自动驾驶域控制器、控制方法及系统pdf

　　GPK官网

　　本发明公开了一种自动驾驶域控制器、控制方法及控制系统，包括控制主板，控制主板上集成有主控制器芯片、辅控制器芯片、MCU芯片，主控主板连接各种传感器；主控制器芯片和辅控制器芯片设有激光雷达信号通讯接口、毫米波雷达信号通讯接口、超声波雷达信号通讯接口、视频信号通讯接口、惯性导航信号通讯接口以及网络通讯接口；主控制器芯片和辅控制器芯片互为冗余芯片，主控制器芯片和辅控制器芯片同时接收所有的传感器数据，并同时通过SPI总线下发整车控制指令给MCU芯片，MCU芯片优先使用主控制芯片的控制指令，同时副控制器芯

　　(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 116691712 A (43)申请公布日 2023.09.05 (21)申请号 6.6 B60R 16/03 (2006.01) (22)申请日 2023.07.14 (71)申请人 岚图汽车科技有限公司 地址 430000 湖北省武汉市经济技术开发 区人工智能科技园N栋研发楼3层 N3010号 (72)发明人 孙欢刘永宏李刚夏冰 刘让奇 (74)专利代理机构 武汉智权专利代理事务所 (特殊普通合伙) 42225 专利代理师 陈桂扬 (51)Int.Cl. B60W 50/00 (2006.01) B60W 50/023 (2012.01) B60W 60/00 (2020.01) 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 (54)发明名称 自动驾驶域控制器、控制方法及控制系统 (57)摘要 本发明公开了一种自动驾驶域控制器、控制 方法及控制系统，包括控制主板，控制主板上集 成有主控制器芯片、辅控制器芯片、MCU芯片 ，主 控主板连接各种传感器；主控制器芯片和辅控制 器芯片设有激光雷达信号通讯接口、毫米波雷达 信号通讯接口、超声波雷达信号通讯接口、视频 信号通讯接口、惯性导航信号通讯接口以及网络 通讯接口；主控制器芯片和辅控制器芯片互为冗 余芯片，主控制器芯片和辅控制器芯片同时接收 所有的传感器数据，并同时通过SPI总线下发整 车控制指令给MCU芯片，MCU芯片优先使用主控制 芯片的控制指令，同时副控制器芯片的指令置为 A 无效；若MCU芯片判断主控制芯片失效时，副控制 2 器芯片的控制指令有效，MCU芯片使用副控制器 1 7 1 芯片的控制指令。 9 6 6 1 1 N C CN 116691712 A 权利要求书 1/2页 1.一种自动驾驶域控制器，其特征在于，所述自动驾驶域控制器包括控制主板，所述控 制主板上集成有主控制器芯片、辅控制器芯片、MCU芯片，所述主控主板连接各种传感器；所 述主控制器芯片和所述辅控制器芯片设有激光雷达信号通讯接口、毫米波雷达信号通讯接 口、超声波雷达信号通讯接口、视频信号通讯接口、惯性导航信号通讯接口以及网络通讯接 口； 其中，所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片互为冗余芯片，所述主控制器芯片和所 述辅控制器芯片同时接收所有的传感器数据，并同时通过SPI总线下发整车控制指令给所 述MCU芯片，所述MCU芯片优先使用所述主控制芯片的控制指令，同时所述副控制器芯片的 指令置为无效；若所述MCU芯片判断所述主控制芯片失效时，所述副控制器芯片的控制指令 有效，所述MCU芯片使用所述副控制器芯片的控制指令； 其中，所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片通过GPIO接口和SPI接口连接所述MCU芯 片，所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片之间通过XFI接口、PCIE接口和GPIO接口连接。 2.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器，其特征在于，所述主控制器芯片和所述辅 控制器芯片为车规级高算力芯片，用于接收并处理外设传感器信号，最终完成自动驾驶算 法的运算；所述视频信号通讯接口通过C‑PHY通讯接口连接解串器芯片与相机连接；所述主 控制器芯片和所述辅控制器芯片至少连接三个所述解串器芯片，每个所述解串器芯片支持 4路GMSL接口，每个所述GMSL接口连接一个相机，完成多达12路视频信号的接收。 3.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器，其特征在于，所述激光雷达信号通讯接口 和所述网络通讯接口通过XFI接口连接交换机芯片，所述交换机芯片设置有至少5路千兆以 太网通讯接口；所述激光雷达信号通讯接口和所述网络通讯接口分别通过千兆以太网通讯 接口实现，完成激光雷达信号的接收和网络通讯。 4.