一种车辆域控制器和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及舱驾融合领域，具体而言，涉及一种车辆域控制器和车辆。


背景技术：

2.随着整车电子电器的日益复杂，传统的分布式架构已经无法满足日益增长的计算需求，也导致冗长的线束。智能汽车电子电气架构正从分布式走向集中式，目前正处于域控制器dcu(drive control unit)发展的初期。以博世经典的五域分类拆分整车为座舱域(娱乐信息)、智驾域(辅助驾驶)、底盘域(车辆运动)、动力域(安全)、和车身域(车身电子)，其中智驾域现阶段主要是adas(advanced driving assistance system)辅助驾驶，可以分为低速adas(即apa泊车)与高速adas(行车)。
3.现阶段座舱域控制器的搭载率非常高，而智驾域中apa(autoparkingassist，自动泊车辅助系统)泊车功能的搭载率在逐年增加，目前市场上座舱域控制器与apa泊车域控制器相互独立，存在两者之间交互链路较为复杂，且产品的材料成本与研发成本较高的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种车辆域控制器和车辆，能够简化当前车辆的电子电气架构，以及降低控制器的研发成本。
5.本实用新型提供一种技术方案：
6.第一方面，本实用新型提供一种车辆域控制器，所述车辆域控制器包括主板、核心板和设置于所述车辆上的若干外界传感器，所述主板包括座舱系统级芯片和微控制芯片，所述若干外界传感器包括超声波传感器单元和摄像头单元；
7.所述座舱系统级芯片用于分别与所述摄像头单元、所述核心板和所述微控制芯片连接；所述微控制芯片分别与所述超声波传感器单元和所述核心板连接。
8.在可选的实施方式中，所述核心板包括一个ai芯片，所述ai芯片分别与所述座舱系统级芯片和所述微控制芯片连接。
9.在可选的实施方式中，所述主板还包括数字信号处理器；
10.所述数字信号处理器与所述座舱系统级芯片连接，所述数字信号处理器用于对所述座舱系统级芯片的音频信号进行处理。
11.在可选的实施方式中，所述主板还包括解串器，所述解串器分别与所述座舱系统级芯片、所述摄像头单元和所述核心板连接；
12.所述解串器用于对所述摄像头单元采集的述图像信息进行解串，并将解串后的所述图像信息分别发送至所述座舱系统级芯片和所述核心板。
13.在可选的实施方式中，所述主板还包括至少一个座舱存储单元，各个所述座舱存储单元均与所述座舱系统级芯片连接。
14.在可选的实施方式中，所述摄像头单元包括多个环视摄像头，各个所述环视摄像头均与所述座舱系统级芯片连接。
15.在可选的实施方式中，所述超声波传感器单元包括多个超声波传感器；
16.各个所述超声波传感器均与所述微控制芯片连接，并将相应的探测信号发送至所述微控制芯片。
17.在可选的实施方式中，所述主板还包括串行器，所述系统级芯片通过串行器与所述车辆的显示模块连接。
18.在可选的实施方式中，所述微控制芯片集成有can fd电路，所述微控制芯片通过所述can fd电路与所述车辆的电子控制单元进行交互。
19.第二方面，本实用新型提供一种车辆，所述车辆上设置有所述的车辆域控制器。
20.本实用新型提供的车辆域控制器和车辆的有益效果是：
21.该车辆域控制器包括主板、核心板和设置于车辆上的若干外界传感器，主板包括座舱系统级芯片和微控制芯片，若干外界传感器包括超声波传感器单元和摄像头单元；座舱系统级芯片用于分别与摄像头单元、核心板和微控制芯片连接；微控制芯片分别与超声波传感器单元和核心板连接。本技术不仅可以简化当前车辆的电子电气架构，使得车辆更加集成化、数字化和智能化，还可以降低控制器的生产成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本实用新型实施例提供的车辆域控制器的第一结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例提供的车辆域控制器的第二结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例提供的车辆域控制器的第三结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例提供的车辆域控制器的第四结构示意图；
27.图5为本实用新型实施例提供的车辆域控制器的第五结构示意图。
28.图标：
