域控制器通信系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种域控制器通信系统及方法。

背景技术

传统电子电气架构中，采用分布式的控制单元，专用传感器、专用ECU及算法，资源协同性不高，分布式架构中的每个单独的控制单元有专门的硬件及软件进行控制，拓扑分支多，资源浪费，成本及布局不优。针对这种情况，目前所采取的方式是通过域控制器的整合，分散的车辆硬件之间可以实现信息互联互通和资源共享，硬件和传感器可以更换和进行功能扩展。现有的域控制器中，多采用AUTOSAR架构，该架构下的虽然更加完善地实现了软件分层，但不同车型的功能的不同，在开发和测试过程中，需要增删其中单个或多个模块(原分布式ECU)，避免不了二次开发的话题。

目前的方式在软件功能的增加和删减方面不灵活，无法为单独模块(原分布式ECU)测试、多车型平台提供解决方案。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种域控制器通信系统及方法，旨在解决目前的域控集中式架构在软件功能的增加和删减方面不灵活，无法为单独模块(原分布式ECU)测试、多车型平台提供解决方案的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种域控制器通信系统，所述域控制器通信系统包括域控制器和与所述域控制器连接的信号切换模块；

所述信号切换模块，用于接收不同来源的信号，基于所述信号的来源进行信号流向的切换，并基于切换后的信号流向将所述信号传输至所述域控制器；

所述域控制器，用于接收所述信号切换模块传输的信号，并响应于所述信号切换模块传输的信号，执行相应的控制。

可选地，所述信号切换模块设有第一信道与第二信道，所述不同来源的信号包括外部信号与内部信号，所述外部信号对应于所述第一信道，所述内部信号对应于所述第二信道；

所述信号切换模块，还用于通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号。

可选地，所述信号切换模块，还用于确定当前状态控制标志位，根据所述当前状态控制标志位选择通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号。

可选地，所述信号切换模块，还用于将所述当前状态控制标志位与设定标志位进行比较，在所述当前状态控制标志位大于所述设定标志位时，通过所述第一信道接收所述外部信号，或在所述当前状态控制标志位小于所述设定标志位时，通过所述第二信号接收所述内部信号。

可选地，所述域控制器包含一个主核与多个副核；

所述域控制器，还用于将所述主核与所述多个副核进行校核，得到故障检测结果，基于所述故障检测结果确定故障功能域以及相应的故障处理等级，并基于所述故障功能域和所述故障处理等级执行相应的控制。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种域控制器通信方法，所述域控制器通信方法应用于域控制器通信系统，所述域控制器通信系统包括域控制器和信号切换模块，所域控制器通信方法包括以下步骤：

所述信号切换模块接收不同来源的信号，基于所述信号的来源进行信号流向的切换，并基于切换后的信号流向将所述信号传输至所述域控制器；

所述域控制器接收所述信号切换模块传输的信号，并响应于所述信号切换模块传输的信号，执行相应的控制。

可选地，所述信号切换模块设有第一信道与第二信道，所述不同来源的信号包括外部信号与内部信号，所述外部信号对应于所述第一信道，所述内部信号对应于所述第二信道；

所述信号切换模块接收不同来源的信号，包括：

所述信号切换模块通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号。

可选地，所述信号切换模块通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号，包括：

所述信号切换模块确定当前状态控制标志位，根据所述当前状态控制标志位选择通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号。

可选地，所述根据所述当前状态控制标志位选择通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号，包括：

所述信号切换模块将所述当前状态控制标志位与设定标志位进行比较，在所述当前状态控制标志位大于所述设定标志位时，通过所述第一信道接收所述外部信号，或在所述当前状态控制标志位小于所述设定标志位时，通过所述第二信号接收所述内部信号。

可选地，所述信号切换模块确定当前状态控制标志位，根据所述当前状态控制标志位选择通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号之前，还包括：