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器，其特征在于，所述毫米波雷达信号通讯接 口、所述超声波雷达信号通讯接口、以及所述惯性导航信号通讯接口通过连接所述MCU芯片 实现，所述MCU芯片支持多种接口的接入，完成了超声波雷达信号、毫米波雷达信号以及组 合惯导设备信号的接收。 5.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器，其特征在于，所述控制主板还包括电源管 理系统，所述电源管理系统具有两路电源输入接口为所述电源管理系统提供冗余供电； 所述电源管理系统在所述控制主板内为所述解串器芯片、所述主控制器芯片、所述辅 控制器芯片、所述MCU芯片、所述交换机芯片供电； 所述电源管理系统外部设置有两路电源输出接口，为传感器提供冗余供电。 6.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器，其特征在于，所述主控制器芯片和所述辅 控制器芯片之间的XFI接口、PCIE接口和GPIO接口用于支持所述主控制器芯片和所述辅控 制器芯片的相互通信，并同时下发自动驾驶控制命令，包括但不限于自动驾驶模式控制命 令、转向控制命令、车速控制命。 7.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器，其特征在于，所述主控制器芯片和所述辅 控制器芯片均失效时，所述MCU芯片按照预设指令根据所述主控制器芯片和所述辅控制器 芯片失效前的数据下发控车指令给整车控制器。 8.一种自动驾驶域控制器的控制方法，其特征在于，包括： 主控制器芯片发出控制指令； 2 2 CN 116691712 A 权利要求书 2/2页 MCU芯片监控所述主控制器芯片是否失效，若所述主控制器芯片未失效，则所述MCU芯 片接收所述主控制器芯片的控车指令； 若所述主控制器芯片失效，则所述MCU芯片监控所述副控制器芯片是否失效； 若所述副控制器芯片未失效，则所述MCU芯片接收所述副控制器芯片的控车指令； 若所述副控制器芯片失效，则所述MCU芯片根据预设指令发出控车指令； 整车控制器VCU监控所述MCU芯片是否失效，若所述MCU芯片未失效，则所述整车控制器 VCU接收所述MCU芯片的控车指令； 若所述MCU芯片失效，则所述整车控制器VCU根据预设指令发出控车指令； 执行器接收所述整车控制器VCU的控车指令并执行。 9.一种基于权利要求1～7任意一项所述的自动驾驶域控制器的控制系统，其特征在 于，所述控制系统包括： 自动驾驶域控制器、12路相机、12个超声波雷达、5个毫米波雷达、1个组合惯导设备、3 个激光雷达以及2个5G路由器； 其中，所述自动驾驶域控制器通过GMSL接口与12路所述相机连接，其中预留1路相机接 口，通过DSI3接口与12个所述超声波雷达相连，通过CANFD接口与5个所述毫米波雷达相连， 通过CANFD接口、串口及PPS接口与所述组合惯导设备相连，通过1000BASE‑T1接口与3个所 述激光雷达和2个所述5G路由器相连；所述自动驾驶域控制器通过CANFD接口和100BASE‑T1 接口与整车控制器进行冗余通信； 所述自动驾驶域控制器中的电源管理系统的两路冗余输出接口分别为各种传感器供 电，达到所述控制系统各种传感器的冗余供电； 整车控制器通过CANFD接口与EPS、IPB和EPB连接，实现对各执行器控制。 10.根据权利要求9所述的自动驾驶域控制器的控制系统，其特征在于，所述控制系统 中所述自动驾驶域控制器存在两路冗余电源输入接口，其中一路为主电源输入接口，另一 路为冗余电源输入接口，两路所述电源输入接口独立供电；当所述主电源输入接口失效后， 直接切换为所述冗余电源输入接口； 所述控制系统中的所述主控制器芯片、所述辅控制器芯片、所述MCU芯片、所述交换机 芯片以及所述解串器芯片均为所述电源管理系统提供电源；所述控制系统的传感器也由所 述电源管理系统的两路输出接口提供电源，其中一路为所述激光雷达和所述5G路由器供 电，另一路为所述超声波雷达、所述毫米波雷达以及所述组合惯导设备供电。 3 3 CN 116691712 A 说明书 1/8页 自动驾驶域控制器、控制方法及控制系统 技术领域 [0001] 本申请涉及车辆自动驾驶技术领域，具体地指一种自动驾驶域控制器、控制方法 及控制系统。 背景技术 [0002] 在车辆领域中，随着自动驾驶技术的快速发展，越来越多的场景中实现了车辆的 自动驾驶，包括园区接驳、矿区、机场、港口、物流、环卫等场景已经开始进行无人化作业，给 各个企业也带来很大的降本增效的好处。但是目前自动驾驶技术仍存在一些问题，如自动 驾驶对算力的要求巨大，目前大部分自动驾驶企业使用的依然是服务器，而服务器均为非 车规，很容易受车内外的运营环境的影响。而且在实车运营过程中也很容易出现服务器宕 机的情况，影响自动驾驶的运营安全。