一种车载网联中央域控制器制造技术

本发明专利技术提供了一种车载网联中央域控制器，包括系统电源及均与其电连接的MCU实时处理单元、MPU处理单元、车内无线通信单元、4G通信单元、LTE

【技术实现步骤摘要】
一种车载网联中央域控制器


[0001]本专利技术属于车载通信
，尤其是涉及一种车载网联中央域控制器。

技术介绍

[0002]智能网联汽车，作为未来汽车产业的发展趋势和方向，近年来得到了国家的高度重视，中国智能网联汽车路线图中，自动驾驶，车路协同，以及智能移动座舱移动互联技术，已被明确为重点发展方向。为实现上述技术应用，自动驾驶所需传感器大规模数据量，车路协同V2X超低延时多点并发的处理要求，以及车用移动互联的多样生态应用体验，对车内高速通信，信息路由交换，提出了更高的要求。传统网关仅有车内网低速CAN，LIN总线，传输速率低，接口单一，车外互联通信，主要依赖T
‑
BOX模块，现有V2X OBU产品多为后装产品，可靠性和安全性不满足车规级产品要求，并没有真正的集成到车内网络架构当中，且现有“网关+T
‑
BOX+OBU”的分离式控制器架构，通过CAN/LIN总线和传统网线连接，多重物理层转换数据通信效率低，无法实现车内外网络高效率转发要求，无法满足未来智能网联功能落地应用。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种车载网联中央域控制器，以满足未来智能网联汽车车内网络通信转发路由需求，完成了一款搭载LIN总线，CANFD总线，100base
‑
T1高速车载以太网总线，LTE 4G通信基带，LTE
‑
V V2X通信基带的高集成度，并运用差速总线融合通信架构，完成了高效，高可靠性的域控制器产品方案设计，加速智能网联车车内外网路高速通信互联技术的落地，推动车联网技术发展。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种车载网联中央域控制器，包括系统电源及均与其电连接的MCU实时处理单元、MPU处理单元、车内无线通信单元、4G通信单元、LTE
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V通信单元、定位单元、车内网收发单元、RGMII路由单元和硬件安全单元，LTE
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V通信单元与定位单元线路连接，且LTE
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V通信单元输入端接收无线信号，输出端将信号发送给MPU处理单元，MPU实时处理单元经决策算法公式计算处理后将信号输送给MCU实时处理单元，MCU实时处理单元、MPU处理单元之间通过SPI总线单元连接，同时MCU实时处理单元与MPU处理单元分别与RGMII路由单元连接，实现MCU单元与MPU单元之间数据双向通信，形成差速总线融合通信架构，MCU实时处理单元一侧与硬件安全单元线路连接，MCU实时处理单元内部将计算处理后的信号转换同时与车内网收发单元、4G通信单元线路连接，4G通信单元与车内网收发单元线路连接。
[0006]进一步的，所述决策算法公式为：
[0007][0008]其中，V为推荐行驶速度，V0为当前车速，a1为带档滑行减速度，t2为绿灯窗口结束
时刻，t0为当前时刻，D0为当前车辆尾部距路口的距离。
[0009]进一步的，所述MCU实时处理单元包括MCU微控制器芯片及均与其线路连接的一号晶振电路、一号复位电路和一号去耦电路，MCU微控制器芯片分别与MPU处理单元、4G通信单元、RGMII路由单元、车内网收发单元、硬件安全单元线路连接，一号晶振电路包括一号石英晶体、一号陶瓷电容和一号电阻，一号晶振电路为MCU微控制器芯片工作提供基准时钟参考，通过MCU微控制器芯片内部震荡电路起震，一号复位电路包括一号按键、一号电容和一号上拉电阻，一号复位电路为MCU微控制器芯片内部功能模块，统一上电时序，一号去耦电路包括一号多级电容，一号去耦电路为MCU微控制器芯片滤除电路线路上的干扰。
[0010]进一步的，所述MPU处理单元包括高算力SOC及均与其线路连接的DDR内存芯片、EMMC存储芯片、二号晶振电路、二号复位电路和二号去耦电路，高算力SOC分别与MCU微控制器芯片、LTE
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V通信单元、RGMII路由单元线路连接，二号晶振电路为高算力SOC工作提供基准时钟参考，通过高算力SOC内部震荡电路起震，二号复位电路为高算力SOC内部功能模块，统一上电时序，二号去耦电路为高算力SOC滤除电路线路上的干扰，DDDR内存芯片用于提供程序运算处理缓存空间，提供高速读写的数据总线和可靠的数据存储空间，EMMC存储芯片为SOC提供掉电非易失存储空间，用于存储应用程序以及高精度地图数据。
[0011]进一步的，所述4G通信单元包括4G基带模组及均与其线路连接的sim卡、三号晶振电路、三号复位电路和三号去耦电路，4G基带模组通过主副天线与基站通信，sim卡内部通过USB总线与MCU实时处理单元通信，三号晶振电路为4G基带模组工作提供基准时钟参考，通过4G基带模组内部震荡电路起震，三号复位电路为4G基带模组内部功能模块，统一上电时序，三号去耦电路为4G基带模组滤除电路线路上的干扰。