29.100-车辆域控制器；110-主板；120-核心板；111-座舱系统级芯片；112-微控制芯片；113-解串器；114-数字信号处理器；115-座舱存储单元；116-串行器；210-超声波传感器单元；211-超声波传感器；220-摄像头单元；221-环视摄像头；121-智驾系统级芯片；122-智驾存储单元；300-显示模块。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本实用新型保护的范围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.现有技术中座舱域和智驾域分别为两个控制器，两个控制器之间通过相应的接口进行通信，且一个控制器中存在至少一个系统级芯片和一个微控制芯片112。
37.为了优化整车总线架构、共享座舱域硬件资源、打通座舱与泊车的应用场景，本技术提出了一种车辆域控制器100，座舱域控制器可以在策略上兼容apa泊车功能，以实现域间通信和域集成，从而可以降低车辆的生产成本。
38.实施例
39.请参阅图1，本实施例提供了一种车辆域控制器100，本实施例提供的车辆域控制器100包括主板110、核心板120和设置在车辆外的若干外界传感器。其中，主板110包括座舱系统级芯片111和微控制芯片112，座舱系统级芯片111为soc芯片(system on chip，系统级芯片)，微控制芯片112为mcu(microcontroller unit，微控制单元)，若干外界传感器包括但不限于超声波传感器单元210和摄像头单元220。
40.可以理解的是，车辆域控制器100主要包括两个pcba(printed circuit board assembly)板，分别为主板110和核心板120，主板110中的座舱系统级芯片111主要用于实现车辆的座舱功能，例如，车载信息娱乐系统、仪表、后座娱乐、hud(head up display，抬头显示)、语音、在线音乐、蓝牙电话、手机互联、手机导航等功能，主板110中的微控制芯片112主要用于实现一些算法和控制，例如，部署路径规划算法、对车辆的横向与纵向控制、以及报警与故障处理等。
41.核心板120包括智驾系统级芯片121，该智驾系统级芯片121为一个soc芯片，该soc芯片可以为ai(artificialintelligence，人工智能)芯片，又称ai加速器，即专门用于处理人工智能应用中的大量计算任务的模块，该ai芯片分别与座舱系统级芯片111和微控制芯片112连接，以用于接收主板110的智驾系统级芯片121传输的图像信息，即视频流数据，以及与主板110的微控制芯片112通信接口连接。核心板120主要用于实现车辆的泊车功能，语音识别、提高检测以及泊车感知等功能。其中，主板110和核心板120两者之间算力共享，换
言之，当需要设置座舱域或智驾域的功能时，将根据该功能对主板110和核心板120的算力进行分配，可以更加合理的调配硬件资源和外界传感器，充分运用多核异构的优势以及ai芯片，从而提高算力、带宽和安全性。
42.在本技术中，座舱系统级芯片111分别与摄像头单元220、核心板120和微控制芯片112连接；微控制芯片112分别与超声波传感器单元210和核心板120连接。其中，摄像头单元220用于采集车辆周围的图像信息，超声波传感器单元210用于采集相应的探测信号。座舱系统级芯片111将接收图像信息，并对图像信息进行处理，得到显示数据。此外，核心板120将接收图像信息，并把该图像信息作为apa泊车的摄像头感知输入，上述智驾系统级芯片121可以植入泊车感知算法，以用于实现车位检测、图像od处理等。
43.可以理解的是，座舱系统级芯片111与微控制芯片112将分别设置gpio(输入/输出口)、reset in(复位输入)接口以及spi2(串行外设接口2)等接口，以实现芯片之间的连接，主板110的座舱系统级芯片111还将导入分时复用服务机制，以实现座舱与泊车的场景切换。
44.在一种实施方式中，摄像头单元220包括多个摄像头，如多个环视摄像头221，以作为车辆的全景式监控影像系统(around view monitor，avm)的输入，各个所述环视摄像头221均与所述座舱系统级芯片111连接，例如，环视摄像头221的数量为四个、六个、八个等。如图2所示，当数量为四个时，四个环视摄像头221均与所述座舱系统级芯片111连接，四个环视摄像头221可以分别为设置于车身后侧的后环视摄像头、右侧的右环视摄像头、左侧的左环视摄像头以及前侧的前环视摄像头等。