另外自动驾驶涉及的零部件多而且杂，包括服务器、 冗余控制器、IO转换器、交换机、CAN转换设备、供电设备、5G设备以及各种传感器等，任何一 个出现问题都会影响自动驾驶的运营安全。还存在的问题包括，正常情况下许多纯无人驾 驶系统的主辅冗余系统的传感器无法复用，需要新增额外的传感器才能达到冗余安全的目 的，无疑增加了自动驾驶系统的整体成本。 [0003] 因而将自动驾驶零部件车规化、集成化、可复用化将是未来亟需解决的一个问题。 发明内容 [0004] 为了克服现有技术的不足，本申请实施例提供一种自动驾驶域控制器、控制方法 及控制系统，使用搭载车规级高算力核心芯片的自动驾驶域控制器作为自动驾驶域的核心 控制器，有效解决了服务器很容易受外部环境影响的缺陷，增加了自动驾驶核心控制器的 可靠性，保证自动驾驶的运营安全。 [0005] 本发明实施例提供了一种自动驾驶域控制器，所述自动驾驶域控制器包括控制主 板，所述控制主板上集成有主控制器芯片、辅控制器芯片、MCU芯片，所述主控主板连接各种 传感器；所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片设有激光雷达信号通讯接口、毫米波雷达 信号通讯接口、超声波雷达信号通讯接口、视频信号通讯接口、惯性导航信号通讯接口以及 网络通讯接口； [0006] 其中，所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片互为冗余芯片，所述主控制器芯片 和所述辅控制器芯片同时接收所有的传感器数据，并同时通过SPI总线下发整车控制指令 给所述MCU芯片，所述MCU芯片优先使用所述主控制芯片的控制指令，同时所述副控制器芯 片的指令置为无效；若所述MCU芯片判断所述主控制芯片失效时，所述副控制器芯片的控制 指令有效，所述MCU芯片使用所述副控制器芯片的控制指令； [0007] 其中，所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片通过GPIO接口和SPI接口连接所述 MCU芯片，所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片之间通过XFI接口、PCIE接口和GPIO接口 连接。 [0008] 根据本发明实施例所提供的自动驾驶域控制器，所述主控制器芯片和所述辅控制 4 4 CN 116691712 A 说明书 2/8页 器芯片为车规级高算力芯片，用于接收并处理外设传感器信号，最终完成自动驾驶算法的 运算；所述视频信号通讯接口通过C‑PHY通讯接口连接解串器芯片与相机连接；所述主控制 器芯片和所述辅控制器芯片至少连接三个所述解串器芯片，每个所述解串器芯片支持4路 GMSL接口，每个所述GMSL接口连接一个相机，完成多达12路视频信号的接收。 [0009] 根据本发明实施例所提供的自动驾驶域控制器，所述激光雷达信号通讯接口和所 述网络通讯接口通过XFI接口连接交换机芯片，所述交换机芯片设置有至少5路千兆以太网 通讯接口；所述激光雷达信号通讯接口和所述网络通讯接口分别通过千兆以太网通讯接口 实现，完成激光雷达信号的接收和网络通讯。 [0010] 根据本发明实施例所提供的自动驾驶域控制器，所述毫米波雷达信号通讯接口、 所述超声波雷达信号通讯接口、以及所述惯性导航信号通讯接口通过连接所述MCU芯片实 现，所述MCU芯片支持多种接口的接入，完成了超声波雷达信号、毫米波雷达信号以及组合 惯导设备信号的接收。 [0011] 根据本发明实施例所提供的自动驾驶域控制器，所述控制主板还包括电源管理系 统，所述电源管理系统具有两路电源输入接口为所述电源管理系统提供冗余供电； [0012] 所述电源管理系统在所述控制主板内为所述解串器芯片、所述主控制器芯片、所 述辅控制器芯片、所述MCU芯片、所述交换机芯片供电； [0013] 所述电源管理系统外部设置有两路电源输出接口，为传感器提供冗余供电。 [0014] 根据本发明实施例所提供的自动驾驶域控制器，所述主控制器芯片和所述辅控制 器芯片之间的XFI接口、PCIE接口和GPIO接口用于支持所述主控制器芯片和所述辅控制器 芯片的相互通信，并同时下发自动驾驶控制命令，包括但不限于自动驾驶模式控制命令、转 向控制命令、车速控制命。 [0015] 根据本发明实施例所提供的自动驾驶域控制器，所述主控制器芯片和所述辅控制 器芯片均失效时，所述MCU芯片按照预设指令根据所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片 失效前的数据下发控车指令给整车控制器。 [0016] 本发明实施例还提供了一种基于上述实施例所述的自动驾驶域控制器的控制方 法，包括： [0017] 主控制器芯片发出控制指令； [0018] MCU芯片监控所述主控制器芯片是否失效，若所述主控制器芯片未失效，则所述 MCU芯片接收所述主控制器芯片的控车指令； [0019] 若所述主控制器芯片失效，则所述MCU芯片监控所述副控制器芯片是否失效； [0020] 若所述副控制器芯片未失效，则所述MCU芯片接收所述副控制器芯片的控车指令； [0021] 若所述副控制器芯片失效，则所述MCU芯片根据预设指令发出控车指令； [0022] 整车控制器VCU监控所述MCU芯片是否失效，若所述MCU芯片未失效，则所述整车控 制器VCU接收所述MCU芯片的控车指令； [0023] 若所述MCU芯片失效，则所述整车控制器VCU根据预设指令发出控车指令； [0024] 执行器接收所述整车控制器VCU的控车指令并执行。 [0025] 本发明实施例还提供了一种基于上述实施例所述的自动驾驶域控制器的控制系 统，所述控制系统包括： [0026] 自动驾驶域控制器、12路相机、12个超声波雷达、5个毫米波雷达、1个组合惯导设 5 5 CN 116691712 A 说明书 3/8页 备、3个激光雷达以及2个5G路由器； [0027] 其中，所述自动驾驶域控制器通过GMSL接口与12路所述相机连接，其中预留1路相 机接口，通过DSI3接口与12个所述超声波雷达相连，通过CANFD接口与5个所述毫米波雷达 相连，通过CANFD接口、串口及PPS接口与所述组合惯导设备相连，通过1000BASE‑T1接口与3 个所述激光雷达和2个所述5G路由器相连；所述自动驾驶域控制器通过CANFD接口和 100BASE‑T1接口与整车控制器进行冗余通信； [0028] 所述自动驾驶域控制器中的电源管理系统的两路冗余输出接口分别为各种传感 器供电，达到所述控制系统各种传感器的冗余供电； [0029] 整车控制器通过CANFD接口与EPS、IPB和EPB连接，实现对各执行器控制。 [0030] 根据本发明实施例所提供的自动驾驶域控制器的控制系统，所述控制系统中所述 自动驾驶域控制器存在两路冗余电源输入接口，其中一路为主电源输入接口，另一路为冗 余电源输入接口，两路所述电源输入接口独立供电；当所述主电源输入接口失效后，直接切 换为所述冗余电源输入接口； [0031] 所述控制系统中的所述主控制器芯片、所述辅控制器芯片、所述MCU芯片、所述交 换机芯片以及所述解串器芯片均为所述电源管理系统提供电源；所述控制系统的传感器也 由所述电源管理系统的两路输出接口提供电源，其中一路为所述激光雷达和所述5G路由器 供电，另一路为所述超声波雷达、所述毫米波雷达以及所述组合惯导设备供电。 [0032] 本发明的有益效果为：本发明实施例所提供的一种自动驾驶域控制器、控制方法 及控制系统，使用搭载车规级高算力核心芯片的域控制器作为自动驾驶域的核心控制器， 有效解决了服务器很容易受外部环境影响的缺陷，增加了自动驾驶核心控制器的可靠性， 保证自动驾驶的运营安全。所述自动驾驶域控制器包括两个高算力的核心芯片来分别作为 主控制器芯片和辅控制器芯片、1个MCU芯片、1个千兆以太网交换机芯片、1套电源管理系统 芯片等核心组件，将原有的许多单一功能的设备集成至一个域控设备上，减少了自动驾驶 系统设备的数量及复杂度，有效降低自动驾驶零部件出现问题的风险。本实施例所提供的 自动驾驶域系统中的主控制器芯片和辅控制器芯片互为冗余，一旦主控制器芯片失效，辅 控制器芯片可连接所有的传感器及执行器设备，继续执行自动驾驶的运营。而且，即使主控 制器芯片和辅控制器芯片同时失效，MCU芯片也会按照主控制器芯片和辅控制器芯片失效 前规划的历史轨迹控制车辆安全停车。另外如果考虑极端场景，整个域控制器失效，整车控 制器也会控制车辆安全停车。在本实施例中所提供的辅控制器芯片可连接所有的传感器设 备，无需额外增加冗余的传感器，可有效降低自动驾驶的整体成本，更有助于推动项目的量 产。最后，本实施例所提供的自动驾驶域系统支持电源冗余功能，自动驾驶的所有元器件均 具备冗余供电，保证自动驾驶设备的供电安全。 附图说明 [0033] 下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案 及其它有益效果显而易见。 [0034] 图1为本实施例所提供的自动驾驶域控制器的结构示意图。 [0035] 图2为本实施例所提供的自动驾驶域控制器的控制方法的流程示意图。 [0036] 图3为本实施例所提供的自动驾驶域控制器的控制系统结构示意图。 6 6 CN 116691712 A 说明书 4/8页 [0037] 图4为本实施例所提供的自动驾驶域控制器的控制系统冗余供电示意图。 [0038] 其中图1、图3以及图4中的虚线代表通信连接，实线代表电性连接。 具体实施方式 [0039] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本申请保护的范围。 [0040] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时 针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于 描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特 定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于 描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在 本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。 [0041] 下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了 简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并 且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母， 这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的 关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以 意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。 [0042] 随着大算力核心芯片的快速迭代发展，类似Orin、QC8650、J5等单颗芯片的算力已 可满足常规自动驾驶的需求，虽不及服务器的算力强，但基于此类芯片的域控制器因其高 安全、高可靠性、成本低等特点正逐步进入自动驾驶领域。为了解决目前自动驾驶车辆中所 使用的服务器均为非车规，很容易受车内外的运营环境的影响，以及在实车运营过程中也 很容易出现服务器宕机的情况，影响自动驾驶的运营安全的问题。本实施例提供了一种自 动驾驶域控制器、控制方法及控制系统，将所述自动驾驶域控制器与动力域控制器集成为 一体，由所述自动驾驶域控制器完成自动驾驶路径规划、自动驾驶控制、避障控制以及电池 管理功能。 [0043] 图1为本实施例所提供的自动驾驶域控制器的结构示意图，如图1所示，所述自动 驾驶域控制器包括控制主板，所述控制主板上集成有主控制器芯片、辅控制器芯片、MCU芯 片、交换机芯片、电源管理系统以及解串器芯片，所述主控主板连接各种传感器；所述主控 制器芯片和所述辅控制器芯片设有激光雷达信号通讯接口、毫米波雷达信号通讯接口、超 声波雷达信号通讯接口、视频信号通讯接口、惯性导航信号通讯接口以及网络通讯接口；所 述主控制器芯片和所述辅控制器芯片互为冗余芯片，所述主控制器芯片和所述辅控制器芯 片同时接收所有的传感器数据，并同时通过SPI总线下发整车控制指令给所述MCU芯片，所 述MCU芯片优先使用所述主控制芯片的控制指令，同时所述副控制器芯片的指令置为无效； 若所述MCU芯片判断所述主控制芯片失效时，所述副控制器芯片的控制指令有效，所述MCU 7 7 CN 116691712 A 说明书 5/8页 芯片使用所述副控制器芯片的控制指令； [0044] 其中，所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片通过GPIO接口和SPI接口连接所述 MCU芯片，所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片之间通过XFI接口、PCIE接口和GPIO接口 连接。 [0045] 目前的自动驾驶系统涉及的零部件多而杂，一般情况下包括主服务器、冗余控制 器、IO转换器、交换机、CAN转换设备、供电设备、5G设备以及各种传感器等，任何一个设备出 问题都会影响自动驾驶系统的正常运转，比如IO转换盒出现问题或者连接的线路出现问 题，那么自动驾驶系统的时钟同步机制将无法运转，影响整个自动驾驶系统的运营。而本实 施例所提供的自动驾驶域控制器，将传感器之外的所有的主服务器、冗余控制器、IO转换 器、交换机、CAN转换设备、供电设备等功能集成至一个单一的车规级自动驾驶域控制器内， 所有的芯片之间均可靠连接，系统零部件数量也大大减少，系统硬件连接关系的复杂度大 大减低，更有利于相关部门对系统零部件的管控，降低了整个自动驾驶系统出现问题的风 险。 [0046] 具体地，如图1所示，本实施例所提供的自动驾驶域控制器中，所述主控制器芯片 和所述辅控制器芯片为车规级高算力芯片，用于接收并处理外设传感器信号，最终完成自 动驾驶算法的运算；所述视频信号通讯接口通过C‑PHY通讯接口连接解串器芯片与相机连 接；所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片至少连接三个所述解串器芯片，每个所述解串 器芯片支持4路GMSL接口，每个所述GMSL接口连接一个相机，完成多达12路视频信号的接 收。具体地，所述自动驾驶域控制器至少包括三个所述解串器芯片，每个所述解串器芯片支 持4路GMSL接口，每个所述GMSL接口连接一个相机，支持环视、前视、侧视以及后视相机的接 入需求。