一种域控制器及控制系统的制作方法

1.本发明涉及汽车领域，特别涉及一种域控制器及控制系统。


背景技术：

2.随着汽车技术的不断发展，车辆的功能不断丰富，相应的，车辆上的智能控制器也不断增多。为了便于对多个智能控制器进行控制，车辆控制逐渐向域控制发展，也就是域控制器能够同时控制多个智能控制器。域控制器与不同的智能控制器进行通信时，通信时延可能不同。这样，当域控制器需要控制多个智能控制器同时工作时，由于时延的影响，可能出现多个智能控制器接收控制命令不同步的问题，进而可能给车辆的安全性造成潜在的威胁。如何解决上述问题，是需要考虑的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种域控制器及控制系统，以解决现有技术中多个智能控制器接收控制命令不同步的问题。
4.为了达到上述目的，本发明提供了一种域控制器，所述域控制器与多个智能控制器分别连接，包括：主控处理器、时延测试模块以及多个通信模块，所述主控处理器分别与所述时延测试模块以及每一个所述通信模块连接；所述主控处理器与所述智能控制器通过所述通信模块进行通信，所述时延测试模块用于确定所述主控处理器与每个所述智能控制器通信时的第一时延参数；所述主控处理器用于根据多个所述第一时延参数，确定每一个所述智能控制器对应的时延补偿参数，其中，所述时延补偿参数用于调整所述通信模块向所述智能控制器发送控制命令的时间。
5.可选的，所述主控处理器在用于根据多个所述第一时延参数，确定每一个所述智能控制器对应的时延补偿参数时，具体用于：确定多个所述第一时延参数中最大时延参数；将所述最大时延参数减去每一个所述第一时延参数，分别得到每个所述智能控制器的时延补偿参数；其中，所述时延补偿参数用于表示所述通信模块接收来自所述主控处理器的信息，与向所述智能控制器发送所述信息之间的时间间隔。
6.可选的，所述主控处理器还用于将所述通信模块中预先保存的默认时延补偿参数更新为确定出的所述时延补偿参数。
7.可选的，所述通信模块用于接收来自所述主控处理器发送的信息，并根据所述时延补偿参数，确定向所述智能控制器发送所述信息的时间。
8.可选的，所述通信模块与所述智能控制器连接的线路上设置有第一开关，所述第一开关用于导通或断开所述通信模块与所述智能控制器之间的线路。
9.可选的，所述通信模块包括：依次连接的时延补偿子模块、数据收发控制器以及数据收发器，所述时延补偿子模块、所述数据收发控制器以及所述数据收发器分别与所述主控处理器连接。
10.可选的，所述时延测试模块包括：相互连接的相位测量子模块和正弦波发生器；所
述正弦波发生器用于向所述智能控制器发出正弦波信号；所述相位测量子模块用于检测所述正弦波信号的反射信号的相位与发出的正弦波信号的相位的相位差，并根据所述相位差，计算所述第一时延参数。
11.可选的，所述时延测试模块通过至少一条通讯线与所述智能控制器连接，且每条所述通讯线上分别设置有第二开关，所述第二开关用于导通或断开所述时延测试模块与所述智能控制器之间的线路。
12.可选的，所述主控处理器还用于向所述智能控制器发送时延补偿校验命令；所述主控处理器在接收到确认消息后，控制闭合一条通讯线路上的第二开关，并控制所述时延测试模块向所述智能控制器发出正弦波信号，其中，所述确认消息为所述智能控制器在接收到所述时延补偿校验命令时发送的。
13.本发明的另一实施例提供了一种控制系统，包括如上所述的域控制器和与所述域控制器连接的智能控制器。
14.本发明的上述技术方案至少有如下有益效果：
15.本发明实施例中，通过时延测试模块确定主控处理器与每个智能控制器通信时的第一时延参数，进而根据多个第一时延参数，确定对应的每一个智能控制器对应的时延补偿参数，用来调整通信模块向智能控制器发送控制命令的时间，以保证多个通信模块向多个智能控制器发送的控制命令同时到达各个智能控制器。
附图说明
16.图1为本发明提供的一种域控制器与多个智能控制器连接的示意图之一；
17.图2为本发明提供的一种域控制器与多个智能控制器连接的示意图之二；
18.图3为本发明提供的一种域控制器与多个智能控制器连接的示意图之三；
19.图4为本发明提供的一种域控制器与智能控制器连接的示意图；
20.图5为本发明提供的一种多个域控制器连接的示意图。
具体实施方式
21.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
22.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
