一种车辆中央超算控制单元及车辆系统的制作方法

本发明涉及汽车控制，尤其涉及一种车辆中央超算控制单元及车辆系统。

背景技术：

1、随着汽车工业由内燃机、机械化向电动化、智能化方向发展，汽车电子技术逐渐应用到汽车上，早期的分布式ecu(电子控制单元)由于具备低算力、高可靠性、安全性好等特点，因此逐渐取代了传统机械式控制和液压式控制系统，此后，随着智能驾驶需求的诞生，高算力的域控制器逐渐成为主流，然而，由于随着科技的进步，用户需求的增多，电子控制技术在汽车上的应用也越来越广泛，为了解决算力分散问题，汽车行业的芯片产业快速发展，伴随自动驾驶汽车需求的增加，其需要处理的数据量就越庞大，对芯片的算力要求也将随之不断提高。

2、典型的里程碑是经典五域架构，从功能上将整车划分为五个控制系统(车身控制系统，动力控制系统，底盘控制系统，智能座舱控制系统，自动驾驶控制系统)，各个系统分别由各自的域控制器单元控制，随着域融合的推进，算力和控制进一步集中化，五域演进为三域(整车控制系统，智能座舱控制系统和自动驾驶控制系统)，域控制器的发展强依赖于核心处理器芯片，比如：车身域控制器、底盘域控制器和动力域控制器依赖于实时性更好、功能安全等级更高的核处理器芯片，而自动驾驶域控制器依赖于更高算力、卷积神经网络计算的soc芯片，智能座舱域控制器则是依赖于大算力图形加速器、大容量内存处理、支持复杂操作系统用于用户交互的soc芯片。

3、对于芯片来讲，将以上几种特性融为一体的soc，目前还存在工程化的技术难点，即使目前已存在多核异构soc，但算力方面还是难以满足自动驾驶和智能座舱的大算力需求，因此，仅采用单个核心芯片来解决hpc的需求成为目前的研究难点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种车辆中央超算控制单元及车辆系统，以通过域融合进行产品级的集成，实现更高集成度的计算平台。

2、为解决以上技术问题，本发明提供了一种车辆中央超算控制单元及车辆系统。

3、第一方面，本发明提供了一种车辆中央超算控制单元，所述车辆中央超算控制单元集成有自动驾驶域控模块、中央整车域控模块、智能座舱域控模块和数据交互模块，所述自动驾驶域控模块、中央整车域控模块和智能座舱域控模块之间相互连接且均与所述数据交互模块相连；

4、所述自动驾驶域控模块，用于利用配置在车辆上的多个行车感知装置和获取到的目标位置信息，生成自动行车控制信息；

5、所述中央整车域控模块，用于根据所述自动驾驶域控模块发送的所述自动行车控制信息对车体进行控制；

6、所述智能座舱域控模块，用于对获取到的车辆信息进行处理并显示；所述车辆信息包括车辆四周环境信息、车辆人员行为监测信息、车辆行驶信息和多媒体信息；

7、所述数据交互模块，用于控制所述自动驾驶域控模块、所述中央整车域控模块和所述智能座舱域控模块的对内及对外数据交互。

8、在进一步的实施方案中，所述自动驾驶域控模块包括至少两个自动驾驶域主控模块，两个自动驾驶域主控模块分别为第一自动驾驶域主控模块和第二自动驾驶域主控模块；

9、所述第一自动驾驶域主控模块，用于利用配置在车辆上的多个行车感知装置，获取车辆四周环境信息，并获取由所述第二自动驾驶域主控模块生成的目标位置信息，利用深度学习神经网络模型对所述车辆四周环境信息和目标位置信息进行处理，感知车辆周边环境，以规划局部或者全局行车路径。

10、在进一步的实施方案中，所述第二自动驾驶域主控模块，用于根据所述第一自动驾驶域主控模块发送的局部或者全局行车路径以及当前路况信息，生成自动行车控制信息；其中，所述自动行车控制信息包括车辆动力控制信息和车载惯导定位信息；