通过配置工具发送配置指令；

在所述配置指令通过加密校验时，基于所述配置指令修改所述信号切换模块的状态控制标志位，并将修改后的状态控制标志位存储至所述信号切换模块对应的非易失性存储器内，以使所述信号切换模块在下次上电保持所修改的状态控制标志位。

本发明通过信号切换模块接收不同来源的信号，基于所述信号的来源进行信号流向的切换，并基于切换后的信号流向将所述信号传输至所述域控制器，域控制器接收所述信号切换模块传输的信号，并响应于所述信号切换模块传输的信号，执行相应的控制，通过信号切换模块进行信号流向的切换，可以将接收到的不同来源的信号传输至域控制器，能够为单独模块测试以及多车型平台提供便利，在需要增加或者删减模块，无需二次开发，使得域控集中式结构能够灵活地进行软件功能增加和删减。

附图说明

图1是本发明域控制器通信系统第一实施例的结构框图；

图2是本发明域控制器通信系统一实施例中与域控集中式架构示意图；

图3是本发明域控制器通信系统一实施例中域控制器外部信号转换为内部变量示意图；

图4是本发明域控制器通信系统一实施例中信号流示意图；

图5为本发明域控制器通信系统第二实施例的结构框图；

图6是本发明域控制器通信系统一实施例中信号切换模块内部变量配置示意图；

图7是本发明域控制器通信系统一实施例中故障检测流程示意图；

图8为本发明域控制器通信方法第一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为图1是本发明域控制器通信系统第一实施例的结构框图。

需要说明的是，传统电子电气架构中，采用分布式的控制单元，专用传感器、专用ECU及算法，资源协同性不高，分布式架构中的每个单独的控制单元有专门的硬件及软件进行控制，拓扑分支多，资源浪费，成本及布局不优。针对这种情况，目前所采取的方式是通过域控制器的整合，分散的车辆硬件之间可以实现信息互联互通和资源共享，硬件和传感器可以更换和进行功能扩展。现有的域控制器中，多采用AUTOSAR架构，该架构下的虽然更加完善地实现了软件分层，但不同车型的功能的不同，在开发和测试过程中，需要增删其中单个或多个模块(原分布式ECU)，避免不了二次开发的话题。具体的，可以参照图2，图2中所示的为动力域控制器通信系统的整体架构，其中，VCM表示整车控制器，BMS表示电池包管理系统，TMCU以及MCU为相关的控制，GW表示车辆的网关控制，相比于分布式架构，图2中所示的域控集中式架构集成了多个分布式电子控制器，并且分布式中所接收到的外部CAN、LIN以及PWM等信号转换成了内部变量，具体地可以参照图3所示，但是这种架构中的软件功能增加和删减不灵活，如果需要针对某一个模块或者不同的车型平台进行测试时，则需要进行二次开发，因此目前的方式无法为单独模块测试、多车型平台提供解决方案。

本实施例中为了解决上述技术问题，通过信号切换模块接收不同来源的信号，基于所述信号的来源进行信号流向的切换，并基于切换后的信号流向将所述信号传输至所述域控制器，域控制器接收所述信号切换模块传输的信号，并响应于所述信号切换模块传输的信号，执行相应的控制，通过信号切换模块进行信号流向的切换，可以将接收到的不同来源的信号传输至域控制器，能够为单独模块测试以及多车型平台提供便利，在需要增加或者删减模块，无需二次开发，使得域控集中式结构能够灵活地进行软件功能增加和删减，具体地，可以按照如下方式实现。

在本实施例中，本实施例中先以图4为例，对本方案中域控制器通信系统的整体架构进行举例说明。参照图4所示，原分布式ECU集成到域控制器中后，成为域控制器的功能模块。经过信号处理，各个功能模块可以快速配置使能和关闭，可以实现快速“删除”或“增加”某些ECU。并在“删除”时，自动屏蔽信号和部分代码，从而不占用CPU负载。配置的变量为“fUDS_xx_flag”，通过诊断CAN报文或标定到域控制器的RAM中，并存储在非易失性存储器中，再次唤醒自动切换，使得拓扑灵活，为单独一个或多个模块的测试、多车型平台提供解决方案，避免二次开发。图4中所示的Switch模块可以实现信号流向的切换，针对CAN、HW以及DGN等信号，本实施例中均可以获取其对应的outer信号(外部信号)以及Inter信号(内部信号)，Swtich在接收到信号后再将信号传输至图4中所示的VCM+BMS二合一控制器。

