一种控制系统及汽车的制作方法

本发明属于车载控制器技术领域，尤其涉及一种控制系统及汽车。

背景技术：

车联网是一种借助信息和通信技术，实现车内、车与车、车与路、车与人、车与服务平台互通互联的新兴技术。为实现车联网技术中的这些互通互联，目前采用的技术通常是在车内设置车载产品,例如tbox(telematicsbox)、行车记录仪(digitalvideorecorder，dvr)、流媒体后视镜、车载智能网关模块及车机等等。

目前，为实现dvr、车前视频采集、流媒体后视镜及车载智能网关模块的各自功能，均需要在车上单独安装各个独立的功能模块，而每个功能模块都具有各自的主控制器(mainprocessingunit，mpu)、副控制器(microcontrollerunit，mcu)、电源、连接器等部件，这就会出现不同功能模块中相同部件重复使用的情况，导致各功能模块之间的连接线束增多，浪费成本，占用空间大，交互效率低及可靠性低的问题。

针对上述问题，本领域技术人员一直在寻求解决办法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种控制系统及汽车，目的在于充分利用资源，减少占用空间，并减少模块之间的连接线束，以降低整体成本，并提高系统交互效率及可靠性。

本发明是这样实现的：

本发明提供了一种控制系统，包括：主控制器、副控制器、通信模块、音频模块、前视与行车摄像头、流媒体后视模块、智能网关模块、存储模块及电源。前视与行车摄像头与主控制器电连接，且前视与行车摄像头用于获取并传输车前图像信息至主控制器，车前图像信息包括路况图像信息和行车图像信息。存储模块与主控制器电连接，且主控制器用于将行车图像信息传输至存储模块存储。主控制器还分别与副控制器、通信模块及流媒体后视模块电连接，且副控制器还分别与电源、通信模块、音频模块及智能网关模块电连接，通信模块与音频模块电连接。

进一步地，主控制器的第一异步通信接口与副控制器的第一串行异步通信接口电连接，主控制器的第二异步通信接口与通信模块的第一通信接口电连接，主控制器的第一数据输入接口与前视与行车摄像头电连接，主控制器的数据传输接口与存储模块的数据传输接口电连接。副控制器的电源接口与电源电连接，副控制器的第二串行异步通信接口与通信模块的第二通信接口电连接，副控制器的第三串行异步通信接口与音频模块电连接。通信模块的第三通信接口和通信模块的输出接口均与音频模块电连接。

进一步地，音频模块包括音频编解码器及功率放大器。通信模块的第三通信接口与音频编解码器电连接，通信模块的输出接口与功率放大器的输入接口电连接。副控制器的第三串行异步通信接口与功率放大器电连接。

进一步地，还包括电源管理电路。电源管理电路与主控制器电连接。

进一步地，流媒体后视模块包括后视摄像头和防眩内后视镜，且防眩内后视镜中包括内后视镜显示屏。主控制器的第二数据输入接口与后视摄像头电连接，主控制器的数据输出接口与内后视镜显示屏电连接。

进一步地，智能网关模块包括can收发器，can收发器设有串行异步通信接口和inh端口，且副控制器内设有can控制器。can收发器的串行异步通信接口和inh端口均与副控制器中的can控制器电连接。

进一步地，智能网关模块包括以太网交换机，以太网交换机设有第一rgmii/sgmii端口和第一spi端口，且副控制器还包括主rgmii/sgmii端口和主spi端口。第一rgmii/sgmii端口与主rgmii/sgmii端口连接，第一spi端口与主spi端口连接。

进一步地，主控制器与车身控制模块和整车控制模块电连接。流媒体后视模块用于获取车后图像信息，并将车后图像信息传输至主控制器。主控制器用于将车前图像信息和/或车后图像信息传输至通信模块。通信模块用于上传车前图像信息和/或车后图像信息至云端服务器。云端服务器用于根据接收到的车前图像信息和/或车后图像信息获取驾驶大数据，并根据驾驶大数据获取并发送自动驾驶控制信息至通信模块，以使得通信模块传输自动驾驶控制信息至主控制器。

