一种冗余控制器及自动驾驶车辆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种冗余控制器及自动驾驶车辆，冗余控制器分别与自动驾驶车辆的ADCU以及VDCU通信连接，冗余控制器包括：第一MCU控制单元、第二MCU控制单元、隔离通信电路单元、第一电源转换电路单元、第二电源转换电路单元以及第一接口电路单元、第二接口电路单元。本实用新型专利技术通过采用热备冗余结构的设计，解决了控车控制器的单节点问题，控制器两系之间的耦合性低，不仅能够实现两个MCU控制单元之间的数据通信，而且可以隔离干扰，避免由故障引起车辆失控，提高了自动驾驶系统的稳定性，满足L4级及以上等级的自动驾驶车辆的可靠性、安全性要求。安全性要求。安全性要求。

【技术实现步骤摘要】
一种冗余控制器及自动驾驶车辆


[0001]本申请涉及车载控制器领域，具体涉及一种冗余控制器及自动驾驶车辆。

技术介绍

[0002]ADAS(Advanced Driving Assistance System，高级驾驶辅助系统)或低级别自动驾驶(L4级以下)的控车控制器一般采用一个ASIL
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D等级的MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)为主控的控制器。控车控制器负责将强算力SOC芯片(System on Chip，系统级芯片)感知、计算、决策规划的数据转化为控车信号，并对车辆进行横纵向控制，同时在自动驾驶车辆域控制器失效时可以继续进行降级控车。
[0003]然而，相关技术中，很多MCU设计的控车控制器尚未实现冗余备份的功能，这种采用单节点设计的MCU控制器，一旦单个控制器发生故障，车辆就会失去控制。同时，现有的单个MCU设计的控制器无法满足L4级及以上的高级自动驾驶车辆控制器的安全性标准。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种冗余控制器及自动驾驶车辆，以达到提高车辆安全性及可靠性、冗余控制器两系之间耦合性低，同时又能够相互通信并隔离异常故障信号的技术效果。
[0005]依据本申请的第一方面，提供了一种冗余控制器，应用于自动驾驶车辆，所述冗余控制器分别与所述自动驾驶车辆的ADCU以及所述自动驾驶车辆的VDCU通信连接，
[0006]所述冗余控制器包括：第一MCU控制单元、第二MCU控制单元、隔离通信电路单元、第一电源转换电路单元、第二电源转换电路单元以及第一接口电路单元、第二接口电路单元，
[0007]所述第一MCU控制单元与所述第一电源转换电路单元电性连接，所述第二MCU控制单元与所述第二电源转换电路单元电性连接；
[0008]所述第一MCU控制单元与所述第一接口电路单元电性连接，所述第二MCU控制单元与所述第二接口电路单元电性连接；
[0009]所述第一MCU控制单元与所述第二MCU控制单元之间通过所述隔离通信电路单元电性连接。
[0010]进一步地，所述冗余控制器设置于所述自动驾驶车辆的ADCU的外部，且与所述自动驾驶车辆的VDCU通信连接。
[0011]进一步地，所述冗余控制器设置于所述自动驾驶车辆的ADCU的内部，且与所述自动驾驶车辆的VDCU通信连接。
[0012]进一步地，所述第一电源转换电路单元和所述第二电源转换电路单元均包括电源转换电路，所述电源转换电路至少包括以下的之一：DC/DC电路、LDO电路以及PMIC电路。
[0013]进一步地，所述冗余控制器还包括：第一供电电源和第二供电电源，所述第一供电电源与所述第一电源转换电路单元电性连接，所述第二供电电源与所述第二电源转换电路
单元电性连接。
[0014]进一步地，所述隔离通信电路单元包括隔离芯片，所述第一MCU控制单元与所述第二MCU控制单元之间通过所述隔离芯片隔离异常故障信号，并且所述隔离芯片的两端分别与所述第一电源转换电路单元、所述第二电源转换电路单元电性连接。
[0015]进一步地，所述冗余控制器还包括第一存储器单元和第二存储器单元，
[0016]所述第一MCU控制单元与所述第一存储器单元电性连接，所述第二MCU控制单元与所述第二存储器单元电性连接，
[0017]所述第一供电电源通过所述第一电源转换电路单元为所述第一存储器单元、所述第一接口电路单元进行供电，所述第二供电电源通过所述第二电源转换电路单元为所述第二存储器单元、所述第二接口电路单元进行供电。