23.在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
24.应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存
在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
25.在本发明所提供的实施例中，应理解，“与a相应的b”表示b与a相关联，根据a可以确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。
26.如图1所示，提供了一种域控制器与多个智能控制器连接的示意图，本发明的域控制器作为整车的一个功能域的主控单元，其外部连接有智能控制器1～n，其连接方式可以采用通讯线进行连接。域控制器能够对外部智能控制器进行控制。具体的，通过域控制器的计算，下发控制命令给各个智能控制器，域控制器协调各智能控制器对控制命令执行的顺序，保证控制命令可以同时达到多个智能控制器，避免多个智能控制器接收控制命令不同步，以达到精确控制的目的。可选的，各智能控制器也可以反馈控制结果给域控制器。
27.可以理解的是，时延补偿模块与智能控制器的连接线路，和通信模块与智能控制器的连接线路，可以是分开的，即时延补偿模块和通信模块分别连接智能控制器。图1只是为了节省通信线的一种连接示意，不应造成对本方案的限定。
28.参见图2，本发明的一实施例提供了一种域控制器，所述域控制器与多个智能控制器分别连接，域控制器包括：主控处理器、时延测试模块以及多个通信模块；所述主控处理器分别与所述时延测试模块以及每一个所述通信模块连接；所述主控处理器与所述智能控制器通过所述通信模块进行通信；所述时延测试模块用于确定所述主控处理器与每个所述智能控制器通信时的第一时延参数；
29.所述主控处理器用于根据多个所述第一时延参数，确定每一个所述智能控制器对应的时延补偿参数，其中，所述时延补偿参数用于调整所述通信模块向所述智能控制器发送控制命令的时间。
30.需要说明的是，本技术中的时延测试模块可以是一个，则多个通信模块对应一个时延测试模块。时延测试模块也可以是多个，例如一个通信模块对应一个时延测试模块，或者部分通信模块对应一个时延测试模块，另外部分通信模块对应另一个时延测试模块。可选的，时延测试模块也可以与其对应的通信模块连接。在图2中，一个通信模块对应一个时延测试模块，则一个通信模块与一个时延测试模块连接。
31.在上述实施例中，通过时延测试模块确定主控处理器与每个智能控制器通信时的第一时延参数，进而根据多个第一时延参数，确定对应的每一个智能控制器对应的时延补偿参数，用来调整通信模块向智能控制器发送控制命令的时间，以保证多个通信模块向多个智能控制器发送的控制命令同时到达各个智能控制器。
32.在一种示例中，所述主控处理器在用于根据多个所述第一时延参数，确定每一个所述智能控制器对应的时延补偿参数时，具体用于：确定多个所述第一时延参数中最大时延参数；将所述最大时延参数减去每一个所述第一时延参数，分别得到每个所述智能控制器的时延补偿参数。其中，所述时延补偿参数用于表示所述通信模块接收来自所述主控处理器的信息，与向所述智能控制器发送所述信息之间的时间间隔。
33.例如，通信模块1与智能控制器1之间的通信时延为5ms，通信模块2与智能控制器2之间的通信时延为4ms，通信模块3与智能控制器3之间的通信时延为3ms。例如，3个通信模块均在10:00接收到来自主控处理器发送的控制指令的信息，其中控制指令的信息用于表
示各个通信模块在10:00向各个智能控制器发送控制指令。如果不进行时延补偿，智能控制器1在10点过5ms接收到信息，智能控制器2在10点过4ms接收到信息，智能控制器3在10点过3ms接收到信息。
34.为了保证3个智能控制器同时接收到信息，则通信模块1相对于通信模块2，需要早1ms发送该信息，通信模块1相对于通信模块3，需要早2ms发送该信息。
35.上述3个第一时延参数中，最大时延参数为5ms，则通信模块1对应的时延补偿参数为0ms，通信模块1对应的时延补偿参数为1ms，通信模块3的时延补偿参数为2ms。也就是通信模块1在接收到来自主控制处理器的信息后，直接发送给智能控制器1，通信模块2在接收到来自主控制处理器的信息后，延后1ms发送给智能控制器2，通信模块3在接收到来自主控制处理器的信息后，延后2ms发送给智能控制器3，从而保证3个智能控制器同时接收到信息。
36.在一种示例中，所述主控处理器还用于将所述通信模块中预先保存的默认时延补偿参数更新为确定出的所述时延补偿参数。
