CN115334110A - 用于车辆控制的***架构、通信方法、车辆、介质及芯片 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种用于车辆控制的***架构、通信方法、车辆、介质及芯片，属于车辆通信领域，***架构包括：整车中央计算域控制器，通过以太网与整车中央计算域控制器连接的多个车载控制装置，以及通过CAN总线与整车中央计算域控制器连接的多个执行机构；整车中央计算域控制器中配置有SOA服务，SOA服务向车载控制装置提供调用接口，车载控制装置通过调用接口向整车中央计算域控制器发送SOA服务调用参数以调用SOA服务，以使得整车中央计算域控制器根据SOA服务调用参数生成CAN控制信号以控制执行机构。通过SOA服务能够屏蔽不同操作***不同通信总线的差异，有效地简化了软件开发的复杂度，并且，避免传统CAN通信复杂设计、信号量扩展限制等问题。
Description
技术领域
本公开涉及车辆通信领域，尤其涉及一种用于车辆控制的***架构、通信方法、车辆、介质及芯片。
背景技术
在相关技术中，车辆的软件开发通常是通过CAN信号实现整车功能开发与***软件组件之间的通信，然而在车辆发售后软件功能升级则需要同时升级OTA底层、中间层以及应用层软件，所需的测试诊断工作量较大，难以支持车辆发售后的软件功能升级。另外，基于CAN信号实现整车功能的模式由于受到CAN总线带宽的限制，也无法适应现在的自动驾驶趋势。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种用于车辆控制的***架构、通信方法、车辆、介质及芯片。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种用于车辆控制的***架构，应用于车辆，所述***架构包括：
整车中央计算域控制器，通过以太网与所述整车中央计算域控制器连接的多个车载控制装置，以及通过CAN总线与所述整车中央计算域控制器连接的多个执行机构；
所述整车中央计算域控制器中配置有SOA服务，所述SOA服务向所述车载控制装置提供调用接口，所述车载控制装置通过所述调用接口向所述整车中央计算域控制器发送SOA服务调用参数以调用所述SOA服务，以使得所述整车中央计算域控制器根据所述SOA服务调用参数生成CAN控制信号以控制所述执行机构。
可选地，所述SOA服务还向所述车载控制装置提供订阅接口，所述车载控制装置通过所述订阅接口订阅所述SOA服务，以使得所述整车中央计算域控制器向订阅所述SOA服务的车载控制装置发送SOA服务返回参数。
可选地，所述整车中央计算域控制器为多核心控制器，包括第一核心、第二核心以及第三核心，所述第一核心部署有所述SOA服务，所述第二核心部署有用于实现所述车辆的原子能力的软件组件，所述第三核心部署有AutoSAR组件。
可选地，所述软件组件包括第一软件组件以及多个第二软件组件，所述AutoSAR组件为传统平台AutoSAR组件，包括RTE层，所述RTE层提供有虚拟总线；
所述第一软件组件根据所述SOA服务参数对应的SOA服务确定与所述SOA服务对应的RTE信号映射规则，并根据所述RTE信号映射规则，将所述SOA服务调用参数转换为第一CAN信号发送至所述RTE层的虚拟总线，以使得与所述第一CAN信号对应的第二软件组件通过所述虚拟总线接收所述第一CAN信号，并根据所述第一CAN信号生成所述CAN控制信号。
可选地，所述第二软件组件用于，根据所述执行机构响应于所述CAN控制信号发送的CAN反馈信号生成第二CAN信号，所述第一软件组件通过所述虚拟总线接收所述第二软件组件生成的所述第二CAN信号，并根据所述第二CAN信号生成SOA服务返回参数发送至所述第一核心。
可选地，所述AutoSAR组件还包括BSW层以及OS层，所述CAN控制信号通过所述BSW层后，通过所述OS层发送至CAN总线，以使得与所述CAN控制信号对应的执行机构根据所述CAN控制信号执行。
可选地，所述车载控制装置基于DDS协议通过以太网与所述整车中央计算域控制器进行通信。
可选地，所述车载控制装置通过无线通信接收远端设备发送的控制指令，并根据所述控制指令调用或订阅所述SOA服务。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种用于车辆控制的通信方法，应用于如本公开第一方面所述的整车中央计算域控制器，所述整车中央计算域控制器通过以太网与多个车载控制装置连接，以及通过CAN总线与多个执行机构连接，所述方法包括：
通过SOA服务提供的调用接口接收所述车载控制装置发送的SOA服务调用参数；
根据所述SOA服务调用参数生成CAN控制信号以控制所述执行机构。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，包括整车中央计算域控制器，通过以太网与所述整车中央计算域控制器连接的多个车载控制装置，以及通过CAN总线与所述整车中央计算域控制器连接的多个执行机构；