[0018]进一步地，所述第一接口电路单元至少包括以下的之一：CAN接口电路、CAN FD接口电路、车载以太网接口电路及IO接口电路，所述第二接口电路单元至少包括以下的之一：CAN接口电路、CAN FD接口电路、车载以太网接口电路及IO接口电路。
[0019]进一步地，所述冗余控制器通过CAN总线或者CAN FD总线与所述自动驾驶车辆的ADCU通信连接，且所述冗余控制器通过CAN总线或者CAN FD总线与所述自动驾驶车辆的VDCU通信连接；
[0020]和/或，所述冗余控制器通过以太网线与所述自动驾驶车辆的车载网关通信连接；
[0021]和/或，所述冗余控制器通过IO总线与所述自动驾驶车辆的IO控制模块通信连接。
[0022]本申请的第二方面提供了一种自动驾驶车辆，包括如上述第一方面任一项所述的冗余控制器。
[0023]本申请的优点及有益效果是：提出了一种冗余控制器及自动驾驶车辆，所述冗余控制器分别与所述自动驾驶车辆的ADCU以及VDCU通信连接，所述冗余控制器包括：第一MCU控制单元、第二MCU控制单元、隔离通信电路单元、第一电源转换电路单元、第二电源转换电路单元以及第一接口电路单元、第二接口电路单元。本申请通过采用热备冗余结构的设计，使得控制器两系之间的耦合性低，同时能够实现两个MCU控制单元的相互通信、隔离干扰，避免因故障引起车辆失控，从而提高了自动驾驶系统的稳定性与安全性，满足L4级及以上等级自动驾驶车辆的可靠性要求。
[0024]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0025]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0026]图1为本申请一个实施例中的冗余控制器的原理示意图；
[0027]图2为本申请一个实施例中的独立设置的冗余控制器应用于自动驾驶系统中的示意图；
[0028]图3为本申请一个实施例中的集成于ADCU内部的冗余控制器应用于自动驾驶系统
的示意图；
[0029]图4为本申请一个实施例中的DC/DC稳压电路的示意图；
[0030]图5为本申请一个实施例中的DC/DC降压电路的示意图；
[0031]图6为本申请一个实施例中的一种与MCU控制单元配套的PMIC的示意图；
[0032]图7为本申请一个实施例中的CAN接口电路的示意图；
[0033]图8为本申请一个实施例中的IO接口电路中的数字输入接口电路的示意图；
[0034]图9为本申请一个实施例中的IO接口电路中的高边驱动接口电路的示意图。
[0035]图中：1、第一MCU控制单元；2、第二MCU控制单元；3、隔离通信电路单元；4、第一电源转换电路单元；5、第二电源转换电路单元；6、第一接口电路单元；7、第二接口电路单元；8、第一供电电源；9、第二供电电源；10、第一存储器单元；11、第二存储器单元。
具体实施方式
[0036]为使本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冗余控制器，其特征在于，应用于自动驾驶车辆，所述冗余控制器分别与所述自动驾驶车辆的ADCU以及所述自动驾驶车辆的VDCU通信连接，所述冗余控制器包括：第一MCU控制单元、第二MCU控制单元、隔离通信电路单元、第一电源转换电路单元、第二电源转换电路单元以及第一接口电路单元、第二接口电路单元，所述第一MCU控制单元与所述第一电源转换电路单元电性连接，所述第二MCU控制单元与所述第二电源转换电路单元电性连接；所述第一MCU控制单元与所述第一接口电路单元电性连接，所述第二MCU控制单元与所述第二接口电路单元电性连接；所述第一MCU控制单元与所述第二MCU控制单元之间通过所述隔离通信电路单元电性连接。2.根据权利要求1所述的冗余控制器，其特征在于，所述冗余控制器设置于所述自动驾驶车辆的ADCU的外部，且与所述自动驾驶车辆的VDCU通信连接。3.根据权利要求1所述的冗余控制器，其特征在于，所述冗余控制器设置于所述自动驾驶车辆的ADCU的内部，且与所述自动驾驶车辆的VDCU通信连接。4.根据权利要求1所述的冗余控制器，其特征在于，所述第一电源转换电路单元和所述第二电源转换电路单元均包括电源转换电路，所述电源转换电路至少包括以下的之一：DC/DC电路、LDO电路以及PMIC电路。5.根据权利要求4所述的冗余控制器，其特征在于，还包括：第一供电电源和第二供电电源，所述第一供电电源与所述第一电源转换电路单元电性连接，所述第二供电电源与所述第二电源转换电路单元电性连接。6.根据权利要求1或5所述的冗余控制器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀辉，
申请(专利权)人：北京京深深向科技有限公司，
类型：新型
国别省市：