一种区域控制器及车辆的制作方法

本申请涉及智能车辆，尤其涉及一种区域控制器及车辆。

背景技术：

1、随着汽车的智能化、网联化程度的不断提高，汽车电子电气占汽车的比重也在逐渐提高，为了对汽车中的各个电子电气部件实现较好的控制，区域控制器与区域控制器集中式架构油然而生。

2、在目前的汽车的电子架构中，每个区域控制器都配置有用于数据计算处理的微控制单元(micro controller unit，mcu)，由于微控制单元无法灵活扩展或灵活配置，将导致区域控制器的通用性较差，导致汽车电子架构的复杂度较高。

技术实现思路

1、本申请提供一种区域控制器及车辆，用于降低车辆电子架构的复杂度，本申请的技术方案如下：

2、根据本申请涉及的第一方面，提供一种区域控制器，区域控制器包括：第一可编程逻辑模块和第一以太网通信模块，第一可编程逻辑模块与第一以太网通信模块连接，第一可编程逻辑模块用于与传感器连接，第一以太网通信模块用于与中央计算机连接。第一可编程逻辑模块被配置为：获取传感器采集的传感器数据，并通过第一以太网通信模块向中央计算机发送传感器数据，或者，通过第一以太网通信模块接收中央计算机发送的控制指令，并根据控制指令控制相应的车辆部件动作，控制指令是中央计算机根据传感器数据产生的。

3、根据上述技术手段，区域控制器中以可编程逻辑模块代替微控制单元，区域控制器不再对传感器数据进行处理，仅实现数据传递和执行控制器的功能，区域控制器能够使用现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)、复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，cpld)等可编程逻辑器件，可根据应用场景和客户需求使用硬件编程灵活扩展，自由配置，提高了区域控制器的通用性，因此降低了车辆电子架构的复杂度。原本微控制单元实现的功能，例如通信功能、接口功能通过对可编程逻辑模块内部模块编程实现，降低了工作人员的开发成本，并且由于可编程逻辑模块成本低于微控制单元，还能够降低汽车区域控制器的器件成本。第一以太网通信模块分别与第一可编程逻辑模块和中央计算机连接，第一可编程逻辑模块与传感器连接，通过传感器、第一可编程逻辑模块、以太网通信模块和中央计算机这个链路能够实现将传感器的收集的传感器数据通过区域控制器传输至中央计算机，也能够将中央计算机发出的控制指令通过区域控制器控制相应的部件动作。

4、在一种可能的实施方式中，区域控制器还包括：第二可编程逻辑模块和第二以太网通信模块，第二可编程逻辑模块与第二以太网通信模块连接，第二可编程逻辑模块用于与传感器连接，第二以太网通信模块用于与中央计算机连接。第二可编程逻辑模块被配置为：与第一可编程逻辑模块同时获取传感器采集的传感器数据，并在第一可编程逻辑模块通过第一以太网通信模块向中央计算机发送传感器数据时，通过第二以太网通信模块向中央计算机发送传感器数据，或者，在第一可编程逻辑模块通过第一以太网通信模块接收中央计算机发送的控制指令时，通过第二以太网通信模块接收中央计算机发送的控制指令。

5、在一种可能的实施方式中，区域控制器还包括第一驱动模块、第二驱动模块、第一电源和第二电源。第一以太网通信模块、第一可编程逻辑模块、第一驱动模块分别与第一电源连接，第二以太网通信模块、第二可编程逻辑模块、第二驱动模块分别与第二电源连接，第一驱动模块与第一可编程逻辑模块连接，第二驱动模块与第二可编程逻辑模块连接。

6、在一种可能的实施方式中，以太网通信模块的通信速率大于或等于通信速率阈值。

7、在一种可能的实施方式中，可编程逻辑模块包括：以太网控制模块、报文打包模块、报文解包模块以及接口控制模块。以太网控制模块被配置为：通过以太网通信模块接收中央计算机发送的第一以太网报文，并向报文解包模块发送第一以太网报文，或者，接收报文打包模块发送的第二以太网报文，并通过以太网通信模块向中央计算机发送第二以太网报文。报文解包模块被配置为：接收第一以太网报文，对第一以太网报文进行解包处理得到控制指令，并向接口控制模块发送控制指令。报文打包模块被配置为：接收传感器数据，对传感器数据进行打包处理得到第二以太网报文，并向以太网控制模块发送第二以太网报文。接口控制模块被配置为：接收控制指令，并向相应的车辆部件发送控制指令，以控制相应的车辆部件动作，或者，获取传感器数据，并向报文打包模块发送传感器数据。

