数型基本周期Ⅰ用于发送传感器节点传递传感器信号到ADAS域控制器，分数型基本周期Ⅱ用于ADAS域控制器传递制动决策信号到中央网关，分数型基本周期Ⅲ用于中央网关传递制动决策信号到车辆底盘域控制器；在分数型基本周期Ⅰ开始时，ADAS域发送基本周期的启动广播帧，从而维持分数型基本周期调度算法的运行。

（2）在第二路由工作策略下，适应中央网关故障的情况；基于分数型基本周期调度法为：分数型基本周期Ⅰ用于发送传感器节点传递传感器信号到ADAS域控制器，分数型基本周期Ⅱ用于ADAS域控制器传递制动决策信号到能源域或车载影音域，分数型基本周期Ⅲ用于能源域或车载影音域传递制动决策信号到车辆底盘域控制器；在分数型基本周期Ⅰ开始时，ADAS域发送基本周期的启动广播帧，从而维持分数型基本周期调度算法的运行。

（3）在第三路由工作策略下，适应中央网关故障和车载影音域控制器故障的情况；所述的基于分数型基本周期调度法为：分数型基本周期Ⅰ用于发送传感器节点传递传感器信号到ADAS域控制器，分数型基本周期Ⅱ用于ADAS域控制器传递制动决策信号到能源域，分数型基本周期Ⅲ用于能源域传递制动决策信号到车辆底盘域控制器；在分数型基本周期Ⅰ开始时，ADAS域发送基本周期的启动广播帧，从而维持分数型基本周期调度算法的运行。

（4）在第四路由工作策略下，适应中央网关故障和车载影音域控制器故障的情况；基于分数型基本周期调度法为：分数型基本周期Ⅰ用于发送传感器节点传递传感器信号到ADAS域控制器，分数型基本周期Ⅱ用于ADAS域控制器传递制动决策信号到车辆影音域，分数型基本周期Ⅲ用于车辆影音域传递制动决策信号到车辆底盘域控制器；在分数型基本周期Ⅰ开始时，ADAS域发送基本周期的启动广播帧，从而维持分数型基本周期调度算法的运行。

如图7，在正常工作策略下，适应控制***无故障的情况；所述的基于分数型基本周期调度法为：分数型基本周期Ⅰ用于发送传感器节点传递传感器信号到ADAS域控制器，分数型基本周期Ⅱ用于ADAS域控制器传递制动决策信号到中央网关，分数型基本周期Ⅲ用于中央网关传递制动决策信号到车辆底盘域控制器；在分数型基本周期Ⅰ开始时，ADAS域发送基本周期的启动广播帧，从而维持分数型基本周期调度算法的运行；

如图8，在故障情况策略1下，适应中央网关故障的情况；所述的基于分数型基本周期调度法为：分数型基本周期Ⅰ用于发送传感器节点传递传感器信号到ADAS域控制器，分数型基本周期Ⅱ用于ADAS域控制器传递制动决策信号到能源域或车载影音域，分数型基本周期Ⅲ用于能源域或车载影音域传递制动决策信号到车辆底盘域控制器；在分数型基本周期Ⅰ开始时，ADAS域发送基本周期的启动广播帧，从而维持分数型基本周期调度算法的运行；

如图9，在故障情况策略2下，适应中央网关故障和车载影音域控制器故障的情况；所述的基于分数型基本周期调度法为：分数型基本周期Ⅰ用于发送传感器节点传递传感器信号到ADAS域控制器，分数型基本周期Ⅱ用于ADAS域控制器传递制动决策信号到能源域，分数型基本周期Ⅲ用于能源域传递制动决策信号到车辆底盘域控制器；在分数型基本周期Ⅰ开始时，ADAS域发送基本周期的启动广播帧，从而维持分数型基本周期调度算法的运行；

如图10，在故障情况策略3下，适应中央网关故障和车载影音域控制器故障的情况；所述的基于分数型基本周期调度法为：分数型基本周期Ⅰ用于发送传感器节点传递传感器信号到ADAS域控制器，分数型基本周期Ⅱ用于ADAS域控制器传递制动决策信号到车辆影音域，分数型基本周期Ⅲ用于车辆影音域传递制动决策信号到车辆底盘域控制器；在分数型基本周期Ⅰ开始时，ADAS域发送基本周期的启动广播帧，从而维持分数型基本周期调度算法的运行；

域架构回路延时性能计算公式为：

其中，

；

。

其中

表示信息链中第i个节点在第k时刻起始的服务时间链的节点等待时间；

表示信息链中第i个节点在第k时刻起始的服务时间链的节点执行时间；

表示信息链中第j个网络通道在第k时刻起始的服务时间链的消息等待时间；

表示信息链中第j个网络通道在第k时刻起始的服务时间链的消息传输时间。

（1）第一路由工作策略下，自动紧急制动***信息链为：ADAS域控制器——中央网关——车辆底盘域，分析知节点跳数为1（中央网关），通道数为2（ADAS域控制器——中央网关、中央网关——车辆底盘域），在分数型基本周期调度法下，忽略节点等待时间与消息等待时间，则回路延时性能计算为：