37.例如，针对通信模块3来说，保存的时延补偿参数是1ms，此处确定出来的是2ms，则可以将2ms保存起来，替换原来的1ms。
38.在一种示例中，所述通信模块接收来自所述主控处理器发送的信息，并根据所述时延补偿参数，确定向所述智能控制器发送所述信息的时间。
39.例如，3个通信模块均在10:00接收到来自主控处理器发送的控制指令的信息，其中，控制指令的信息包括：通信模块1在10:00向智能控制器1发送控制指令，通信模块2在10:00过1ms向智能控制器2发送控制指令，通信模块3在10:00过2ms向智能控制器3发送控制指令。这样，3个智能控制器可以在10:00过5ms，同时接收到控制指令的信息。
40.接下来如图3所示，对时延测试模块和通信模块进行详细介绍。
41.所述主控处理器分别与所述时延测试模块以及每一个所述通信模块采用控制及数据总线连接。
42.例如，所述通信模块与所述智能控制器连接的线路上设置有第一开关，所述第一开关用于导通或断开所述通信模块与所述智能控制器之间的线路。
43.第一开关导通所述通信模块与所述智能控制器之间的线路时，两者之间可以通信。第一开关断开所述通信模块与所述智能控制器之间的线路时，可以避免对时延测试模块确定第一时延参数的过程产生干扰，提高时延测试模块对时延参数测试的准确度。
44.例如在图3中，有n个通信模块，则对应n个时延补偿子模块，分别对应图3中的时延补偿1、时延补偿2和时延补偿n。第一开关分别为图3中的k2、k4和k6。
45.所述通信模块包括：依次连接的时延补偿子模块、数据收发控制器以及数据收发器，所述时延补偿子模块、所述数据收发控制器以及所述数据收发器分别与所述主控处理器连接。其中，所述数据收发器通过所述第一开关与所述智能控制器连接。
46.所述时延补偿子模块用于将时延补偿参数发送给数据收发控制器，从而数据收发控制器根据所述时延补偿参数，调整数据收发器向所述智能控制器发送信息(例如控制命令)的时间。
47.例如，所述时延测试模块包括：相互连接的相位测量子模块和正弦波发生器，其中，所述正弦波发生器用于向所述智能控制器发出正弦波信号，所述相位测量子模块用于
检测所述正弦波信号的反射信号的相位与发出的正弦波信号的相位的相位差。所述相位测量子模块还用于根据所述相位差，计算所述第一时延参数。
48.在一种示例中，所述时延测试模块通过至少一条通讯线与所述智能控制器连接，且每条所述通讯线上分别设置有第二开关，所述第二开关用于导通或断开所述时延测试模块与所述智能控制器之间的线路。如图3所示，时延测试模块通过2条通讯线与所述智能控制器连接，且每条所述通讯线上分别设置有第二开关，例如k1-1，k1-2，k3-1，k3-2，k5-1，k5-2。
49.第二开关导通所述时延测试模块与所述智能控制器之间的线路时，时延测试模块与所述智能控制器之间传输信号，以便进行时延测试。当时延测试完成后，第二开关断开所述时延测试模块与所述智能控制器之间的线路，以防止对所述通信模块与所述智能控制器之间的通信造成干扰。
50.可以理解的是，第一开关设置在通信模块与智能控制器连接的线路上，第一开关断开时，不影响时延补偿模块与智能控制器线路的通断。同理，第二开关设置在时延补偿模块与智能控制器连接的线路上，第二开关断开时，不影响通信模块与智能控制器线路的通断。
51.在一种示例中，所述主控处理器还用于向所述智能控制器发送时延补偿校验命令；所述主控处理器在接收到确认消息后，控制闭合一条通讯线路上的第二开关，并控制所述时延测试模块向所述智能控制器发出正弦波信号，其中，所述确认消息为所述智能控制器在接收到所述时延补偿校验命令时发送的。
52.需要说明的是，所述主控处理器通过控制一条通讯线路上的第二开关闭合，控制另一条通讯线路上的第二开关断开，可以避免另一条通讯线路在导通的情况下，产生信号干扰，从而影响时延测试结果的精度。
53.如图4所示，提供了一种智能控制器的结构示意图，智能控制器包括：依次连接的数据收发器，数据收发控制器，处理器和执行器。处理器和数据收发器也可以连接。数据收发器与域控制器连接，数据收发器与域控制器之间连接的线路上设置有第三开关(例如k7)。
54.接下来以智能控制器1为例，对时延调整的过程进行详细介绍。域控制器与其他智能控制器的通讯逻辑与域控制器与智能控制器1通讯的逻辑相同，此处不再进行赘述。