其中，所述整车中央计算域控制器被配置为执行本公开第二方面所述的方法。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开第二方面所述方法的步骤。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种芯片，包括处理器和接口；所述处理器用于读取指令以执行本公开第二方面所述的方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过将车辆的不同能力封装并在整车中央计算域控制器中发布为SOA服务以供车辆的车载控制装置调用以实现车辆各个执行结构的控制，通过SOA服务能够屏蔽不同操作***，不同通信总线的差异，将整车封装为一个逻辑设备，有效地简化了软件开发的复杂度，并且，整车中央计算域控制器与车载控制装置通过以太网进行数据传输，避免传统CAN通信复杂设计、信号量扩展限制等问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种用于车辆控制的***架构的示意图流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种整车中央计算域控制器的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种用于车辆控制的***架构的数据流示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种用于车辆控制的通信方法的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种车辆的框图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种车辆的功能框图示意图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种整车中央计算域控制器的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种用于车辆控制的***架构的示意图，该***架构应用于车辆，如图1所示，所述***架构包括：
整车中央计算域控制器110，通过以太网与所述整车中央计算域控制器110连接的多个车载控制装置120，以及通过CAN总线与所述整车中央计算域控制器110连接的多个执行机构130。
所述整车中央计算域控制器110中配置有SOA(Service-Oriented Architecture，面服务架构)服务，所述SOA服务向所述车载控制装置120提供调用接口，所述车载控制装置120通过所述调用接口向所述整车中央计算域控制器110发送SOA服务调用参数以调用所述SOA服务，以使得所述整车中央计算域控制器110根据所述SOA服务调用参数生成CAN控制信号以控制所述执行机构130。
其中，SOA服务能够在异构分布式***上抽象出统一的数据和功能调用接口，部署于该整车中央计算域控制器110中的SOA服务可以有多个，每一SOA服务用于被调用以实现车辆的执行机构130的控制，例如，通过调用某SOA服务以控制车外灯以及车内灯进而实现该SOA服务对应的灯光秀功能。SOA服务可以包括原子服务以及组合服务，每一原子服务可以对应一个执行机构130的原子能力，每一组合服务可以对应多个执行机构130的多个原子能力。执行机构130可以包括车门、车窗、电池充放电、车内灯、车外灯光、空调***、驾驶***等。
参照图1，车载控制装置120可以包括智能驾驶域控制器、座舱域控制器等域控制器，还可以包括TBOX(Telematics-BOX，远程信息处理箱)、中控显示模块等车载控制装置，本公开对此不作限定。其中，部分车载控制装置120还可以通过无线或者有线的方式与车外电子设备通信，例如，TBOX可以与用户手机或者车联网服务器进行通信，并获取手机或服务器发送的控制信号，并将根据控制信号调用部署于整车中央计算域控制器110中的SOA服务。
值得说明的是，每一执行机构130可以包括MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)以及具体执行MCU指令的执行器，例如，执行机构130可以包括车窗电机以及用于控制该电机的MCU，MCU可以通过CAN总线采集CAN信号以控制电机的工作状态。
在本公开实施例中，通过将车辆的不同能力封装并在整车中央计算域控制器110中发布为SOA服务以供车辆的车载控制装置120调用以实现车辆各个执行结构的控制，通过SOA服务能够屏蔽不同操作***，不同通信总线的差异，将整车封装为一个逻辑设备，有效地简化了软件开发的复杂度，并且，整车中央计算域控制器110与车载控制装置120通过以太网进行数据传输，避免传统CAN通信复杂设计、信号量扩展限制等问题。