进一步地，通信模块为4g通信模块或5g通信模块。

本发明还提供一种汽车，汽车包括如上所述的控制系统。

本发明提供的控制系统及汽车，包括：主控制器、副控制器、通信模块、音频模块、前视与行车摄像头、流媒体后视模块、智能网关模块、存储模块及电源。主控制器分别与副控制器、通信模块、前视与行车摄像头、流媒体后视模块及存储模块电连接，副控制器分别与电源、通信模块、音频模块及智能网关模块电连接，从而通过主控制器和副控制器将汽车上的通信模块、音频模块、前视与行车摄像头、流媒体后视模块、智能网关模块及存储模块集成在一起，以避免不同功能模块中相同部件的重复使用，因此能够充分利用资源，减少占用空间和功能模块之间连接的线束，进而能够降低整体成本，有效提高系统交互效率和可靠性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的控制系统的电路结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的汽车的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例仅仅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。

下面结合附图对本发明实施例做进一步详述。

实施例一：

图1是本发明实施例一提供的控制系统的结构示意图，图2是本发明实施例一提供的控制系统的电路结构示意图。为了清楚的描述本发明实施例一提供的控制系统，请参见图1和图2。

本发明实施例一提供的控制系统，包括主控制器11(mainprocessingunit，mpu)、副控制器12(microcontrollerunit，mcu)、通信模块13、音频模块17、前视与行车摄像头14、流媒体后视模块16、智能网关模块15、存储模块100及电源18。主控制器11分别与副控制器12、通信模块13、前视与行车摄像头14、流媒体后视模块16以及存储模块100电连接。副控制器12除了与主控制器11电连接外还分别与通信模块13、智能网关模块15、音频模块17以及电源18电连接。通信模块13还与音频模块17电连接。

在一实施方式中，主控制器11可以但不限于包括第一异步通信接口、第二异步通信接口、第一数据输入接口、第二数据输入接口、数据输出接口及至少一个的数据传输接口。副控制器12可以但不限于包括第一串行异步通信接口、第二串行异步通信接口、第三串行异步通信接口和电源接口。通信模块13可以但不限于包括第一通信接口、第二通信接口、第三通信接口及输出接口。存储模块100包括至少一个的数据传输接口。

具体地，在本实施例中，主控制器11的第一异步通信接口与副控制器12的第一串行异步通信接口电连接，主控制器11的第二异步通信接口与通信模块13的第一通信接口电连接，主控制器11的第一数据输入接口与前视与行车摄像头14电连接，主控制器11的数据传输接口与存储模块100的数据传输接口电连接。副控制器12的电源接口与电源18电连接，主控制器11的第二数据输入接口与后视摄像头161电连接，主控制器11的数据输出接口与内后视镜显示屏163电连接。副控制器12的第二串行异步通信接口与通信模块13的第二通信接口电连接，副控制器12的第三串行异步通信接口与音频模块17电连接。通信模块13的第三通信接口和通信模块13的输出接口均与音频模块17电连接。

在一实施方式中，存储模块100中可以但不限于包括双倍速率同步动态随机存储器101(又称ddr101)、非易失性闪存单元102(norflash)、存储卡103(sdcard)等。

具体地，在一实施方式中，前视与行车摄像头14用于采集车前的图像以获取并传输车前图像信息至主控制器11。

在一实施方式中，前视与行车摄像头14可以为两个，且两个前视与行车摄像头14分别设置在汽车的两个外后视镜的背面(即无镜片的一面)，用于采集车前图像以获取车前图像信息，并将车前图像信息传输至主控制器11，以使得主控制器11将车前图像信息传输至通信模块13，从而实现将车前图像信息上传至云端服务器，作为服务器获取高精地图、数据分析的基础数据，以为获取自动驾驶控制信息提供数据基础。

在一实施方式中，前视与行车摄像头14获取的车前图像信息可以包括路况图像信息、行车图像信息等，其中路况图像信息中主要包括道路及各种基础设施(例如红绿灯、人行道、限速标志等)，其中行车图像信息中包括行人信息(例如人脸、行人运动信息等)、车辆信息(例如车牌、车辆运动信息等)等。