本实施例中以图4中所示的VCM+BMS二合一控制器为例进一步进行说明，VCM或BMS或VCM+BMS二合一控制器的一般信号流：信号分别从各自的ECU收取(CAN、硬线、诊断结果等)，经各自控制模型处理和逻辑作动后，再输出各自的CAN、硬线信号等到其他ECU或者驱动外设，本实施例中以VCM+BMS二合一控制器为例，原本两个控制器通过CAN交互的信号，或互相采集的硬线信号，做成二合一控制器后应该改为内部信号进行传递。但在本实施例中，不仅设定了原外部信号(例如signal1-4，signal5-8以及signal9-z)，也设定了内部信号(例如signal1_x-4_x，signal5_x-8_x以及signal9_x-z_x)，外部信号与内部信号的数值可以相同，也可以不相同，例如外部信号所对应的数组与内部信号所对应的数组不一致时，在这种情况下，外部信号所包含的数值与内部信号所包含的数值之间会存在差异。进一步针对实际过程中需要进行单独开发和验证测试时场景进行说明，例如当VCM需要单独开发和验证测试时，实物台架的电池包内已经有BMS，所以VCM要从BMS获取的信号不能从二合一控制器内部获取，而要从电池包内的BMS获取，也即此时的信号需要从外部电池包获取，针对这种情况，本实施例中则不需要重新进行二次开发，通过Switch逻辑即可实现信号流的切换，信号从原二合一信号流“signal1_x→CAN_Inter→CAN_Inter→CAN→VCM+BMS控制模型”变为“signal1→CAN_outer→CAN_outer→CAN→VCM+BMS控制模型”，具体的，当来源切换时，可以通过fUDS_BMS_flag实现Switch逻辑进行信号流切换，当fUDS_BMS_flag大于0时，接收外部来源的信号，当fUDS_BMS_flag小于0时，接收内部来源的信号。进一步需要强调的是，图4中是以动力域控制器为例进行说明，针对其他采取集中式的域控制器结构也可以采取本实施例中的方式进行信号流的切换。

在具体实现中，本实施例所述域控制器通信系统包括域控制器20和与所述域控制器连接的信号切换模块10，信号切换模块10接收到信号之后，将信号传输至域控制器20，从而实现对车辆相关的控制。进一步地，本实施例中的信号切换模块10可以接收不同来源的信号，针对不同来源的信号所对应的信号流也是不同的，因此本实施例中信号切换模块10在接收到不同来源的信号之后，会将信号流向进行切换，然后通过切换后的信号流向进行信号的传输，因此来源不同的信号最终信号传输过程中的信号流是不同的，域控制器20负责接收信号切换模块10所述传输的信号，然后根据所接收到的信号执行相应的控制。进一步需要强调的是，信号切换模块10所能够接收到的来源不同的信号包括但不限于与CAN信号、HW信号以及DGN信号。

本实施例通过信号切换模块接收不同来源的信号，基于所述信号的来源进行信号流向的切换，并基于切换后的信号流向将所述信号传输至所述域控制器，域控制器接收所述信号切换模块传输的信号，并响应于所述信号切换模块传输的信号，执行相应的控制，通过信号切换模块进行信号流向的切换，可以将接收到的不同来源的信号传输至域控制器，能够为单独模块测试以及多车型平台提供便利，在需要增加或者删减模块，无需二次开发，使得域控集中式结构能够灵活地进行软件功能增加和删减。