可选地，所述车载控制装置120基于DDS协议通过以太网与所述整车中央计算域控制器110进行通信。
在一些可选地实施例中，所述SOA服务还向所述车载控制装置120提供订阅接口，所述车载控制装置120通过所述订阅接口订阅所述SOA服务，以使得所述整车中央计算域控制器110向订阅所述SOA服务的车载控制装置120发送SOA服务返回参数。
其中，SOA服务的调用可以是基于SOME/IP协议实现的，SOA服务的订阅可以是基于DDS协议栈实现的，也就是说，车载控制装置120可以是基于DDS协议通过以太网与整车中央计算与控制器110通信的，也可以是基于SOME/IP协议通过以太网与整车中央计算与控制器110通信的。
具体地，车载控制装置120可以通过订阅该服务的返回参数对应的topic进而实现该服务的订阅，进而使得整车中央计算域控制器110能够将SOA服务返回参数发送至订阅该topic的车载控制装置120。或者，该SOA服务的调用与订阅均是基于SOME/IP协议实现的，也可以是均基于DDS协议栈实现的，本公开对此不做限定。
示例地，车载控制装置120可以基于SOME/IP协议调用该SOA服务，整车中央计算域控制器110在执行该SOA服务后，得到该SOA服务的服务返回参数，并基于DDS协议广播至以太网，以使得订阅该SOA服务的车载控制装置120获取该服务返回参数。其中，在另一些可能的实施方式中，在车载控制装置120可以在基于DDS协议栈调用该SOA服务同时，订阅该SOA服务并在接收到服务返回参数后取消订阅。
可以理解的是，SOA服务可以是在被调用时再运行相应的软件组件，也可以是周期性自动运行的。示例地，若某SOA服务用于周期性采集第一数据，整车中央计算域控制器110可以将该第一数据作为服务返回参数广播至以太网，以使得订阅该SOA服务的车载控制装置120获取该第一数据。
采用上述方案，通过SOA服务向车载控制装置120提供订阅服务，可以使得车载控制装置120通过订阅的方式获取SOA服务的返回参数，通过发布/订阅的方式以数据为中心进行数据的传输，能够有效地降低分布式***的数据延迟，并提高了可靠性。
图2是根据一示例性实施例示出的一种整车中央计算域控制器的示意图，如图2所示，所述整车中央计算域控制器110为多核心控制器，包括第一核心、第二核心以及第三核心，所述第一核心部署有所述SOA服务，所述第二核心部署有用于实现所述车辆的原子能力的软件组件，所述第三核心部署有AutoSAR(Automotive Open System Architecture，汽车开放***体系结构)组件。
其中，软件组件(SWC，software component)是由原子组件作为最小逻辑单元组成，最小逻辑单元有应用程序、传感器/执行器两种类型。其中应用程序是算法实现类型，能在各执行机构130中的MCU上自由映射；传感器/执行器是为应用程序提供I/O端口类型，与各执行结构中的MCU一一对应。
其中，第一核心中部署的操作***可以是Linux***，第三核心中部署的操作***可以是OSEK操作***也可以是AutoSAR组件的专用操作***。
在一些可选地实施例中，参照图2，所述软件组件包括第一软件组件以及多个第二软件组件，所述AutoSAR组件为传统平台AutoSAR组件，包括RTE(Runtime environment，运行环境)层，所述RTE层提供有虚拟总线；
所述第一软件组件根据所述SOA服务参数对应的SOA服务确定与所述SOA服务对应的RTE信号映射规则，并根据所述RTE信号映射规则，将所述SOA服务调用参数转换为第一CAN信号发送至所述RTE层的虚拟总线，以使得与所述第一CAN信号对应的第二软件组件通过所述虚拟总线接收所述第一CAN信号，并根据所述第一CAN信号生成所述CAN控制信号。
可以理解的是，对应每一个SOA服务，均配置有信号映射关系，即服务调用参数和服务返回参数与RTE信号的映射规则。其中，第一软件组件用于将服务转换为信号，每一第二软件组件用于实现车辆的不同能力。
值得说明的是，第一软件组件以及多个第二软件组件均通过端口连接至该虚拟总线上并通过信号的方式在该虚拟总线上通信，以实现软件组件之间的数据交换，每一第二软件组件实际是对执行机构130的功能的描述，在实现过程中都会生成在执行机构130中MCU上执行的代码。
另外，第二软件组件可以被设计为服务层(接口封装)和执行层(车窗控制的具体逻辑实现)的两层架构，服务层进行相关的先决条件判断，逻辑仲裁及请求缓存管理等；执行层进行必要的先决条件判断(如通过虚拟总线获取其他第二软件组件发布的数据，例如获取雨量状态)，并按序执行对应的可执行实体。
采用上述方案，通过传统平台的AutoSAR组件中的RTE层实现虚拟总线，通过软件组件中的第一软件组件将服务参数转换为信号并将该信号通过虚拟总线传输至用于实现具体业务的第二软件组件，进而实现基于SOA服务的车辆控制，在采用SOA服务的同时保留了传统的CAN信号开发方式，保证了车辆控制的安全性能。