在一实施方式中，前视与行车摄像头14传输车前图像信息(包括路况图像信息、行车图像信息等)至主控制器11之后，主控制器11用于将行车图像信息传输至存储模块100，以使得存储模块100存储行车图像信息，因此前视与行车摄像头14与主控制器11和存储模块100可以实现行车记录仪(dvr)功能，即行车记录仪通过前视与行车摄像头14采集图像信息，从而能够使本实施例中的控制系统节省行车记录仪摄像头(dvr摄像头)的同时，还能够实现行车记录仪的功能。

在一实施方式中，前视与行车摄像头14传输车前图像信息至主控制器11后，主控制器11用于将车前图像信息和/或路况图像信息传输至通信模块13，且还用于将行车图像信息传输至存储模块100，以使得通信模块13上传车前图像信息或路况图像信息至云端服务器，且使得存储模块100用于存储行车图像信息(即实现行车记录仪功能)。

在其他实施方式中，前视与行车摄像头14用于获取并传输车前图像信息至主控制器11，且主控器用于根据车前图像信息获取路况图像信息和行车图像信息后，将路况图像信息及行车图像信息分别传输至通信模块13和存储模块100，从而使本实施例中的控制系统能够在节省行车记录仪摄像头的同时，还能够实现行车记录仪功能。

在一实施方式中，前视与行车摄像头14采集的车前图像信息中的行车图像信息中包括时间信息，且在前视与行车摄像头14将车前图像信息传输至主控制器11后，主控制器11会将车前图像信息中的行车图像信息传输至存储模块100中的存储卡103中进行存储，且当存储行车图像信息的存储卡103的存储空间已满时，主控制器11能够控制存储卡103用最新的行车图像信息覆盖时间信息最早的行车图像信息，从而使存储模块100中的存储卡103在存储空间已满时，也能存储行车记录仪摄像头14采集的最新的行车图像信息，不会出现存储的行车图像信息所占用的内存空间满了，造成无法存储最新的行车图像信息的情况发生。

在一实施方式中，主控制器11与电源管理电路104(又称pmic)电连接(即本实施例提供的控制系统可以包括电源管理电路104)。具体地，主控制器11的pmic接口与电源管理电路104电连接。

参见图2,在一实施方式中，流媒体后视模块16包括后视摄像头161及防眩内后视镜162，且防眩内后视镜162中包括内后视镜显示屏163。具体地，主控制器的第二数据输入接口与后视摄像头161电连接，主控制器的数据输出接口(例如为lvds接口)与内后视镜显示屏163电连接，从而能够实现将后视摄像头161采集的车后图像信息，在内后视镜显示屏163中进行显示，起到观察车后情况、扩大后视视野及减少后视盲区的作用，从而提高行车安全，并且搭载的防眩内后视镜162，可以避免用户盯着内后视镜的时候产生眩晕感。

在一实施方式中，流媒体后视模块16在车辆启动后，自动开启采集汽车后面的车后图像信息。

具体地，在一实施方式中，副控制器12还包括点火信号接口，点火信号接口用于接收汽车的点火信号acc。

具体地，在本实施例中，副控制器12在接收到汽车的点火信号acc后向主控制器11输出摄像头的启动控制信号，主控制器11将接收到的摄像的启动控制信号传输至前视与行车摄像头14或/和流媒体后视模块16等，以启动前视与行车摄像头14或/和流媒体后视模块16等。

在一实施方式中，副控制器12中的点火信号接口与汽车的发动机电连接，以接收发动机的点火信号acc。具体地，副控制器12在接收到点火信号acc后，对点火信号acc处理得到前视与行车摄像头14或流媒体后视模块16的启动控制信号，并将启动控制信号输出至主控制器11。主控制器11在接收到启动控制信号后，将启动控制信号发送至与信号相对应的摄像头，从而控制前视与行车摄像头14或者流媒体后视模块16的启动，以采集汽车前面及汽车周围的图像信息。

