一种兼容TSN并引入FC协议的车载以太网络架构制造技术

本申请披露了一种兼容TSN并引入FC协议的车载以太网络架构，包括：第一中央控制单元和第二中央控制单元，第一中央控制单元和第二中央控制单元间通过FC协议通信；第一中央控制单元连接第一域控制单元和第二域控制单元，第一域控制单元和第二域控制单元间通过TSN协议通信；第二中央控制单元连接第三域控制单元和第四域控制单元，第三域控制单元和第四域控制单元间通过TSN协议通信；所述第一域控制单元和第三域控制单元间通过TSN协议通信；所述第二域控制单元和第四域控制单元间通过TSN协议通信。

A vehicle Ethernet architecture compatible with TSN and FC protocol

【技术实现步骤摘要】
一种兼容TSN并引入FC协议的车载以太网络架构
本申请涉及车载以太网通讯领域，具体涉及一种兼容TSN并引入FC协议的车载以太网络架构。
技术介绍
传统车载以太网的架构，仅用单一控制器(电子控制单元，ECU)，单一网关，低速车载以太网方式，限制了高速数据流的传输，增加了网关和ECU的负荷。传统的连接方式，线束过于冗长，必须按照功能进行直连；例如多个环视摄像头必须接入到同一个ECU，因安装位置不同，先后两端的摄像头的总线长就等于车长。而且中心式的布置方式使得，ECU和网关的运行故障要求极高，不适用车辆的长期复杂的工况。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本申请提出了一种车载以太网络架构，能够兼容TSN协议，并引入FC协议。本申请实施例的第一方面提供了兼容TSN并引入FC协议的车载以太网络架构，第一级电子单元包括第一中央控制单元和第二中央控制单元，其中，第一中央控制单元和第二中央控制单元间通过FC协议通信；第二级电子单元包括第一域控制单元、第二域控制单元、第三域控制单元和第四域控制单元；第一中央控制单元通过FC协议分别与第一域控制单元和第二域控制单元通信；第二中央控制单元通过FC协议分别与第三域控制单元和第四域控制单元通信；第一域控制单元和第二域控制单元间、第三域控制单元和第四域控制单元间、所述第一域控制单元和第三域控制单元间、所述第二域控制单元和第四域控制单元间均通过TSN协议通信。进一步地，所述车载以太网络架构还包括第三级电子单元，每个第三级电子单元与一个第二级电子单元进行通信，所述第三级电子单元包括至少一个ECU，所述第三级电子单元中的至少一个通过TSN协议与第二级电子单元通信。进一步地，所述第三级电子单元还包括传感器和/或执行器。进一步地，所述第三级电子单元与第二级电子单元的通信方式还包括CAN协议。进一步地，所述车载以太网络架构还包括第四级电子单元，每个第四级电子单元与一个ECU通过TSN协议或者CAN协议通信。进一步地，所述第四级电子单元为传感器、执行器中的一种或多种。进一步地，所述四个域控制单元分别位于车辆四个不同的空间位置区域。进一步地，所述域控制单元与其连接的第三级电子单元在空间位置上就近连接。进一步地，所述两个中央计算单元中一个为主计算单元，另一个为备计算单元，两个中央计算单元间通过FC协议通信告知对端工作正常。进一步地，当主计算单元和备计算单元均正常工作，或备计算单元不正常工作时，由主计算单元发出计算结果；当主计算单元不正常工作时，由备计算单元发出计算结果。本申请实施例，通过将域控制单元按照空间区域位置划分，控制单元、传感器及执行器等就近连接域控制单元，域控制单元之间用环形连接使用高速车载以太网或FC介质；车中布置两个中央计算单元，计算单元之间使用FC进行连接，其中一个计算单元作为备用设备，一个中央计算单元只与两个域控制单元直连。这样可以保证整套系统在计算单元与域控制单元的链路里两路同时故障，仍能保证全链路可通。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构和操作。图1是根据本申请的一些实施例所示的基于层级划分的兼容TSN并引入FC协议的车载以太网络架构示意图；图2是根据本申请的一些实施例所示的基于位置划分的兼容TSN并引入FC协议的车载以太网络架构示意图。具体实施方式在下面的详细描述中，通过示例阐述了本申请的许多具体细节，以便提供对相关披露的透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员来讲，本申请显而易见的可以在没有这些细节的情况下实施。应当理解的是，本申请中使用“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”术语，是用于区分在顺序排列中不同级别的不同部件、元件、部分或组件的一种方法。然而，如果其他表达式可以实现相同的目的，这些术语可以被其他表达式替换。应当理解的是，当设备、单元或模块被称为“在……上”、“连接到”或“耦合到”另一设备、单元或模块时，其可以直接在另一设备、单元或模块上，连接或耦合到或与其他设备、单元或模块通信，或者可以存在中间设备、单元或模块，除非上下文明确提示例外情形。