45.主板110还包括解串器113(deserializer)，该解串器分别与座舱系统级芯片111、摄像头单元220和核心板120连接。在摄像头单元220采集到相应的图像信息后，将把图像信息，即视频流数据发送至主板110中，通过主板110的解串器对接收的图像信息进行解串处理，并将解串后的图像信息分别发送至座舱系统级芯片111和核心板120的智驾系统级芯片121。
46.座舱系统级芯片111将接收解串后的图像信息，并对图像信息进行畸变矫正、全景拼接与渲染处理，以得到相应的显示数据，即形成物体周围的全景影像。
47.主板110还包括数字信号处理器114，该数字信号处理器114为数位信号处理器(dsp，digital signal processor)，数字信号处理器114与所述座舱系统级芯片111连接，该数字信号处理器114用于对座舱系统级芯片111中接收到的音频信号进行处理。
48.在一种实施方式中，如图3所示，摄像头单元220也可以与核心板120连接，该摄像头单元220将通过解串器与核心板120连接时，核心板120将接收到的图像信息识别出来，识别出来后通过内部信号传递至主板110的座舱系统级芯片111。
49.在一种实施方式中，如图4所示，主板110还包括至少一个座舱存储单元115，各个座舱存储单元115均与座舱系统级芯片111连接，该座舱存储单元115将对座舱系统级芯片111解串后的图像信息、音乐信息、语音信息以及显示数据等信息进行存储。
50.核心板120还包括至少一个智驾存储单元122，各个智驾存储单元122均与智驾系统级芯片121连接，将对核心板120接收到解串后的图像信息、微控制芯片112发送的车辆相关数据等进行存储。其中，上述座舱存储单元115和智驾存储单元122可以为emmc(embedded multimediacard，嵌入式多媒体控制器)、lpddr4(low power double data rate 4)等存储
器。
51.超声波传感器单元210包括多个超声波传感器211，所述各个超声波传感器211均与所述微控制芯片112连接，并将相应的探测信号发送至所述微控制芯片112。例如，超声波传感器211的数量可以为十二个、十四个等。微控制芯片112将接收每个超声波传感器211相应的探测信号，并根据各个探测信号确定相应的空间车位、障碍物等，以及融合障碍物、部署路径规划算法等，核心板120将根据图像信息和微控制芯片112根据探测信号发送的相关信息等进行泊车。
52.在一种实施方式中，微控制芯片112集成有can fd(can with flexible data rate)电路，该can fd电路由can fd收发器芯片以及周边元器件组成，通过遵循can fd总线协议对车辆总线数据进行获取与解析，周边元器件可根据实际情况进行设置。微控制芯片112通过can fd电路与车辆车身除当前电子控制单元(electronic control unit，ecu)以外的其他电子控制单元进行交互。
53.在一种实施方式中，如图5所示，主板110还包括串行器116(serializer)，所述系统级芯片通过串行器116与所述车辆的显示模块300连接。其中，车辆的显示模块300可以为中控显示屏、仪表显示屏等显示器。例如，该显示器可以对通过串行器116处理后的座舱系统级芯片111的显示数据进行显示，也可以通过座舱系统级芯片111接收智驾系统级芯片121的待显示数据，并对待显示数据进行处理后在显示模块300进行显示。
54.在一种实施方式中，主板110还包括至少一个电源管理集成电路(pmic，power management ic)，各个电源管理集成电路均与微控制芯片112连接。核心板120还包括至少一个电源管理集成电路，各个电源管理集成电路均与智驾系统级芯片121连接。
55.在本技术中，域控制器可以与车辆的一些部件连接，以用于接收用户输入的指令或对根据显示指令进行显示等，例如部件可以为物理按键、指示灯等。域控制器可以与车辆执行器连接，从而根据车辆域控制器输出的控制命令控制车辆执行器根据相应的控制命令，车辆执行器可以为eps(electric power steering，电动助力转向系统)、esc(electronic stability controller，汽车电子稳定控制系统)、tcu(transmission-control-unit，自动变速箱控制单元)、epb以及ems(engine-management-system，发动机管理系统)等。域控制器还可以与车辆传感器相连接，从而对车辆的位置进行计算，其中，车辆传感器可以为sas(汽车安全辅助系统)、acu(automated driving control unit，自动驾驶域控制器)、ems、bcm(body control module，车身控制器)、esc以及eps等。