在一实施方式中，通信模块13可以但不限于通过网络与云端服务器(图未示出)进行通信连接，从而使得通信模块13能够将接收到的数据信息上传至云端服务器，或者从云端服务器接收数据。进一步地，通信模块13还可以与车机20电连接(例如通信模块13可以通过usb接口与车机20电连接)，从而云端服务器还可以通过通信模块13向车机20发送指令等等。

具体地，在一实施方式中，通信模块13为4g通信模块13或5g通信模块13。在本实施例中，通信模块13以4g通信模块13为例进行说明，4g通信模块13还与设置在汽车上的天线进行电连接。具体地，控制系统可以通过装置在4g通信模块13内的esim卡及emmc实现高速网络服务，但并不限于此，例如控制系统还可以通过无线网络模块(wifi)实现网络服务。

在一实施方式中，音频模块17包括音频编解码器171和功率放大器172。音频编解码器171与通信模块13的第三通信接口电连接，功率放大器172的输入接口与通信模块13的输出接口电连接，副控制器12的第三串行异步通信接口与功率放大器172电连接。音频模块17的功能在于音频的输入和音频的输出。具体地，音频编解码器171可以将采集的声音进行编码或者解码，并将处理后的音频数据传输至通信模块13，通信模块13可以但不限于通过主控制器11将接收到的音频数据存储在存储模块100的存储卡103内。通信模块13还可以将接收到的音频数据发送至云端服务器(图未示出)，以存储在云端服务器中。具体地，功率放大器172还可以将采集到的音频数据或者存储在存储模块100的存储卡103和云端服务器中的音频数据进行处理后再输出。

在一实施方式中，音频模块17、车机20、通信模块13及副控制器12能够组成音频娱乐系统，且副控制12在接收到汽车的点火信号acc后，能够启动音频娱乐系统。

在一实施方式中，本实施例提供的控制系统可以同时与车身上的多个车载电器(图未示出)电连接，以丰富并增强车身各电器模块之间的交互功能。具体地，在本实施例中，多个车载电器可以但不限于包括多个第一车载电器(图未示出)与多个第二车载电器(图未示出)，具体地，第一车载电器可以但不限于与can控制器进行通信连接，以实现多个第一车载电器通过can进行交互。第二车载电器可以但不限于与以太网网关进行通信连接，以实现多个第二车载电器通过以太网进行交互。进一步地，第一车载电器与第二车载电器还可以通过控制系统实现快速数据交互，以丰富并增强车身各电器模块之间的交互功能。

在一实施方式中，副控制器12内设有can控制器(cancontroller)，智能网关模块15包括can收发器151(cantransceiver)及以太网交换机152。

具体地，在本实施例中，can收发器151设有串行异步通信接口(uart)和inh端口，can收发器151中的串行异步通信接口和inh端口均与副控制器12中的can控制器连接。具体地，在本实施例中，can收发器151还包括及can控制器对外输出接口，can收发器151中的can控制器对外输出接口连接至第一车载电器。

具体地，在一实施方式中，副控制器12中的can控制器的数量为与can收发器151的数量相同。具体地，can收发器151与can控制器一一对应连接，以形成can控制器对外输出接口，每个can控制器对外输出接口可以与相对应的一个第一车载电器连接，以实现多个外接网络功能接口。

具体地，在本实施例中，can控制器是can局域网控制器的简称，为解决现代汽车中众多测量控制部件之间的数据交换而开发的一种串行数据通信总线，而can收发器151实现can总线的物理层传输。uart是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收，inh端口表示高电平唤醒。

在具体连接时，每个can收发器151中的串行异步通信接口和inh端口均与对应的can控制器连接，每个can收发器151中的can控制器对外输出接口连接至第一车载电器。

具体地，在本实施例中，副控制器12还包括主rgmii/sgmii端口与主spi端口。具体地，在本实施例中，以太网交换机152设有第一rgmii/sgmii端口及第一spi端口，第一rgmii/sgmii端口与主rgmii/sgmii端口相连接，第一spi端口与主spi端口相连接。

