一种车载以太网整车ECU唤醒系统、流程及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车载以太网整车ECU唤醒系统、流程及方法，该系统包括车身控制模块、中央网关模块、车载娱乐模块以及自动驾驶模块，每个模块内各设有支持多个1000BASE

【技术实现步骤摘要】
一种车载以太网整车ECU唤醒系统、流程及方法


[0001]本专利技术涉及车载以太网通信领域，具体涉及一种车载以太网整车ECU唤醒系统、流程及方法。

技术介绍

[0002]传统汽车线束的结构相对简单，控制器连接到同一个设备，彼此之间互不干扰。然而，随着消费者对汽车功能需求的增加，汽车中电控单元(Electrical Control Unit，ECU)的数量逐渐增加，并且ECU之间的信息交换变得更加复杂。此外，随着自动数据采集系统的普及，不仅越来越多的传感器被集成到汽车中，车载摄像机和娱乐系统对车载网络的带宽和延迟时间也提出了更高的要求。
[0003]车载以太网是一种连接车内电子单元的新型局域网技术，与普通民用以太网使用的四对非屏蔽双绞线电缆不同，车载以太网在单对非屏蔽双绞线上课实现100Mbit/s甚至1Gbit/s的数据传输速率，同时满足汽车行业的高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面的要求。
[0004]公开号为CN112804306A的专利《基于车载以太网的汽车雷达通信装置、方法及系统》，以基于车载以太网10BASE
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T1S总线技术，通过单对非屏蔽双绞线提供10Mbps的高带宽通信。
[0005]公开号为CN103168054B的专利《用于管理车辆内使用的以太网通信网络的系统和方法》，使用以太网通信的车辆嵌入式通信网络可以克服由DHCP导致的过度IP分配和IP设置时间的局限性，并确保与动态地址分配相同的网络灵活性。
[0006]然而，上述专利都是在车载以太网的基础上搭建的雷达通信、车辆管理等方向的处理系统，在功能性上较为薄弱，且在使用过程中损耗的电能较多，如果能够支持TC10的休眠与唤醒，将会妥善解决这个问题。此外，除了线束种类较多之外，在整车调试的过程中，如果不进行统一设计，也容易出现不同接口传输不同的问题。