在本实施例中以三个所述解串器芯片、所述解串器芯片支持4路GMSL接口为例说 明，其中，所述解串器芯片以及所述解串器芯片所支持的GMSL接口数量可根据实际需求以 及所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片的算力来进行设置，再次不做说明。本实施例所 提供的自动驾驶域控制器中包含3个所述解串器芯片，每个所述解串器芯片可支持4路GMSL 接口，共可支持12路GMSL接口，可连接12路相机，可满足常规自动驾驶方案环视、前视、侧视 以及后视相机的接入需求。 [0047] 所述激光雷达信号通讯接口和所述网络通讯接口通过XFI接口连接交换机芯片， 所述交换机芯片设置有至少5路千兆以太网通讯接口；所述激光雷达信号通讯接口和所述 网络通讯接口分别通过千兆以太网通讯接口实现，完成激光雷达信号的接收和网络通讯。 具体地，所述交换机芯片内部分别与所述主控制器芯片、所述辅控制器芯片以及所述MCU芯 片连接，所述交换机芯片外部有5路1000BASE‑T1接口，支持5路以太网设备的接入需求。 [0048] 所述毫米波雷达信号通讯接口、所述超声波雷达信号通讯接口、以及所述惯性导 航信号通讯接口通过连接所述MCU芯片实现，所述MCU芯片支持多种接口的接入，完成了超 声波雷达信号、毫米波雷达信号以及组合惯导设备信号的接收。具体地，所述MCU芯片支持 12路DSI3接口、5路CANFD接口、2路串口、1路PPS接口以及1路100BASE‑T1接口，支持超声波 雷达、毫米波雷达以及组合惯导设备的接入需求，通过100BASE‑T1接口与整车控制器的以 太网通信，达到CANFD和以太网的冗余通信。 [0049] 所述控制主板还包括电源管理系统，所述电源管理系统具有两路电源输入接口为 所述电源管理系统提供冗余供电；所述电源管理系统在所述控制主板内为所述解串器芯 8 8 CN 116691712 A 说明书 6/8页 片、所述主控制器芯片、所述辅控制器芯片、所述MCU芯片、所述交换机芯片供电；所述电源 管理系统外部设置有两路电源输出接口，为自动驾驶设备相关的传感器提供冗余供电。 [0050] 具体地，如图1所示，在所述自动驾驶域控制器包括所述主控制器芯片和所述辅控 制器芯片，且所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片之间的XFI接口、PCIE接口和GPIO接口 用于支持所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片的相互通信，并同时下发自动驾驶控制命 令，包括但不限于自动驾驶模式控制命令、转向控制命令、车速控制命。所述主控制器芯片 和所述辅控制器芯片同时接收所有传感器数据，并同时通过SPI总线下发整车控制指令给 所述MCU芯片，所述MCU芯片优先使用所述主控制芯片的控制指令，同时所述副控制器芯片 的指令置为无效；当所述主控制器芯片失效时，所述副控制器芯片的控制指令有效。 [0051] 即所述MCU芯片通过以太网接口和CANFD接口下发指令至整车控制器，实现对整车 的控制。在所述MCU芯片接收所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片下发整车控制指令的 过程中，所述MCU芯片通过GPIO接口及SPI接口等相关接口实时监控所述主控制器芯片的状 态信号，一旦所述主控制器芯片出现异常状态，所述MCU芯片立即切换使用所述辅控制器芯 片的控制指令，实现整车无缝冗余切换控制。 [0052] 若所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片同时失效，所述MCU芯片按照预设指令 根据所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片失效前的数据下发控车指令给整车控制器。即 所述MCU芯片根据预设指令立即进入小决策模式，此时所述MCU芯片利用所述主控制器芯片 和所述辅控制器芯片失效前规划的路径轨迹信息、毫米波雷达数据、超声波雷达数据以及 惯导的定位数据，实现对整车的稳定停车。 [0053] 即使出现极端场景，即整个自动驾驶域控失效(所述主控制器芯片、所述辅控制器 芯片和所述MCU芯片均失效)，此时所有的传感器也同时失效，整车控制器监控到所述MCU芯 片的失效状态后，立即控制车辆以稳定的减速度停车，保证车辆的运营安全。 [0054] 图2为本实施例所提供的自动驾驶域控制器的控制方法的流程示意图，如图2所 示。