[0012]进一步的，所述LTE
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V通信单元包括基带处理器及均与其线路连接的电源管理电路、四号晶振电路和四号复位电路；基带处理器通过天线电路与路基设备通信，基带处理器一侧串口连接至定位单元，四号晶振电路为基带处理器工作提供基准时钟参考，通过基带处理器内部震荡电路起震，四号复位电路为基带处理器内部功能模块。
[0013]进一步的，所述RGMII路由单元包括以太网交换机及均与其线路连接的五号晶振电路、五号复位电路、滤波电路、上电配置电路和车载以太网收发器，五号晶振电路为以太网交换机工作提供基准时钟参考，通过基带处理器内部震荡电路起震，五号复位电路为以太网交换机内部功能模块，统一上电时序。
[0014]进一步的，所述SPI总线单元包括MCU、SOC两端SPI收发单元，其通过SPI总线相连，信号调理电阻串联在SPI总线上，并放置在发射端，另外，通过硬线连接MCU和SOC的IO/中断单元，实现高实时性硬件中断。
[0015]进一步的，所述车内网收发单元包括CAN/LIN总线收发器均与其线路连接的六号晶振电路、六号复位电路和六号去耦电路，CAN/LIN总线收发器一侧与MCU微控制器芯片线路连接，另一侧与车内网无线通信单元线路连接，六号晶振电路为CAN/LIN总线收发器工作提供基准时钟参考，通过CAN/LIN总线收发器内部震荡电路起震，六号复位电路为CAN/LIN总线收发器内部功能模块，六号去耦电路为CAN/LIN总线收发器滤除电路线路上的干扰。
[0016]相对于现有技术，本专利技术所述的一种车载网联中央域控制器具有以下优势：
[0017](1)本专利技术所述的一种车载网联中央域控制器融合了车内网和车外网的中央网关域控制器架构，具有更高的集成度和可扩展性，由于芯片数量减少，芯片资源复用，节省高
速互联线束等因素，本专利技术架构替代原有分离架构方案具有明显的成本优势，并且，对于网联功能域消耗的总能号也会降低，也优化了整车轻量化设计。
[0018](2)本专利技术所述的一种车载网联中央域控制器，其差速速总线融合通信架构，使C
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载网联中央域控制器，其特征在于：包括系统电源及均与其电连接的MCU实时处理单元、MPU处理单元、车内无线通信单元、4G通信单元、LTE
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V通信单元、定位单元、车内网收发单元、RGMII路由单元、SPI总线单元和硬件安全单元，LTE
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V通信单元与定位单元线路连接，且LTE
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V通信单元输入端接收无线信号，输出端将信号发送给MPU处理单元，MPU实时处理单元经决策算法公式计算处理后将信号输送给MCU实时处理单元，MCU实时处理单元、MPU处理单元之间通过SPI总线单元连接，同时MCU实时处理单元与MPU处理单元分别与RGMII路由单元连接，实现MCU单元与MPU单元之间数据双向通信，形成差速总线融合通信架构，MCU实时处理单元一侧与硬件安全单元线路连接，MCU实时处理单元内部将计算处理后的信号转换同时与车内网收发单元、4G通信单元线路连接，4G通信单元与车内网收发单元线路连接。2.根据权利要求1所述的一种车载网联中央域控制器，其特征在于：所述决策算法公式为：其中，V为推荐行驶速度，V0为当前车速，a1为带档滑行减速度，t2为绿灯窗口结束时刻，t0为当前时刻，D0为当前车辆尾部距路口的距离。3.根据权利要求1所述的一种车载网联中央域控制器，其特征在于：所述MCU实时处理单元包括MCU微控制器芯片及均与其线路连接的一号晶振电路、一号复位电路和一号去耦电路，MCU微控制器芯片分别与MPU处理单元、4G通信单元、RGMII路由单元、车内网收发单元、硬件安全单元线路连接，一号晶振电路包括一号石英晶体、一号陶瓷电容和一号电阻，一号晶振电路为MCU微控制器芯片工作提供基准时钟参考，通过MCU微控制器芯片内部震荡电路起震，一号复位电路包括一号按键、一号电容和一号上拉电阻，一号复位电路为MCU微控制器芯片内部功能模块，统一上电时序，一号去耦电路包括一号多级电容，一号去耦电路为MCU微控制器芯片滤除电路线路上的干扰。4.根据权利要求1所述的一种车载网联中央域控制器，其特征在于：所述MPU处理单元包括高算力SOC及均与其线路连接的DDR内存芯片、EMMC存储芯片、二号晶振电路、二号复位电路和二号去耦电路，高算力SOC分别与MCU微控制器芯片、LTE
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V通信单元、RGMII路由单元线路连接，二号晶振电路为高算力SOC工作提供基准时钟参考，通过高算力SOC内部震荡电路起震，二号复位电路为高算力SOC内部功能模块，统一上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玥，姚勤文，陈正，汪春华，张玉稳，裴静，袁安录，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：