需要说明的是，图2中仅示出一个phy接口，但并不限于此，例如在一实施方式中，以太网交换机152包括至少四个phy接口，每个phy接口连接至一个第二车载电器，具体地，phy接口通过桥接(brigde，br)方式与第二车载电器连接。换而言之，本实施方式可以实现总共四个phy接口的外接网络功能。

进一步而言，以太网交换机152还设有第二rgmii/sgmii端口，第二rgmii/sgmii端口外接一以太网phy(ethernetphy)，以实现对外的phy接口功能。通过外接一以太网phy的方式，本实施方式进而实现了总共五个phy接口的外接网络功能。

值得一提的是，以太网交换机152还设有sgmii端口，以太网交换机152的sgmii端口外接一以太网phy，以实现对外的phy接口功能。总而言之，本实施方式总共实现六个phy接口的外接网络功能，但不限于此，例如在其他实施例中，还可以通过多个以太网交换机152进行扩展式级联，在两个以太网交换机152进行扩展式级联中，一个以太网交换机152中的第一rgmii/sgmii端口与主rgmii/sgmii端口相连接，第一spi端口与主spi端口相连接，而另一个以太网络交换机(图未示出)中的第一rgmii/sgmii端口与以太网交换机152的sgmii端口相连接，另一个以太网络交换机中的spi端口(图未示出)与主spi端口相连接，以实现两个以太网交换机的扩展式级联。通过这种方式，很好地扩展了更多的外接网络功能接口。

在一实施方式中，本实施例提供的控制系统可以包括云端服务器(图中未示出)。且本实施例提供的控制系统，在前视与行车摄像头14获取并传输车前图像信息至主控制器11后，以及在流媒体后视模块16获取并传输车后图像信息至主控制器11后，主控制器11用于将车前图像信息中的车前图像信息和/或车后图像信息传输至通信模块13，从而使云端服务器用于在通信模块13上传车前图像信息和/或车后图像信息至云端服务器后，云端服务器根据接收到的车前图像信息和/或车后图像信息获取驾驶大数据，并根据驾驶大数据获取并发送自动驾驶控制控制信息至通信模块13，以使得通信模块13传输自动驾驶控制信息至主控制器11。

在一实施方式中，主控制器11可以与车辆的数据总线(例如can总线、lin总线、van总线等)电连接，从而使得主控器11能够获取到车辆的信息(例如整车总线信息、故障诊断信息、车辆各部件的控制信息、驾驶习惯信息等等)，并通过通信模块13将上述主控制器11获取的车辆的信息上传至云端服务器，以使得云端服务器存储该车辆的信息，使云端服务器能够收集车辆驾驶数据，以为获取车辆驾驶大数据提供基础数据。

本实施例提供的控制系统通过一颗主控制器11、一颗副控制器12、一个通信模块13、前视与行车摄像头14、智能网关模块15、流媒体后视模块16、音频模块17、存储模块100这些部件连接，以实现将音频娱乐系统、行车记录、流媒体后视镜、智能网关模块、存储这些功能集成在一起，能够省去具有重叠功能的主控制器11、副控制器12、通信模块13等核心器件和外围电路及摄像头和线束等器件，大大降低成本，有效提高了系统交互效率和可靠性。

实施例二：

图3是本发明实施例二提供的汽车的结构示意图。为了清楚的描述本发明实施例二提供的汽车，请参见图1、图2及图3。

本发明实施例二提供的汽车a2，所述汽车a2包括本发明提供的控制系统a1，具体实施方式可以参考上述实施例一，在此将不再赘述。

本实施例提供的汽车a2，通过一颗主控制器11、一颗副控制器12、一个通信模块13、前视与行车摄像头14、智能网关模块15、流媒体后视模块16、音频模块17、存储模块100这些部件连接，以实现将音频娱乐系统、行车记录、流媒体后视镜、智能网关模块、存储这些功能集成在一起，能够省去具有重叠功能的主控制器11、副控制器12、通信模块13等核心器件和外围电路及摄像头和线束等器件，大大降低成本，有效提高了系统交互效率和可靠性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。