所述控制方法包括： [0055] 主控制器芯片发出控制指令； [0056] MCU芯片监控所述主控制器芯片是否失效，若所述主控制器芯片未失效，则所述 MCU芯片接收所述主控制器芯片的控车指令； [0057] 若所述主控制器芯片失效，则所述MCU芯片监控所述副控制器芯片是否失效； [0058] 若所述副控制器芯片未失效，则所述MCU芯片接收所述副控制器芯片的控车指令； [0059] 若所述副控制器芯片失效，则所述MCU芯片根据预设指令发出控车指令； [0060] 整车控制器VCU监控所述MCU芯片是否失效，若所述MCU芯片未失效，则所述整车控 制器VCU接收所述MCU芯片的控车指令； [0061] 若所述MCU芯片失效，则所述整车控制器VCU根据预设指令发出控车指令； [0062] 执行器接收所述整车控制器VCU的控车指令并执行。 [0063] 具体地，所述MCU芯片根据所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片的状态执行不 同的控制策略。包括，所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片同时接收所有传感器数据，并 同时通过SPI总线下发整车控制指令给所述MCU芯片，所述MCU芯片优先使用所述主控制芯 片的控制指令，同时所述副控制器芯片的指令置为无效；当所述主控制器芯片失效时，所述 副控制器芯片的控制指令有效。所述MCU芯片通过GPIO接口及SPI接口等相关接口实时监控 9 9 CN 116691712 A 说明书 7/8页 所述主控制器芯片的状态信号，一旦所述主控制器芯片出现异常状态，所述MCU芯片立即切 换使用所述辅控制器芯片的控制指令，实现整车无缝冗余切换控制。若所述主控制器芯片 和所述辅控制器芯片同时失效，所述MCU芯片根据预设指令立即进入小决策模式，此时所述 MCU芯片利用所述主控制器芯片和所述辅控制器芯片失效前规划的路径轨迹信息、毫米波 雷达数据、超声波雷达数据以及惯导的定位数据，实现对整车的稳定停车。 [0064] 所述整车控制器VCU根据所述MCU芯片的状态执行不同的控制策略。包括，若所述 MCU芯片未失效，则所述整车控制器VCU接收所述MCU芯片的控车指令并下发相应的指令给 执行器进行执行。若所述主控制器芯片、所述辅控制器芯片和所述MCU芯片均失效，此时所 有的传感器也同时失效，整车控制器监控到所述MCU芯片的失效状态后，立即下发控制指令 给执行器来控制车辆以稳定的减速度停车，保证车辆的运营安全。 [0065] 图3为本实施例所提供的自动驾驶域控制器的控制系统结构示意图。如图3所示， 所述控制系统包括： [0066] 自动驾驶域控制器、12路相机、12个超声波雷达、5个毫米波雷达、1个组合惯导设 备、3个激光雷达以及2个5G路由器；其中，所述自动驾驶域控制器通过GMSL接口与12路所述 相机连接，其中预留1路相机接口，通过DSI3接口与12个所述超声波雷达相连，通过CANFD接 口与5个所述毫米波雷达相连，通过CANFD接口、串口及PPS接口与所述组合惯导设备相连， 通过1000BASE‑T1接口与3个所述激光雷达和2个所述5G路由器相连；所述自动驾驶域控制 器通过CANFD接口和100BASE‑T1接口与整车控制器进行冗余通信；所述自动驾驶域控制器 中的电源管理系统的两路冗余输出接口分别为各种传感器供电，达到所述控制系统各种传 感器的冗余供电；整车控制器通过CANFD接口与EPS、IPB和EPB连接，实现对各执行器控制。 [0067] 具体地，如图3所示，所述自动驾驶域控制器通过以太网及CANFD接口通过所述整 车控制器VCU与整车对接，实现整个自动驾驶系统对执行器的控制。在本实施例所提供的自 动驾驶域控制器中，所述辅控制器芯片可以同时接收所有的感知定位数据以及车身数据， 而且在所述主控制器芯片失效情况下可通过所述MCU芯片来下发整车的控制指令。相机的 数据可通过所述解串器芯片传递至所述辅控制器芯片，激光雷达和5G路由器数据可通过所 述交换机芯片传递至所述辅控制器芯片，毫米波雷达、超声波雷达、组合惯导以及整车的车 身数据通过所述MCU芯片传递至所述辅控制器芯片，另外所述辅控制器芯片的相关控制指 令通过所述MCU芯片下发至整车，执行自动驾驶所有的控制指令。如此所述辅控制器芯片可 完全复用所有自动驾驶系统的传感器，无需额外增加冗余传感器，降低了自动驾驶的整体 成本，更有助于量产落地。 [0068] 图4为本实施例所提供的自动驾驶域控制器的控制系统冗余供电示意图。如图4所 示，所述控制系统中所述自动驾驶域控制器存在两路冗余电源输入接口，其中一路为主电 源输入接口，另一路为冗余电源输入接口，两路所述电源输入接口独立供电，不能存在任何 的关联关系；当所述主电源输入接口失效后，直接切换为所述冗余电源输入接口，保证整个 系统的电源安全。 [0069] 在所述电源管理系统中的所有电源输出接口均具有冗余电源保护功能，如图4所 示，所述控制系统中的所述主控制器芯片、所述辅控制器芯片、所述MCU芯片、所述交换机芯 片以及所述解串器芯片均为所述电源管理系统提供电源；所述控制系统的传感器也由所述 电源管理系统的两路输出接口提供电源，其中一路为所述激光雷达和所述5G路由器供电， 10 10 CN 116691712 A 说明书 8/8页 另一路为所述超声波雷达、所述毫米波雷达以及所述组合惯导设备供电。