8、在一种可能的实施方式中，以太网报文包括：前导码、目的地址、源地址、数据类型、数据字段、校验码以及帧间隔。

9、在一种可能的实施方式中，数据字段包括：时间戳、类型字段、通道数、报文长度以及接口数据。

10、在一种可能的实施方式中，区域控制器被配置为：在预设时间内，可编程逻辑模块未接收到第一以太网报文，且未发送第二以太网报文的情况下，进入休眠状态。在区域控制器处于休眠状态的情况下，区域控制器被配置为：通过以太网通信模块接收中央计算机发送的唤醒信号，唤醒信号用于唤醒可编程逻辑模块对应的电源。在可编程逻辑模块的电源被唤醒的情况下，可编程逻辑模块被配置为：控制区域控制器的其余模块上电。

11、在一种可能的实施方式中，第一可编程逻辑模块还包括第一心跳检测模块，第二可编程逻辑模块还包括第二心跳检测模块。第一心跳检测模块被配置为：检测第二可编程逻辑模块的运行状态，在第二可编程逻辑模块的运行状态异常时，控制第二可编程逻辑模块复位。二心跳检测模块被配置为：检测第一可编程逻辑模块的运行状态，在第一可编程逻辑模块的运行状态异常时，控制第一可编程逻辑模块复位。

12、根据本申请提供的第二方面，提供一种车辆，车辆包括中央计算机和如第一方面及其可能的实现方式中所述的区域控制器，中央计算机与区域控制器连接。需要说明的是，第二方面所带来的技术效果可参见第一方面及第一方面中对应实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。

13、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，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种区域控制器，其特征在于，包括：第一可编程逻辑模块和第一以太网通信模块，所述第一可编程逻辑模块与所述第一以太网通信模块连接，所述第一可编程逻辑模块用于与传感器连接，所述第一以太网通信模块用于与中央计算机连接；

2.根据权利要求1所述的区域控制器，其特征在于，所述区域控制器还包括：第二可编程逻辑模块和第二以太网通信模块，所述第二可编程逻辑模块与所述第二以太网通信模块连接，所述第二可编程逻辑模块用于与所述传感器连接，所述第二以太网通信模块用于与所述中央计算机连接；

3.根据权利要求2所述的区域控制器，其特征在于，所述区域控制器还包括第一驱动模块、第二驱动模块、第一电源和第二电源；

4.根据权利要求3所述的区域控制器，其特征在于，所述以太网通信模块的通信速率大于或等于通信速率阈值。

5.根据权利要求4所述的区域控制器，其特征在于，所述可编程逻辑模块包括：以太网控制模块、报文打包模块、报文解包模块以及接口控制模块；

6.根据权利要求5所述的区域控制器，其特征在于，所述以太网报文包括：前导码、目的地址、源地址、数据类型、数据字段、校验码以及帧间隔。

7.根据权利要求6所述的区域控制器，其特征在于，所述数据字段包括：时间戳、类型字段、通道数、报文长度以及接口数据。

8.根据权利要求7中所述的区域控制器，其特征在于，所述区域控制器被配置为：在预设时间内，所述可编程逻辑模块未接收到所述第一以太网报文，且未发送所述第二以太网报文的情况下，进入休眠状态；

9.根据权利要求2-8中任一项所述的区域控制器，其特征在于，所述第一可编程逻辑模块还包括第一心跳检测模块，所述第二可编程逻辑模块还包括第二心跳检测模块；

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括中央计算机和如权利要求1-9中任一项所述的区域控制器，所述中央计算机与所述区域控制器连接。

技术总结
本申请提供一种区域控制器及车辆，涉及智能车辆技术领域，用于降低汽车电子架构的复杂度。区域控制器包括：第一可编程逻辑模块和第一以太网通信模块，第一可编程逻辑模块与第一以太网通信模块连接，第一可编程逻辑模块用于与传感器连接，第一以太网通信模块用于与中央计算机连接。第一可编程逻辑模块被配置为：获取传感器采集的传感器数据，并通过第一以太网通信模块向中央计算机发送传感器数据，或者，通过第一以太网通信模块接收中央计算机发送的控制指令，并根据控制指令控制相应的车辆部件动作，控制指令是中央计算机根据传感器数据产生的。

技术研发人员：田博仁,周海燕
受保护的技术使用者：重庆长安科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26