其中，

表示正常工作策略自动紧急制动***信息链回路延时；

表示正常工作策略中自动紧急制动***ADAS域控制器与车辆底盘域之间的1跳节点执行时间；

为ADAS域控制器——中央网关网络通道的消息传输时间；

为中央网关——车辆底盘域网络通道的消息传输时间。

（2）第二路由工作策略下，自动紧急制动***信息链为：ADAS域控制器——车辆影音域控制器/能源域控制器——车辆底盘域，分析知节点跳数为1（车辆影音域控制器/能源域控制器），通道数为2（ADAS域控制器——车辆影音域控制器/能源域控制器、车辆影音域控制器/能源域控制器——车辆底盘域），在分数型基本周期调度法下，忽略节点等待时间与消息等待时间，则回路延时性能计算为：

其中，

表示故障情况策略1自动紧急制动***信息链回路延时；

表示故障情况策略1中自动紧急制动***ADAS域控制器与车辆底盘域之间的1跳节点执行时间；

为ADAS域控制器——车辆影音域控制器/能源域控制器网络通道的消息传输时间；

为车辆影音域控制器/能源域控制器——车辆底盘域网络通道的消息传输时间。

（3）第三路由工作策略下，自动紧急制动***信息链为：ADAS域控制器——能源域控制器——车辆底盘域，分析知节点跳数为1（能源域控制器），通道数为2（ADAS域控制器——能源域控制器、能源域控制器——车辆底盘域），在分数型基本周期调度法下，忽略节点等待时间与消息等待时间，则回路延时性能计算为：

其中，

表示故障情况策略2自动紧急制动***信息链回路延时；

表示故障情况策略2中自动紧急制动***ADAS域控制器与车辆底盘域之间的1跳节点执行时间；

为ADAS域控制器——能源域控制器网络通道的消息传输时间；

为能源域控制器——车辆底盘域网络通道的消息传输时间。

（4）第四路由工作策略下，自动紧急制动***信息链为：ADAS域控制器——车辆影音域控制器——车辆底盘域，分析知节点跳数为1（车辆影音域控制器），通道数为2（ADAS域控制器——车辆影音域控制器、车辆影音域控制器——车辆底盘域），在分数型基本周期调度法下，忽略节点等待时间与消息等待时间，则回路延时性能计算为：

其中，

表示故障情况策略3自动紧急制动***信息链回路延时；

表示故障情况策略3中自动紧急制动***ADAS域控制器与车辆底盘域之间的1跳节点执行时间；

为ADAS域控制器——车辆影音域控制器网络通道的消息传输时间；

为车辆影音域控制器——车辆底盘域网络通道的消息传输时间。

综合四种路由策略的回路延时性能计算分析知：在四种路由策略下，自动紧急制动***的ADAS域控制器和车辆底盘域控制器之间节点跳数恒为1，网络通道数恒为2，而四种路由策略下***调度表中的消息相同，因此可知：

即：对角等跳异构复合冗余域架构自动紧急制动网控***实施例中，***局部故障引起的***结构改变不会影响***的网络控制性能。

其中，如图3所示，本实施例的ADAS域控制器包括：ADAS域复合接收模块、自动紧急制动环境感知模块、自动紧急制动数据分析处理模块、ADAS域调度控制协同模块和第一回路调度器模块。其中， ADAS域复合接收模块用于接收发送给ADAS域控制器的摄像头、雷达、速度传感器和惯性导航信号；自动紧急制动环境感知模块用于将接收到的摄像头和雷达信号进行多传感器信号融合处理；自动紧急制动数据分析处理模块用于判定自动紧急制动执行时刻并发送制动加速度信号；第一回路调度器模块用于发送ADAS域控制器中的调度信号；ADAS域调度控制协同模块用于协同处理制动加速度信号与第一回路调度器模块的调度信号。

同时，本实施的ADAS域控制器上还连接有摄像头、雷达、速度传感器和惯性导航。摄像头用于接收前方障碍物影像信号；雷达用于测定与前方障碍物的距离；速度传感器用于确定本车速度；惯性导航用于确定本车加速度。

其中，如图4所示，本实施例的能源域控制器包括：能源域复合接收模块、电池管理模块、制动能量回收模块、能源域调度控制协同模块、第二回路调度器模块。能源域复合接收模块用于接收发送给能源域控制器的控制信号及传感器信号；电池管理模块用于确定核算当前电池电量；制动能量回收模块用于确定制动能量回收策略；第二调度器模块用于发送能源域控制器中的调度信号；能源域调度控制协同模块用于协同处理制动能量回收控制信号和第二调度器模块的调度信号。

同时，本实施例的能源域控制器上还连接有第一转速传感器、第二转速传感器、第三转速传感器和第四转速传感器，这四个转速传感器用于采集车速，采集的车速信息用于判定是否启用制动能量回收。