在一些可选地实施例中，所述第二软件组件用于，根据所述执行机构130响应于所述CAN控制信号发送的CAN反馈信号生成第二CAN信号，所述第一软件组件通过所述虚拟总线接收所述第二软件组件生成的所述第二CAN信号，并根据所述第二CAN信号生成SOA服务返回参数发送至所述第一核心。
示例地，若CAN控制信号用于指示执行机构130关闭车窗或获取数据，则执行结构在执行该控制信号对应的操作(即关闭车窗或获取数据)后，可以向第二软件组件发送执行成功信号或者相应的数据信号(即CAN反馈信号)，第二软件组件则可以根据该信号生成第二CAN信号通过虚拟总线发布，以使得第一软件组件在虚拟总线上获取该第二CAN信号，并通过信号转服务，将该信号转换为SOA服务返回参数，以使得第一核心能够获取到服务参数行驶的执行机构130的反馈信息，进而将SOA服务返回参数返回给调用或订阅该SOA服务的车载控制装置120。
采用上述方案，通过第二软件组件接受执行机构130的反馈信号并发布至虚拟总线，使得第一软件组件接受该反馈信号并转换为服务，通过第一核心将该服务返回参数发送给调用者或者订阅者，能够有效地实现SOA服务的控制反馈，保证订阅或调用该SOA服务的车载控制装置120能够获知其控制是否成功，或者获取SOA服务对应的数据。
可选地，参照图2，所述AutoSAR组件还包括BSW(Basic software，基础软件)层以及OS(operate system，操作***)层，所述CAN控制信号通过所述BSW层后，通过所述OS层发送至CAN总线，以使得与所述CAN控制信号对应的执行机构130根据所述CAN控制信号执行。
可以理解的是，车辆中有各种不同的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，它们具有各种各样的功能，但是实现这些功能所需要的基础服务也就是不同的ECU功能是可以抽象出来的，比如IO操作，诊断，CAN通讯，操作***等，所操作的IO可以代表不同的含义，所接收发送的CAN信号可以代表不同的含义，操作***调度的任务周期优先级不同。这些可以被抽象出来的基础服务被称为基础软件，进而构成BSW层。
也就是说，AutoSAR组件通过RTE层将各个第二软件组件针对各个执行机构130发送的CAN信号，通过BSW层处理后，通过AutoSAR组件对应的操作***发送至CAN总线，进而实现信号的传输。同样的，各个执行机构130的反馈信号，则可以通过AutoSAR组件的操作***(即OS层)接收，先通过BSW层处理后再通过RTE层的虚拟总线反馈至各个软件组件。
在一些实施例中，所述车载控制装置120通过无线通信接收远端设备发送的控制指令，并根据所述控制指令调用或订阅所述SOA服务。
示例地，参照图3，车载控制装置120中的TBOX可以通过无线的方式与用户设备进行无线通信，即，TBOX可以通过无线通信接收该用户设备发送的控制指令，并根据该控制指令订阅或调用通过以太网连接的整车中央计算域控制器110发布的一个或多个SOA服务。
采用上述方案，通过无线通信接收远端设备发送的控制指令进而调用或订阅SOA服务，可以实现对车辆底层能力的远程调用与订阅，可以更加丰富地支持的IoT(Internetof Things，物联网)、V2X(vehicle to X，车辆的无线通信)应用场景。
为了使得本领域技术人员更加理解本公开提供的技术方案，基于图2所示的整车中央计算域控制器，本公开还提供如图3所示的根据一示例性实施例示出的一种用于车辆控制的***架构的数据流示意图，如图3所示：
用户设备向车辆TBOX发送控制指令。其中，用户设备还可以向将控制信号发送至车联网服务器，并通过车联网服务器将该控制信号转发给车辆TBOX。
TBOX根据控制指令生成服务调用参数并将服务调用参数发送至整车中央计算域控制器110的第一核心以调用对应的SOA服务。
第一核心将服务调用参数发送至第二核心中的第一软件组件，以将服务调用参数转换为第一CAN信号发送至RTE层的虚拟总线。
对应该SOA服务的第二软件组件通过虚拟总线获取第一CAN信号并生成CAN控制信号，该CAN控制信号通过AutoSAR组件的BSW层以及OS层后发送CAN总线以发送至对应的执行机构130。
图4是根据一示例性实施例示出的一种用于车辆控制的通信方法的流程图，应用于整车中央计算域控制器，所述整车中央计算域控制器通过以太网与多个车载控制装置连接，以及通过CAN总线与多个执行机构连接，所述方法包括：
S401、通过SOA服务提供的调用接口接收所述车载控制装置发送的SOA服务调用参数；
S402、根据所述SOA服务调用参数生成CAN控制信号以控制所述执行机构。
可选地，所述方法还包括：
通过所述SOA服务向所述车载控制装置提供订阅接口，所述车载控制装置通过所述订阅接口订阅所述SOA服务，以使得所述整车中央计算域控制器向订阅所述SOA服务的车载控制装置发送SOA服务返回参数。