如此就可以保证 整个自动驾驶系统所有设备的冗余供电，实现整个自动驾驶系统的可靠供电。 [0070] 具体地，本实施例所提供的自动驾驶域控制器的控制系统将使用搭载车规级高算 力核心芯片的域控制器作为自动驾驶域的核心控制器，有效解决了服务器很容易受外部环 境影响的缺陷，增加了自动驾驶核心控制器的可靠性，保证自动驾驶的运营安全。所述自动 驾驶域控制器将原有的许多单一功能的设备集成化，减少了自动驾驶系统设备的数量及复 杂度，有效降低自动驾驶零部件出现问题的风险。 [0071] 本实施例所提供的自动驾驶域控制器的控制系统中的主控制器芯片和辅控制器 芯片互为冗余，一旦主控制器芯片失效，辅控制器芯片可直接接管，继续执行自动驾驶的运 营，即使主辅副控制器芯片同时失效，MCU也会按照主辅副控制器芯片失效前规划的历史轨 迹控制车辆安全停车，另外如果考虑极端场景，整个域控制器失效，整车控制器也会控制车 辆安全停车。而且所述辅控制器芯片可连接所有的传感器设备，无需额外增加冗余的传感 器，可有效降低自动驾驶的整体成本，更有助于推动项目的量产。以及本实施例所提供的自 动驾驶域控制器的控制系统支持电源冗余功能，自动驾驶的所有元器件均具备冗余供电， 保证整个自动驾驶设备的供电安全。 [0072] 综上本发明实施例所提供的一种自动驾驶域控制器、控制方法及控制系统，使用 搭载车规级高算力核心芯片的域控制器作为自动驾驶域的核心控制器，有效解决了服务器 很容易受外部环境影响的缺陷，增加了自动驾驶核心控制器的可靠性，保证自动驾驶的运 营安全。所述自动驾驶域控制器包括两个高算力的核心芯片来分别作为主控制器芯片和辅 控制器芯片、1个MCU芯片、1个千兆以太网交换机芯片、1套电源管理系统芯片等核心组件， 将原有的许多单一功能的设备集成至一个域控设备上，减少了自动驾驶系统设备的数量及 复杂度，有效降低自动驾驶零部件出现问题的风险。 [0073] 尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基 本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为 包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。最后，还需要说明的是，在 本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或 操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者 顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得 包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，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、物品或者终端设备所固有的要素。在没 有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过 程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。 [0074] 以上对本申请实施例所提供的自动驾驶域控制器、控制方法及控制系统进行了详 细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说 明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方 案的范围。 11 11 CN 116691712 A 说明书附图 1/4页 图1 12 12 CN 116691712 A 说明书附图 2/4页 图2 13 13 CN 116691712 A 说明书附图 3/4页 图3 14 14 CN 116691712 A 说明书附图 4/4页 图4 15 15

　　2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问加。

　　3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。

　　4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档

　　ABB Manual - NGC8206 French (Rev AB) 手册(英语)说明书.pdf

　　贵州省黔东南州从江县东朗中学2024-2025学年八年级下学期语文期中质量监测试卷（含答案）.pdf

　　原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者