56.可以理解的是，将座舱域和智驾域低速apa融合在一个域控制器中，支持qnx/android/linux/rtos/hypervisor/autosar等操作系统，也支持多通道回音消除、主动降噪、语音识别控制、多路视频输入/输出、人脸识别、驾驶员/乘客的行为监控等。此外，本技术还支持多屏异显、多ai场景、多模交互、多生态应用资源整合；也支持高通、nxp、地平线、ti、mtk等多个soc芯片平台，软件可以驱动产品的差异化，最终可以实现数据驱动的闭环。
57.在智能座舱域集成车载信息娱乐系统、仪表、后座娱乐、hud、语音、avm等基本功能基础上，还进一步集成了dms、ims、faceid、apa泊车功能等，可以提高域控制器的集成度。还可以减少通信回路，保障通信时间与可靠性，降低座舱与泊车两大场景的通信接口协议的复杂度，从而可以节约硬件、结构以及连接器的布置，以降低整体成本；在本技术中传感器、执行器、控制器都能够将提供的服务作为一个接口释放给不同场景里面，从而可以实现软
硬件解耦，软件不再受到硬件制约，发展空间被尽量拓宽。
58.由此可知，本技术不仅可以简化当前汽车电子电气架构，进一步提升座舱集成化、数字化以及智能化，还可以降低车辆的整体成本，从而为用户带来更加优质的体验。
59.本技术还提出一种车辆，所述车辆上设置有上述任意实施例车辆域控制器100。
60.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种车辆域控制器，其特征在于，所述车辆域控制器包括主板、核心板和设置于所述车辆上的若干外界传感器，所述主板包括座舱系统级芯片和微控制芯片，所述若干外界传感器包括超声波传感器单元和摄像头单元；所述座舱系统级芯片用于分别与所述摄像头单元、所述核心板和所述微控制芯片连接；所述微控制芯片分别与所述超声波传感器单元和所述核心板连接。2.根据权利要求1所述的车辆域控制器，其特征在于，所述核心板包括一个ai芯片，所述ai芯片分别与所述座舱系统级芯片和所述微控制芯片连接。3.根据权利要求1所述的车辆域控制器，其特征在于，所述主板还包括数字信号处理器；所述数字信号处理器与所述座舱系统级芯片连接，所述数字信号处理器用于对所述座舱系统级芯片的音频信号进行处理。4.根据权利要求1所述的车辆域控制器，其特征在于，所述主板还包括解串器，所述解串器分别与所述座舱系统级芯片、所述摄像头单元和所述核心板连接；所述解串器用于对所述摄像头单元采集的图像信息进行解串，并将解串后的所述图像信息分别发送至所述座舱系统级芯片和所述核心板。5.根据权利要求1所述的车辆域控制器，其特征在于，所述主板还包括至少一个座舱存储单元，各个所述座舱存储单元均与所述座舱系统级芯片连接。6.根据权利要求1所述的车辆域控制器，其特征在于，所述摄像头单元包括多个环视摄像头，各个所述环视摄像头均与所述座舱系统级芯片连接。7.根据权利要求1所述的车辆域控制器，其特征在于，所述超声波传感器单元包括多个超声波传感器；各个所述超声波传感器均与所述微控制芯片连接，并将相应的探测信号发送至所述微控制芯片。8.根据权利要求1所述的车辆域控制器，其特征在于，所述主板还包括串行器，所述系统级芯片通过串行器与所述车辆的显示模块连接。9.根据权利要求1所述的车辆域控制器，其特征在于，所述微控制芯片集成有can fd电路，所述微控制芯片通过所述can fd电路与所述车辆的电子控制单元进行交互。10.一种车辆，其特征在于，所述车辆上设置有权利要求1至9任一所述的车辆域控制器。

技术总结
本实用新型提供了一种车辆域控制器和车辆，涉及舱驾融合领域，所述车辆域控制器包括主板、核心板和设置于所述车辆上的若干外界传感器，所述主板包括座舱系统级芯片和微控制芯片，所述若干外界传感器包括超声波传感器单元和摄像头单元；所述座舱系统级芯片用于分别与所述摄像头单元、所述核心板和所述微控制芯片连接；所述微控制芯片分别与所述超声波传感器单元和所述核心板连接。本申请不仅可以简化当前车辆的电子电气架构，使得车辆更加集成化、数字化和智能化，还可以降低控制器的生产成本。本。本。


技术研发人员：邢厚银 何天翼 郑明和
受保护的技术使用者：北斗星通智联科技有限责任公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/9/3