11、以及，对接收到的超声波目标检测信号、毫米波目标检测信号和激光目标检测信号进行滤波、分类，得到对应的目标位置信息。

12、在进一步的实施方案中，所述中央整车域控模块包括中央整车域控主控模块；

13、所述中央整车域控主控模块，用于根据接收到的自动行车控制信息进行车身控制和整车动力控制，并根据获取到的车辆开闭件状态信息和预先设置的车辆开闭件控制策略，生成车辆开闭件状态控制信息；以及，控制配置在车辆上的不同can总线接口与以太网接口之间的相互通讯。

14、在进一步的实施方案中，所述中央整车域控主控模块还用于以预先设置的电池管理策略和整车用电需求，对电源回路继电器进行控制并生成电源配电管理信号；

15、以及，根据预先获取的温度控制需求和自动空调控制策略，对车辆空调系统的管理和控制，所述温度控制需求由预先设置的热管理策略生成。

16、在进一步的实施方案中，所述智能座舱域控模块通过低电压差分信号视频传输线与配置在车辆上的多个行车感知装置连接，所述智能座舱域控模块包括智能座舱域主控模块；

17、所述智能座舱域主控模块，用于利用所述行车感知装置，获取车辆四周环视频图像和车辆人员行为监测信息，并对所述车辆四周环视频图像进行压缩编码和显示，利用深度学习神经网络模型对车辆人员行为监测信息进行识别，得到车辆人员行为识别信息；以及，监测与智能座舱域控模块连接的行车感知装置的工作状态。

18、在进一步的实施方案中，所述智能座舱域控模块与配置在车辆上的车载娱乐人机交互系统连接；

19、所述智能座舱域主控模块，还用于对获取到的车辆动力信息进行压缩编码和存储，并向所述车载娱乐人机交互系统输出压缩编码后的车辆动力信息。

20、在进一步的实施方案中，所述数据交互模块包括对内连接单元、车辆外接连接单元、初级电源供电单元和接口防护单元；

21、所述对内连接单元，用于与所述自动驾驶域控模块、所述中央整车域控模块和所述智能座舱域控模块进行对内通讯连接；

22、所述车辆外接连接单元，用于控制车辆外接设备与所述自动驾驶域控模块、所述中央整车域控模块和所述智能座舱域控模块进行通信；

23、所述初级电源供电单元，用于控制车辆电池供电电压；

24、所述接口防护单元，用于电源防反接保护和过电压浪涌保护。

25、第二方面，本发明提供了一种车辆系统，所述系统包括：车辆本体、设于车辆本体中的如上述的车辆中央超算控制单元以及设于车辆本体四周的若干区域控制器，若干所述区域控制器以环网连接方式通过以太网接口与所述车辆中央超算控制单元连接。

26、在进一步的实施方案中，所述区域控制器用于对车辆开闭件状态、电源配电状态进行检测，并在接收到所述车辆中央超算控制单元的车辆控制信号后，根据所述车辆控制信号对配置在所述车辆本体上的行车感知装置和电源回路继电器进行控制。

27、本发明提供了一种车辆中央超算控制单元及车辆系统，所述车辆中央超算控制单元集成有自动驾驶域控模块、中央整车域控模块、智能座舱域控模块和数据交互模块；自动驾驶域控模块利用配置在车辆上的多个行车感知装置和获取到的目标位置信息，生成自动行车控制信息；中央整车域控模块根据自动行车控制信息对车体进行控制；智能座舱域控模块用于对获取到的车辆信息进行处理并显示；数据交互模块用于控制自动驾驶域控模块、中央整车域控模块和智能座舱域控模块的对内及对外数据交互。与现有技术相比，该车辆中央超算控制单元通过集成中央整车域控模块、自动驾驶域控模块和智能座舱域控模块，形成高度集成的控制架构，可以提供更精确、更快速的整车控制，提高行驶安全性和驾驶体验，而且高集成度的车辆中央超算控制单元具有高性能计算技术和更强大的处理能力，实现了更高级的驾驶辅助和自动驾驶功能，提高了行驶安全性和驾驶体验。