例如，本申请所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列条目的任何一个和所有组合。参看下面的说明以及附图，本申请的这些或其他特征和特点、操作方法、结构的相关元素的功能、部分的结合以及制造的经济性可以被更好地理解，其中说明和附图形成了说明书的一部分。然而，可以清楚地理解，附图仅用作说明和描述的目的，并不意在限定本申请的保护范围。可以理解的是，附图并非按比例绘制。本申请中使用了多种结构图用来说明根据本申请的实施例的各种变形。应当理解的是，前面或下面的结构并不是用来限定本申请。本申请的保护范围以权利要求为准。所述车载以太网络架构中包含三种通信方式，FC通信协议通信的方式、TSN通信协议通信的方式和CAN通信协议通信的方式。其中，FC(fiberchannel)通信协议为光纤通信协议；TSN(TimeSensitiveNetwork)通信协议为时间敏感网络通信协议；CAN(ControllerAreaNetwork)通信协议为控制器局域网通信协议。图1是根据本申请的一些实施例所示的基于车辆位置的兼容TSN并引入FC协议的车载以太网络架构示意图。如图1所示，第一级电子单元包括第一中央控制单元和第二中央控制单元，第一中央控制单元和第二中央控制单元间通过FC协议通信。第二级电子单元包括第一域控制单元、第二域控制单元、第三域控制单元和第四域控制单元；第一中央控制单元通过FC协议分别与第一域控制单元和第二域控制单元通信；第二中央控制单元通过FC协议分别与第三域控制单元和第四域控制单元通信；第一域控制单元和第二域控制单元间、第三域控制单元和第四域控制单元间、所述第一域控制单元和第三域控制单元间、所述第二域控制单元和第四域控制单元间均通过TSN协议通信。实际工作中，所述两个中央计算单元中一个为主计算单元，另一个为备计算单元，对于关键信号及重要的周期性信号，需要两个中央计算单元同时接收信号并处理信号，两个中央计算单元间通过FC协议通信告知对端工作正常。当双方均正常，或者备计算单元不正常时，由主计算单元发出处理的结果；当主计算单元不正常时，备件发出处理结果。这种设计的好处是，当所有域控制单元与中央计算单元中的一条甚至两条链路断开时，仍然有备选路线。因此对于关键信号及重要的周期性信号需要在网络间进行广播，因此在带宽预留的时候需要考虑该部分重复的带宽占用。如图1所示，所述中央计算单元和所述域控制单元均采用switch交换芯片，其用于将数据在同协议的接口间转发；例如将CAN-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼容TSN并引入FC协议的车载以太网络架构，其特征在于：/n第一级电子单元包括第一中央控制单元和第二中央控制单元，第一中央控制单元和第二中央控制单元间通过FC协议通信；/n第二级电子单元包括第一域控制单元、第二域控制单元、第三域控制单元和第四域控制单元；/n第一中央控制单元通过FC协议分别与第一域控制单元和第二域控制单元通信；/n第二中央控制单元通过FC协议分别与第三域控制单元和第四域控制单元通信；/n第一域控制单元和第二域控制单元间、第三域控制单元和第四域控制单元间、所述第一域控制单元和第三域控制单元间、所述第二域控制单元和第四域控制单元间均通过TSN协议通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种兼容TSN并引入FC协议的车载以太网络架构，其特征在于：
第一级电子单元包括第一中央控制单元和第二中央控制单元，第一中央控制单元和第二中央控制单元间通过FC协议通信；
第二级电子单元包括第一域控制单元、第二域控制单元、第三域控制单元和第四域控制单元；
第一中央控制单元通过FC协议分别与第一域控制单元和第二域控制单元通信；
第二中央控制单元通过FC协议分别与第三域控制单元和第四域控制单元通信；
第一域控制单元和第二域控制单元间、第三域控制单元和第四域控制单元间、所述第一域控制单元和第三域控制单元间、所述第二域控制单元和第四域控制单元间均通过TSN协议通信。


2.如权利要求1所述的车载以太网络架构，其特征在于，还包括第三级电子单元，每个第三级电子单元与一个第二级电子单元进行通信，所述第三级电子单元包括至少一个ECU，所述第三级电子单元中的至少一个通过TSN协议与第二级电子单元通信。


3.如权利要求2所述的车载以太网络架构，其特征在于，所述第三级电子单元还包括传感器和/或执行器。


4.如权利要求2所述的车载以太网络架构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静远，曹丽剑，白小杨，房亮，
申请(专利权)人：北京国科天迅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11