技术实现思路

[0007]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种能够降低车辆电能损耗、减少需要的线束种类，保证网络传输安全稳定的车载以太网整车ECU唤醒系统、流程及方法。
[0008]技术方案：本专利技术所述的车载以太网整车ECU唤醒系统，该系统包括车身控制模块、中央网关模块、车载娱乐模块以及自动驾驶模块，每个模块内各设有支持多个1000BASE
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T1接口的交换机，各个模块之间采用1000BASE
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T1接口进行PHY唤醒信号与光模块的信号对接；
[0009]车身控制模块控制车机功能运行，车载娱乐模块传输音视频数据，自动驾驶模块根据中央网关模块传输来的数据对车辆驾驶行为进行控制。
[0010]在上述技术方案中，采用支持1000BASE
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T1接口的交换机来取代CAN总线，从而保证整车的网络架构都是以太网通信，并支持TC10的休眠与唤醒，AVB/TSN等功能，此外，该接
口最高可支持1Gbps，向下兼容100Mbps。由此设计了统一的整车网络构架物理接口，减少了传统网络构架中各个模块之间不同的接口，减少了线束的种类，极大地方便了在整车调试过程中遇到不同接口传输不同的问题，同时也解决了所有整车ECU模块通信之间支持TC10休眠唤醒功能，保证了整车的低功耗要求。
[0011]在该框架下，中央网关模块作为大脑负责整车数据的传输中转，车身控制模块通过1000BASE
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T1接口连接，用于控制车身比如车锁、车窗等；车载娱乐模块通过1000BASE
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T1接口连接，实现音视频的数据传输等功能；与自动驾驶模块也通过1000BASE
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T1接口连接，用于传输分析上传过来的数据，并进行下一步动作的控制等。
[0012]一种根据上述的车载以太网整车ECU唤醒系统的唤醒流程，包括以下步骤：
[0013](1)中央网关模块根据命令向车身控制模块、车载娱乐模块或自动驾驶模块发送带有唤醒消息的指令；
[0014](2)该指令通过以太网连接器传送带以太网收发器中；
[0015](3)以太网控制器检测到以太网收发器收到的唤醒消息，并将以太网收发器首先唤醒；
[0016](4)以太网控制器唤醒MCU功能模块；
[0017](5)MCU功能模块唤醒车身控制模块、车载娱乐模块或自动驾驶模块。
[0018]在上述技术方案中，对建立在车载以太网上的整车ECU唤醒流程进行了限定，利用以太网控制器来检测并唤醒MCU功能模块对其他各个模块的唤醒以及功能运行，实现了整车ECU均可通过中央网关以及以太网接收唤醒唤醒命令。
[0019]一种车载以太网整车ECU唤醒方法，包括以下步骤：
[0020](1)定义服务原语：
[0021]LPS：睡眠请求，由请求转换到睡眠的节点/网关所发送；
[0022]WUR：唤醒请求，由节点/网关PHY发送，分发唤醒请求；
[0023]WUP：唤醒请求，由节点/网关PHY发送，分发唤醒请求，在双绞线上的活动被partner PHY作为远程唤醒；
[0024](2)定义PHY电源模式：
[0025]NORMAL：正常数据传输状态，正常收发数据；
[0026]SLEEP_ACK：睡眠确认状态，PHY收到对端睡眠指令LPS时进入；
[0027]SLEEP_REQUEST：睡眠请求状态，PHY本身请求睡眠或PHY接收到对端睡眠指令LPS预设时间后进入；
[0028]SLEEP_SILENT：睡眠静默状态，能量检测电路保持非使能以阻止虚假的唤醒毛刺，阻止通过LKPS命令的相互唤醒；
[0029]SLEEP_FAIL：睡眠失败状态，睡眠被终止，PHY回到NORMAL状态；
[0030]SLEEP：睡眠状态，PHY断电，等待唤醒脉冲或软件控制唤醒；
[0031]sleep_ack_timer：SLEEP_ACK状态持续时间；
[0032]sleep_req_timer：SLEEP_REQUEST和SLEEP_SILENT状态持续时间；
[0033](3)处于NORMAL模式的PHY A请求睡眠，进入SLEEP_REQUERT模式，发送LPS指令给PHY B，并启动睡眠请求定时器sleep req timer；
[0034](4)处于NORMAL模式的PHY B接收到PHY A发送的LPS指令，进入SLEEP_ACK模式，启
动睡眠确认定时器sleep req timer；
[0035](5)若PHY B终止睡眠，则PHY B回到NORMAL模式；
[0036](6)若PHY B没有拒绝睡眠，则进入SLEEP_REQUEST模式，并向PHY A发出LPS指令；
[0037](7)PHY B进入SLEEP_SILENT模式，PHY A在接收到PHY B发出的LPS指令后，同样进入SLEEP_SILENT模式；
[0038](8)若P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载以太网整车ECU唤醒系统，其特征在于，该系统包括车身控制模块、中央网关模块、车载娱乐模块以及自动驾驶模块，每个模块内各设有支持多个1000BASE
‑
T1接口的交换机，各个模块之间采用1000BASE
‑
T1接口进行PHY唤醒信号与光模块的信号对接；所述车身控制模块控制车机功能运行，所述车载娱乐模块传输音视频数据，所述自动驾驶模块根据所述中央网关模块传输来的数据对车辆驾驶行为进行控制。2.一种根据权利要求1所述的车载以太网整车ECU唤醒系统的唤醒流程，其特征在于，包括以下步骤：(1)所述中央网关模块根据命令向所述车身控制模块、车载娱乐模块或自动驾驶模块发送带有唤醒消息的指令；(2)该指令通过以太网连接器传送带以太网收发器中；(3)以太网控制器检测到以太网收发器收到的唤醒消息，并将以太网收发器首先唤醒；(4)以太网控制器唤醒MCU功能模块；(5)MCU功能模块唤醒车身控制模块、车载娱乐模块或自动驾驶模块。3.一种车载以太网整车ECU唤醒方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)定义服务原语：LPS：睡眠请求，由请求转换到睡眠的节点/网关所发送；WUR：唤醒请求，由节点/网关PHY发送，分发唤醒请求；WUP：唤醒请求，由节点/网关PHY发送，分发唤醒请求，在双绞线上的活动被partner PHY作为远程唤醒；(2)定义PHY电源模式：NORMAL：正常数据传输状态，正常收发数据；SLEEP_ACK：睡眠确认状态，PHY收到对端睡眠指令LPS时进入；SLEEP_REQUEST：睡眠请求状态，PHY本身请求睡眠或PHY接收到对端睡眠指令LPS预设时间后进入；SLEEP_SILENT：睡眠静默状态，能量检测电路保持非使能以阻止虚假的唤醒毛刺，阻止通过LKPS命令的相互唤醒；SLEEP_FAIL：睡眠失败状态，睡眠被终止，PHY回到NORMAL状态；SLEEP：睡眠状态，PHY断电，等待唤醒脉冲或软件控制唤醒；sleep_ack_timer：SLEEP_ACK状态持续时间；sleep_req_timer：SLEEP_REQUEST和SLEEP_SILENT状态持续时间；(3)处于NORMAL模式的PHY A请求睡眠，进入SLEEP_REQUERT模式，发送LPS指令给PHY B，并启动睡眠请求定时器sleep req timer；(4)处于NORMAL模式的PHY B接收到PHY A发送的LPS指令，进入SLEEP_ACK模式，启动睡眠确认定时器s...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永航，陈鹏，宋太威，雷超，韩冰，齐林，高建龙，焦博涵，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：