可选地，所述整车中央计算域控制器为多核心控制器，包括第一核心、第二核心以及第三核心，所述第一核心部署有所述SOA服务，所述第二核心部署有用于实现所述车辆的原子能力的软件组件，所述第三核心部署有AutoSAR组件。
可选地，所述软件组件包括第一软件组件以及多个第二软件组件，所述AutoSAR组件为传统平台AutoSAR组件，包括RTE层，所述RTE层提供有虚拟总线；
所述方法包括：
通过所述第一软件组件根据所述SOA服务参数对应的SOA服务确定与所述SOA服务对应的RTE信号映射规则，并根据所述RTE信号映射规则，将所述SOA服务调用参数转换为第一CAN信号发送至所述RTE层的虚拟总线，以使得与所述第一CAN信号对应的第二软件组件通过所述虚拟总线接收所述第一CAN信号，并根据所述第一CAN信号生成所述CAN控制信号。
可选地，所述方法还包括：
通过所述第二软件组件根据所述执行机构响应于所述CAN控制信号发送的CAN反馈信号生成第二CAN信号；
通过所述第一软件组件通过所述虚拟总线接收所述第二软件组件生成的所述第二CAN信号，并根据所述第二CAN信号生成SOA服务返回参数发送至所述第一核心。
可选地，所述AutoSAR组件还包括BSW层以及OS层，所述CAN控制信号通过所述BSW层后，通过所述OS层发送至CAN总线，以使得与所述CAN控制信号对应的执行机构根据所述CAN控制信号执行。
可选地，所述车载控制装置基于DDS协议通过以太网与所述整车中央计算域控制器进行通信。
可选地，所述车载控制装置通过无线通信接收远端设备发送的控制指令，并根据所述控制指令调用或订阅所述SOA服务。
图5是根据一示例性实施例示出的一种车辆的示意图，如图5所示，该车辆500包括整车中央计算域控制器110，通过以太网与所述整车中央计算域控制器110连接的多个车载控制装置120，以及通过CAN总线与所述整车中央计算域控制器110连接的多个执行机构130；其中，所述整车中央计算域控制器110被配置为执行本公开提供的用于车辆控制的通信方法。
参阅图6，图6是一示例性实施例示出的另一种车辆的功能框图示意图。车辆600可以被配置为完全或部分自动驾驶模式。例如，车辆600可以通过感知***620获取其周围的环境信息，并基于对周边环境信息的分析得到自动驾驶策略以实现完全自动驾驶，或者将分析结果呈现给用户以实现部分自动驾驶。
车辆600可包括各种子***，例如，信息娱乐***610、感知***620、决策控制***630、驱动***640以及计算平台650。可选的，车辆600可包括更多或更少的子***，并且每个子***都可包括多个部件。另外，车辆600的每个子***和部件可以通过有线或者无线的方式实现互连。
在一些实施例中，信息娱乐***610可以包括通信***611，娱乐***612以及导航***613。
通信***611可以包括无线通信***，无线通信***可以直接地或者经由通信网络来与一个或多个设备无线通信。例如，无线通信***可使用3G蜂窝通信，例如CDMA、EVD0、GSM/GPRS，或者4G蜂窝通信，例如LTE。或者5G蜂窝通信。无线通信***可利用WiFi与无线局域网(wireless local area network，WLAN)通信。在一些实施例中，无线通信***可利用红外链路、蓝牙或ZigBee与设备直接通信。其他无线协议，例如各种车辆通信***，例如，无线通信***可包括一个或多个专用短程通信(dedicated short range communications，DSRC)设备，这些设备可包括车辆和/或路边台站之间的公共和/或私有数据通信。
娱乐***612可以包括显示设备，麦克风和音响，用户可以基于娱乐***在车内收听广播，播放音乐；或者将手机和车辆联通，在显示设备上实现手机的投屏，显示设备可以为触控式，用户可以通过触摸屏幕进行操作。
在一些情况下，可以通过麦克风获取用户的语音信号，并依据对用户的语音信号的分析实现用户对车辆600的某些控制，例如调节车内温度等。在另一些情况下，可以通过音响向用户播放音乐。
导航***613可以包括由地图供应商所提供的地图服务，从而为车辆600提供行驶路线的导航，导航***613可以和车辆的全球定位***621、惯性测量单元622配合使用。地图供应商所提供的地图服务可以为二维地图，也可以是高精地图。
感知***620可包括感测关于车辆600周边的环境的信息的若干种传感器。例如，感知***620可包括全球定位***621(全球定位***可以是GPS***，也可以是北斗***或者其他定位***)、惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)622、激光雷达623、毫米波雷达624、超声雷达625以及摄像装置626。感知***620还可包括被监视车辆600的内部***的传感器(例如，车内空气质量监测器、燃油量表、机油温度表等)。来自这些传感器中的一个或多个的传感器数据可用于检测对象及其相应特性(位置、形状、方向、速度等)。这种检测和识别是车辆600的安全操作的关键功能。