55.在图3中，主控处理器通过控制及数据总线与数据收发控制器、数据收发器进行通讯控制。域控制器在初始上电时，主控处理器首先将k2闭合。在k2闭合后，主控处理器与智能控制器1建立连接，从而二者能够进行通讯。需要说明的是，域控制器的时延补偿1模块里面存储着时延补偿的数据，时延补偿1模块在初始上电时以存储着的时延补偿的数据作为默认值。
56.域控制器在初始上电时，智能控制器1的第三开关k7是闭合的，从而域控制器在上电后能够与智能控制器1进行通讯。其中，智能控制器1的处理器控制数据收发控制器、数据收发器与主控处理器进行通讯。
57.域控制器与智能控制器1进行通讯时，域控制器先发送通讯线延时补偿校验命令给智能控制器1。智能控制器1在接到该命令后，发送回复命令给域控制器，然后智能控制器1控制开关k7断开。此时，主控处理器控制时延测试1模块，控制开关k1-1闭合以及控制开关
k1-2断开(也可以是控制开关k1-1断开以及控制开关k1-2闭合)。在开关k1-1和k1-2中的一个闭合，另一个断开时，时延测试1模块的正弦波发生器发出正弦波信号，信号频率为mhz级别，相位检测模块检测正弦波信号的反射信号的相位与发出信号的相位差(为时间参数)，然后计算出时延参数。计算方法为：时延参数＝相位差/2。在计算出时延参数后，智能控制器1将该时延参数发送给主控处理器的主处理器进行处理。需要说明的是，在对时延参数进行计算时，需要将相位差进行处理，得到相位差对应的时长，然后再利用对应的时长，计算得到时延参数。
58.同样的，域控制器在初始上电时，主处理器也同样与其它时延补偿模块，同时进行与时延补偿1模块相同的校验流程，从而主处理器控制时延测试2～时延测试n模块，得到各个智能控制器的时延参数。所有时延测试模块将计算出来的时延参数传递给主处理器进行处理。处理方法为找到时延测试1～时延测试n当中时延参数最大的时延参数，然后用最大的时延参数减去各个时延参数。然后将计算出来的时延参数写入时延补偿1～时延补偿n模块。可选的，处理方法为也可以是找到时延测试1～时延测试n当中时延参数最小的时延参数，然后将所有时延参数减去最小时延参数。然后将计算出来的时延参数写入时延补偿1～时延补偿n模块。
59.需要说明的是，智能控制器1在收到通讯线延时补偿校验命令后，经过预设时长，闭合开关k7。从而智能控制器1与域控制器建立通讯连接，进而智能控制器1能够接收到域控制器后续发送的控制指令。预设时长根据时延补偿校验流程所用时间来进行确定，一般在延时5毫秒后进行连接。智能控制器2～智能控制器n与智能控制器1一样，在经过预设时长后，与域控制器同时进行连接。
60.域控制器在完成时延补偿后，控制开关k1-1和k1-2断开，并控制开关k2闭合，从而域控制器与智能控制器1进行通讯连接。同时，域控制器控制开关k3-1、k3-2、k5-1以及k5-2断开，并控制开关k4和k6闭合，从而域控制器与智能控制器2～智能控制器n进行通讯连接。
61.以上便完成了整个的通讯初始设置。域控制器通讯初始设置完成后，可以对各个智能控制器进行实时控制。主处理器通过控制及数据总线将通讯数据同时置入相应要控制的智能控制器那一路的数据收发控制器中，同时进行数据发送，这时数据要进行不同的延时发送，延时时间就是延时补偿模块里面的延时值，也就是延时补偿参数。各个智能控制器在接收到通讯数据后对执行器进行控制，从而达到各执行器的实时时序控制。
62.本发明中时延测试模块的正弦波频率还可以是其他频率的信号，如ghz级别的信号。在测试时延时，也可以采用控制开关k1-1断开，开关k1-2闭合的方式进行。本发明中时延测试模块的正弦波频率还可以是其他频率的信号，如ghz级别的信号。在测试时延时，也可以采用控制开关k1-1断开，开关k1-2闭合的方式进行。
63.本发明还可以把多个域控制器通过通讯线连在一起进行联合控制。也可应用于现有车载以太网技术上，将本发明的通讯线及通讯协议替换为以太网技术，来提高现有以太网实时技术。如图5所示，将两个域控制器1和2进行联合控制，每个域控制器上连接1-n个智能控制器。
64.本发明的另一实施例提供了一种控制系统，包括上述介绍的域控制器和与所述域控制器连接的一个或多个智能控制器。
65.此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和
清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
66.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
67.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。