参考图5，图5为本发明一种域控制器通信系统的第二实施例的结构框图。

基于上述第一实施例，提出本发明域控制器通信系统第二实施例的结构框图。

在本实施例中，本实施例的信号切换模块10是通过不同的信道不同来源的信号，信号切换模块10设有第一信道30与第二信道40，本实施例中所述的不同来源的信号包括外部信号与内部信号，具体的，信号切换模块10还可以通过第一信道30接收外部信号，还可以通过第二信道40接收内部信号，信号类型包括但不限于CAN信号、HW信号以及DGN信号。

进一步地，信号切换模块10在进行信号流向的切换时是基于自身的当前状态控制标志位，例如图4中所示的fUDS_BMS_flag，当前状态控制标志位的大小决定了信号切换模块10选择通过第一信道30接收外部信号或者通过第二信道40接收内部信号。

在具体实现中，信号切换模块10自身的当前状态控制标志位是预先进行配置的，当信号切换模块10读取到当前状态控制标志位之后，需要将当前状态标志位与设定标志位进行比较。如果当前状态标志位大于设定标志位，则信号切换模块10选择通过第一信道30接收外部信号，反之，如果当前状态标志位小于设定标志位，则信号切换模块10选择通过第二信道30接收内部信号。其中，本实施例中的设定标志位可以设置为0，因此当前状态标志位大于0时，信号切换模块10选择通过第一信道30接收外部信号，而小于0时，信号切换模块10则选择通过第二信道30接收内部信号。

进一步地，本实施例中信号切换模块10内部的fUDS_BMS_flag变量的配置过程可以参照图6所示，可以通过一般诊断工具发送UDS指令，然后对UDS指令进行加密校验，如果通过加密校验，则将fUDS_BMS_flag变量配置为1，然后将修改后RAM的数据立即存储在非易失性存储器中，从而确保下一次上电循环能够保持当前配置。如果未通过加密校验，则对fUDS_BMS_flag变量配置不进行修改，保持fUDS_BMS_flag变量配置不变，并且同样存储在非易失性存储器中，从而确保下一次上电循环同样能够保持当前配置。

此外，还需要说明的是，本实施例架构下的主芯片多为多核芯片，因此本实施例中利用多核运算相同的逻辑针对故障进行诊断，相互校验后输出诊断结果，可以避免误诊断，提高车辆安全性；同时故障处理，分功能域和级别进行保护，精准高效，提高客户安全感和实际使用。

在具体实现中，可以参照图7所示。图7中所示的输入信号包括但不限于CAN信号、数字信号以及模拟信号，域控制器的主芯片是由多核芯片所构成的，因此在进行故障检测时，本实施例中所采取的方式是将主核与副核进行比对校核，从而判断是否存在相应的故障。例如假设包括主核1与副核2以及副核3分别进行比对校核，又假设主核1与副核2进行了20次比对，每一次比对均可以判断出是否存在相应的故障，如果存在相应的故障的次数超过10次，则本实施例中可以认定域控制器存在故障，当然本实施例中还可以采取其他方式进行故障检测，并且所进行的比对次数以及故障对应的次数设定标准均可根据实际情况进行相应的调整，本实施例中对此不加以限制。

进一步地，在检测出故障之后，本实施例中还需要进一步确定故障功能域，例如图7中所示的高压控制域、电池控制域、电机控制域以及热管理控制域等，同时还需要确定故障处理等级，例如图7中所示的失效保护级别1～8，故障处理等级与具体的故障类型相关，具体故障处理等级的划分可以基于实际需求进行预设设置，本实施例中对此不加以限制。容易理解的是，在确定故障功能域以及相应的故障处理等级之后，即可采取相应的措施以对故障进行处理，本实施例中所采取的措施例如安全警示、禁止一般功能、驱动/功率限制以及空调器限制等方式，具体的处理也可以基于实际情况进行选择，对此也不加以限制。