全球定位***621用于估计车辆600的地理位置。
惯性测量单元622用于基于惯性加速度来感测车辆600的位姿变化。在一些实施例中，惯性测量单元622可以是加速度计和陀螺仪的组合。
激光雷达623利用激光来感测车辆600所位于的环境中的物体。在一些实施例中，激光雷达623可包括一个或多个激光源、激光扫描器以及一个或多个检测器，以及其他***组件。
毫米波雷达624利用无线电信号来感测车辆600的周边环境内的物体。在一些实施例中，除了感测物体以外，毫米波雷达624还可用于感测物体的速度和/或前进方向。
超声雷达625可以利用超声波信号来感测车辆600周围的物体。
摄像装置626用于捕捉车辆600的周边环境的图像信息。摄像装置626可以包括单目相机、双目相机、结构光相机以及全景相机等，摄像装置626获取的图像信息可以包括静态图像，也可以包括视频流信息。
决策控制***630包括基于感知***620所获取的信息进行分析决策的计算***631，决策控制***630还包括对车辆600的动力***进行控制的整车控制器632，以及用于控制车辆600的转向***633、油门634和制动***635。
计算***631可以操作来处理和分析由感知***620所获取的各种信息以便识别车辆600周边环境中的目标、物体和/或特征。目标可以包括行人或者动物，物体和/或特征可包括交通信号、道路边界和障碍物。计算***631可使用物体识别算法、运动中恢复结构(Structure from Motion，SFM)算法、视频跟踪等技术。在一些实施例中，计算***631可以用于为环境绘制地图、跟踪物体、估计物体的速度等等。计算***631可以将所获取的各种信息进行分析并得出对车辆的控制策略。
整车控制器632可以用于对车辆的动力电池和引擎641进行协调控制，以提升车辆600的动力性能。
转向***633可操作来调整车辆600的前进方向。例如在一个实施例中可以为方向盘***。
油门634用于控制引擎641的操作速度并进而控制车辆600的速度。
制动***635用于控制车辆600减速。制动***635可使用摩擦力来减慢车轮644。在一些实施例中，制动***635可将车轮644的动能转换为电流。制动***635也可采取其他形式来减慢车轮644转速从而控制车辆600的速度。
驱动***640可包括为车辆600提供动力运动的组件。在一个实施例中，驱动***640可包括引擎641、能量源642、传动***643和车轮644。引擎641可以是内燃机、电动机、空气压缩引擎或其他类型的引擎组合，例如汽油发动机和电动机组成的混动引擎，内燃引擎和空气压缩引擎组成的混动引擎。引擎641将能量源642转换成机械能量。
能量源642的示例包括汽油、柴油、其他基于石油的燃料、丙烷、其他基于压缩气体的燃料、乙醇、太阳能电池板、电池和其他电力来源。能量源642也可以为车辆600的其他***提供能量。
传动***643可以将来自引擎641的机械动力传送到车轮644。传动***643可包括变速箱、差速器和驱动轴。在一个实施例中，传动***643还可以包括其他器件，比如离合器。其中，驱动轴可包括可耦合到一个或多个车轮644的一个或多个轴。
车辆600的部分或所有功能受计算平台650控制。计算平台650可包括至少一个处理器651，处理器651可以执行存储在例如存储器652这样的非暂态计算机可读介质中的指令653。在一些实施例中，计算平台650还可以是采用分布式方式控制车辆600的个体组件或子***的多个计算设备。
处理器651可以是任何常规的处理器，诸如商业可获得的CPU。可替换地，处理器651还可以包括诸如图像处理器(Graphic Process Unit，GPU)，现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)、片上***(System on Chip，SOC)、专用集成芯片(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或它们的组合。尽管图6功能性地图示了处理器、存储器、和在相同块中的计算机的其它元件，但是本领域的普通技术人员应该理解该处理器、计算机、或存储器实际上可以包括可以或者可以不存储在相同的物理外壳内的多个处理器、计算机、或存储器。例如，存储器可以是硬盘驱动器或位于不同于计算机的外壳内的其它存储介质。因此，对处理器或计算机的引用将被理解为包括对可以或者可以不并行操作的处理器或计算机或存储器的集合的引用。不同于使用单一的处理器来执行此处所描述的步骤，诸如转向组件和减速组件的一些组件每个都可以具有其自己的处理器，处理器只执行与特定于组件的功能相关的计算。
在本公开实施方式中，处理器651可以执行上述的用于车辆控制的通信方法。