其中，如图5所示，本实施例的车辆底盘域控制器包括:车辆底盘域复合接收模块、制动控制模块、制动力矩分配模块、车辆底盘域调度控制协同模块、第三回路调度器模块。车辆底盘域复合接收模块用于接收发送给车辆底盘域控制器的加速度控制信号；制动控制模块用于将接收到的加速度控制信号转换为制动力矩控制信号；制动力矩分配模块用于按比例调整各个车轮的制动力矩控制信号大小；第三回路调度器模块用于发送车辆底盘域控制器中的调度信号；车辆底盘域调度控制协同模块用于协同处理制动力矩控制信号和第三回路调度器模块的调度信号。

同时，本实施例的车辆底盘域控制器上还连接有第一制动执行器、第二制动执行器、第三制动执行器和第四制动执行器，四个制动执行器用于执行来自车辆底盘域控制器的制动力矩控制信号，制动力矩控制信号作用于四个车轮。

其中，如图6所示，本实施例的车载影音域控制器包括：车载影音域复合接收模块、障碍物影像传输模块、制动报警模块、车载影音域调度控制协同模块、第四回路调度器模块，车载影音域复合接收模块用于接收发送给车辆影音域控制器的摄像头与雷达信号；障碍物影像传输模块用于传输障碍物影像信号；制动报警模块用于发送制动报警控制信号；第四回路调度器模块用于发送车载影音域控制器的调度信号；车载影音域调度控制协同模块用于协同处理影音信号、制动报警控制信号和第四回路调度器模块的调度信号。同时，本实施例的车载影音域控制器上还连接有警报器、显示器和蜂鸣器，警报器用于亮起警报灯以警示驾驶员；显示器用于显示前方影像和前车距离；蜂鸣器用于响起警报声以提醒驾驶员。

综上，本实施例所提方案首先提供了一种高安全余度管理的对角等跳异构复合冗余域架构设计***，该***综合了星型拓扑与环形拓扑的设计，可以为智能电动汽车***架构设计提供多重传输冗余的安全保证方案，在***部件故障的情况下，***节点跨度可以保持不变，***控制性能仍然可以保持不变。另外，基于所提出的对角等跳异构复合冗余域架构设计***，所提方案还综合所提域架构***和自动紧急制动***的特点，提出了对角等跳异构复合冗余自动紧急制动域架构网控***，并提出了四种情况下的路由策略，用于应对各种故障情况。所提方案还综合了分数型基本周期调度法，可以有效抑制网络拥挤、延时问题，提高自动紧急制动***的实时性，为智能电动汽车的安全性提供更有力的技术保障。

实施例二：

本实施例提供一种智能车，其包括如上述实施例一提供的智能车对角等跳异构复合冗余域架构。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims

1.一种智能车对角等跳异构复合冗余域架构，其特征在于，包括：中央网关、ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器；

所述ADAS域控制器还分别与所述车载影音域控制器和能源域控制器通信连接，所述车辆底盘域控制器还分别与所述车载影音域控制器和能源域控制器通信连接，以使得所述ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器形成环型连接拓扑结构；

实时检测所述中央网关、ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器之间的通信路由状况，并根据通信路由状况选择对应的路由工作策略；

路由工作策略包括以下四种路由工作策略：

2.如权利要求1所述的对角等跳异构复合冗余域架构，其特征在于，所述ADAS域控制器和车辆底盘域控制器之间的通信节点间隔始终为1；所述车载影音域控制器和能源域控制器之间的通信节点间隔也始终为1。

3.如权利要求1所述的对角等跳异构复合冗余域架构，其特征在于，所述中央网关通过双冗余车载以太网或CANFD分别与所述ADAS域控制器、车载影音域控制器、车辆底盘域控制器、能源域控制器通信连接；

4.如权利要求1所述的对角等跳异构复合冗余域架构，其特征在于，所述ADAS域控制器包括：ADAS域复合接收模块、自动紧急制动环境感知模块、自动紧急制动数据分析处理模块、ADAS域调度控制协同模块和第一回路调度器模块。

5.如权利要求1所述的对角等跳异构复合冗余域架构，其特征在于，所述能源域控制器包括：能源域复合接收模块、电池管理模块、制动能量回收模块、能源域调度控制协同模块、第二回路调度器模块。

6.如权利要求1所述的对角等跳异构复合冗余域架构，其特征在于，所述车辆底盘域控制器包括：车辆底盘域复合接收模块、制动控制模块、制动力矩分配模块、车辆底盘域调度控制协同模块、第三回路调度器模块。

7.如权利要求1所述的对角等跳异构复合冗余域架构，其特征在于，所述车载影音域控制器包括：车载影音域复合接收模块、障碍物影像传输模块、制动报警模块、车载影音域调度控制协同模块、第四回路调度器模块。

8.一种智能车，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的智能车对角等跳异构复合冗余域架构。