本实施例通过确定当前状态控制标志位，将所述当前状态控制标志位与设定标志位进行比较，在所述当前状态控制标志位大于所述设定标志位时，通过所述第一信道接收所述外部信号，或在所述当前状态控制标志位小于所述设定标志位时，通过所述第二信号接收所述内部信号，然后基于外部信号或者内部切换对应的信号流后将信号传输至域控制器，域控制器接收所述信号切换模块传输的信号，并响应于所述信号切换模块传输的信号，执行相应的控制，通过信号切换模块进行信号流向的切换，可以将接收到的不同来源的信号传输至域控制器，能够为单独模块测试以及多车型平台提供便利，在需要增加或者删减模块，无需二次开发，使得域控集中式结构能够灵活地进行软件功能增加和删减，同时还能够利用多核运算相同的逻辑针对故障进行诊断，相互校验后输出诊断结果，可以避免误诊断，同时故障处理，分功能域和级别进行保护，精准高效，保证了车辆的安全性以及客户安全感和实际使用。

参考图8，图8为本发明一种域控制通信方法第一实施例的流程示意图。

参照图8，在本实施例中，所述域控制通信方法具体包括以下步骤：

步骤S10：所述信号切换模块接收不同来源的信号，基于所述信号的来源进行信号流向的切换，并基于切换后的信号流向将所述信号传输至所述域控制器。

步骤S20：所述域控制器接收所述信号切换模块传输的信号，并响应于所述信号切换模块传输的信号，执行相应的控制。

本实施例通过信号切换模块接收不同来源的信号，基于所述信号的来源进行信号流向的切换，并基于切换后的信号流向将所述信号传输至所述域控制器，域控制器接收所述信号切换模块传输的信号，并响应于所述信号切换模块传输的信号，执行相应的控制，通过信号切换模块进行信号流向的切换，可以将接收到的不同来源的信号传输至域控制器，能够为单独模块测试以及多车型平台提供便利，在需要增加或者删减模块，无需二次开发，使得域控集中式结构能够灵活地进行软件功能增加和删减。

在一实施例中，所述信号切换模块设有第一信道与第二信道，所述不同来源的信号包括外部信号与内部信号，所述外部信号对应于所述第一信道，所述内部信号对应于所述第二信道；

所述信号切换模块接收不同来源的信号，包括：

所述信号切换模块通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号。

在一实施例中，所述信号切换模块通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号，包括：

所述信号切换模块确定当前状态控制标志位，根据所述当前状态控制标志位选择通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号。

在一实施例中，所述信号切换模块将所述当前状态控制标志位与设定标志位进行比较，在所述当前状态控制标志位大于所述设定标志位时，通过所述第一信道接收所述外部信号，或在所述当前状态控制标志位小于所述设定标志位时，通过所述第二信号接收所述内部信号。

在一实施例中，所述域控制器包含一个主核与多个副核；

所述域控制器将所述主核与所述多个副核进行校核，得到故障检测结果，基于所述故障检测结果确定故障功能域以及相应的故障处理等级，并基于所述故障功能域和所述故障处理等级执行相应的控制。

在一实施例中，所述信号切换模块将所述当前状态控制标志位与设定标志位进行比较，在所述当前状态控制标志位大于所述设定标志位时，通过所述第一信道接收所述外部信号，或在所述当前状态控制标志位小于所述设定标志位时，通过所述第二信号接收所述内部信号。

在一实施例中，所述信号切换模块确定当前状态控制标志位，根据所述当前状态控制标志位选择通过所述第一信道接收所述外部信号或通过所述第二信号接收所述内部信号之前，还包括：通过配置工具发送配置指令；在所述配置指令通过加密校验时，基于所述配置指令修改所述信号切换模块的状态控制标志位，并将修改后的状态控制标志位存储至所述信号切换模块对应的非易失性存储器内，以使所述信号切换模块在下次上电保持所修改的状态控制标志位。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的域控制器通信系统及方法，此处不再赘述。

此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。