在此处所描述的各个方面中，处理器651可以位于远离该车辆并且与该车辆进行无线通信。在其它方面中，此处所描述的过程中的一些在布置于车辆内的处理器上执行而其它则由远程处理器执行，包括采取执行单一操纵的必要步骤。
在一些实施例中，存储器652可包含指令653(例如，程序逻辑)，指令653可被处理器651执行来执行车辆600的各种功能。存储器652也可包含额外的指令，包括向信息娱乐***610、感知***620、决策控制***630、驱动***640中的一个或多个发送数据、从其接收数据、与其交互和/或对其进行控制的指令。
除了指令653以外，存储器652还可存储数据，例如道路地图、路线信息，车辆的位置、方向、速度以及其它这样的车辆数据，以及其他信息。这种信息可在车辆600在自主、半自主和/或手动模式中操作期间被车辆600和计算平台650使用。
计算平台650可基于从各种子***(例如，驱动***640、感知***620和决策控制***630)接收的输入来控制车辆600的功能。例如，计算平台650可利用来自决策控制***630的输入以便控制转向***633来避免由感知***620检测到的障碍物。在一些实施例中，计算平台650可操作来对车辆600及其子***的许多方面提供控制。
可选地，上述这些组件中的一个或多个可与车辆600分开安装或关联。例如，第一存储器652可以部分或完全地与车辆600分开存在。上述组件可以按有线和/或无线方式来通信地耦合在一起。
可选地，上述组件只是一个示例，实际应用中，上述各个模块中的组件有可能根据实际需要增添或者删除，图6不应理解为对本公开实施例的限制。
在道路行进的自动驾驶汽车，如上面的车辆600，可以识别其周围环境内的物体以确定对当前速度的调整。物体可以是其它车辆、交通控制设备、或者其它类型的物体。在一些示例中，可以独立地考虑每个识别的物体，并且基于物体的各自的特性，诸如它的当前速度、加速度、与车辆的间距等，可以用来确定自动驾驶汽车所要调整的速度。
可选地，车辆600或者与车辆600相关联的感知和计算设备(例如计算***631、计算平台650)可以基于所识别的物体的特性和周围环境的状态(例如，交通、雨、道路上的冰、等等)来预测识别的物体的行为。可选地，每一个所识别的物体都依赖于彼此的行为，因此还可以将所识别的所有物体全部一起考虑来预测单个识别的物体的行为。车辆600能够基于预测的识别的物体的行为来调整它的速度。换句话说，自动驾驶汽车能够基于所预测的物体的行为来确定车辆将需要调整到(例如，加速、减速、或者停止)何种稳定状态。在这个过程中，也可以考虑其它因素来确定车辆600的速度，诸如，车辆600在行驶的道路中的横向位置、道路的曲率、静态和动态物体的接近度等等。
除了提供调整自动驾驶汽车的速度的指令之外，计算设备还可以提供修改车辆600的转向角的指令，以使得自动驾驶汽车遵循给定的轨迹和/或维持与自动驾驶汽车附近的物体(例如，道路上的相邻车道中的车辆)的安全横向和纵向距离。
上述车辆600可以为各种类型的行驶工具，例如，轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、娱乐车、火车等等，本公开实施例不做特别的限定。
在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的用于车辆控制的通信方法的代码部分。
图7是根据一示例性实施例示出的一种整车中央计算域控制器的框图。参照图7，整车中央计算域控制器110包括处理组件722，其进一步包括一个或多个处理器，以及由第二存储器732所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件722的执行的指令，例如应用程序。第二存储器732中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件722被配置为执行指令，以执行上述用于车辆控制的通信方法。
整车中央计算域控制器110还可以包括一个电源组件726被配置为执行整车中央计算域控制器110的电源管理，一个有线或无线网络接口750被配置为将整车中央计算域控制器110连接到网络，和一个输入/输出接口758。整车中央计算域控制器110可以操作基于存储在第二存储器732的操作***，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
上述整车中央计算域控制器110除了可以是独立的电子设备外，也可是独立电子设备的一部分，例如在一种实施例中，该整车中央计算域控制器110可以是集成电路(Integrated Circuit，IC)或芯片，其中该集成电路可以是一个IC，也可以是多个IC的集合；该芯片可以包括但不限于以下种类：GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)、CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array，可编程逻辑阵列)、DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit，专用集成电路)、SOC(System on Chip，SoC，片上***或***级芯片)等。上述的集成电路或芯片中可以用于执行可执行指令(或代码)，以实现上述的用于车辆控制的通信方法。其中该可执行指令可以存储在该集成电路或芯片中，也可以从其他的装置或设备获取，例如该集成电路或芯片中包括处理器、存储器，以及用于与其他的装置通信的接口。该可执行指令可以存储于该存储器中，当该可执行指令被处理器执行时实现上述的用于车辆控制的通信方法；或者，该集成电路或芯片可以通过该接口接收可执行指令并传输给该处理器执行，以实现上述的用于车辆控制的通信方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (12)
1.一种用于车辆控制的***架构，其特征在于，应用于车辆，所述***架构包括：
整车中央计算域控制器，通过以太网与所述整车中央计算域控制器连接的多个车载控制装置，以及通过CAN总线与所述整车中央计算域控制器连接的多个执行机构；
所述整车中央计算域控制器中配置有SOA服务，所述SOA服务向所述车载控制装置提供调用接口，所述车载控制装置通过所述调用接口向所述整车中央计算域控制器发送SOA服务调用参数以调用所述SOA服务，以使得所述整车中央计算域控制器根据所述SOA服务调用参数生成CAN控制信号以控制所述执行机构。
2.根据权利要求1所述的***架构，其特征在于，所述SOA服务还向所述车载控制装置提供订阅接口，所述车载控制装置通过所述订阅接口订阅所述SOA服务，以使得所述整车中央计算域控制器向订阅所述SOA服务的车载控制装置发送SOA服务返回参数。
3.根据权利要求2所述的***构架，其特征在于，所述整车中央计算域控制器为多核心控制器，包括第一核心、第二核心以及第三核心，所述第一核心部署有所述SOA服务，所述第二核心部署有用于实现所述车辆的原子能力的软件组件，所述第三核心部署有AutoSAR组件。
4.根据权利要求3所述的***架构，其特征在于，所述软件组件包括第一软件组件以及多个第二软件组件，所述AutoSAR组件为传统平台AutoSAR组件，包括RTE层，所述RTE层提供有虚拟总线；
所述第一软件组件根据所述SOA服务参数对应的SOA服务确定与所述SOA服务对应的RTE信号映射规则，并根据所述RTE信号映射规则，将所述SOA服务调用参数转换为第一CAN信号发送至所述RTE层的虚拟总线，以使得与所述第一CAN信号对应的第二软件组件通过所述虚拟总线接收所述第一CAN信号，并根据所述第一CAN信号生成所述CAN控制信号。
5.根据权利要求4所述的***架构，其特征在于，所述第二软件组件用于，根据所述执行机构响应于所述CAN控制信号发送的CAN反馈信号生成第二CAN信号，所述第一软件组件通过所述虚拟总线接收所述第二软件组件生成的所述第二CAN信号，并根据所述第二CAN信号生成SOA服务返回参数发送至所述第一核心。
6.根据权利要求4所述的***架构，其特征在于，所述AutoSAR组件还包括BSW层以及OS层，所述CAN控制信号通过所述BSW层后，通过所述OS层发送至CAN总线，以使得与所述CAN控制信号对应的执行机构根据所述CAN控制信号执行。
7.根据权利要求1-6任一项所述的***架构，其特征在于，所述车载控制装置基于DDS协议通过以太网与所述整车中央计算域控制器进行通信。
8.根据权利要求2-6任一项所述的***架构，其特征在于，所述车载控制装置通过无线通信接收远端设备发送的控制指令，并根据所述控制指令调用或订阅所述SOA服务。
9.一种用于车辆控制的通信方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的整车中央计算域控制器，所述整车中央计算域控制器通过以太网与多个车载控制装置连接，以及通过CAN总线与多个执行机构连接，所述方法包括：
通过SOA服务提供的调用接口接收所述车载控制装置发送的SOA服务调用参数；
根据所述SOA服务调用参数生成CAN控制信号以控制所述执行机构。
10.一种车辆，其特征在于，包括整车中央计算域控制器，通过以太网与所述整车中央计算域控制器连接的多个车载控制装置，以及通过CAN总线与所述整车中央计算域控制器连接的多个执行机构；
其中，所述整车中央计算域控制器被配置为执行权利要求9所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求9所述方法的步骤。
12.一种芯片，其特征在于，包括处理器和接口；所述处理器用于读取指令以执行权利要求9所述的方法。
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