[发明专利]一种基于区域控制器的数据冗余传输系统

说明书

本发明公开了一种基于区域控制器的数据冗余传输系统，属于汽车电子技术领域，包括：若干中央计算平台和若干区域控制器；每个中央计算平台连接若干个区域控制器，各区域控制器和与其连接的中央计算平台之间组成多个环形的通讯网络，构成环形拓扑结构，实现信号的冗余传输。各区域控制器和中央计算平台之间通过多条路径以太网连接通讯，组成多个环形的通讯网络，环形拓扑可以实现信号的冗余传输。

技术领域

本发明属于汽车电子技术领域，更具体地，涉及一种基于区域控制器的数据冗余传输系统。

背景技术

近年来，随着汽车电动化、智能化、网联化和共享化的深入发展，汽车电子电气架构正处于由分布式向域控制器深化阶段，整车电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)不断合并减少，车载中央计算平台应运而生。中央计算平台将传统的信息娱乐、仪表、车身控制等多个离散ECU的算力、决策融合在一个中央计算单元，通过将计算单元与功能单元分离，实现了硬件可升级、算力可共享、软件功能可扩展等诸多核心需求。

如图1所示，参考专利申请CN210578605U公开了一种基于区域控制器的汽车电子电气架构拓扑结构，主要包含中央计算平台系统(Central Control Module，CCM)、中央电气分配中心(Power Data Control，PDC)、区域控制器(Vehicle Integrate Unit，VIU)以及以太网传输骨干网络。中央计算平台系统包含3个高性能计算机(High PerformanceComputer，HPC)，负责整车功能的控制逻辑和算法的集中实现。三个中央计算平台模块内置以太网交换机芯片，芯片具备4路固定的100M端口，以及4路可配置端口，可配置类型包含100Base-T1、100Base-Tx和1000Base-T1。千兆端口用于中央计算平台之间的高速通信连接，百兆端口用于中央计算平台和区域控制器之间的通信连接。中央计算平台之间(CCM-CCM)的千兆以太网连接和中央计算平台与区域控制器(CCM-VIU)之间的百兆以太网连接，构成整个架构拓扑结构的以太网骨干网络。

在现有方案中，各区域控制器和中央计算平台之间采用星型拓扑，一旦链路故障，容易造成数据的丢失。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于区域控制器的数据冗余传输系统，设计基于区域控制器的冗余电子电气架构，为功能安全相关报文的冗余传输，防止关键数据传输过程中由于链路故障而丢失。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于区域控制器的数据冗余传输系统，包括：若干中央计算平台和若干区域控制器；

每个中央计算平台连接若干个区域控制器，各区域控制器和与其连接的中央计算平台之间组成多个环形的通讯网络，构成环形拓扑结构，实现信号的冗余传输。

在一些可选的实施方案中，各中央计算平台中包括以太网交换器，各区域控制器和与其连接的中央计算平台之间通过以太网总线连接该中央计算平台中的以太网交换器对应端口，通过以太网交换器实现连接于同一个中央计算平台的各区域控制器之间的信息交互。

在一些可选的实施方案中，各区域控制器和与其连接的中央计算平台之间有多条传输路径，各区域控制器根据所传输数据的丢帧容忍度以及关键程度，选择路径传输方式，丢帧容忍度越低且关键程度越高，采用的路径条数越多。

在一些可选的实施方案中，各区域控制器在其构成的环形拓扑结构中，通过区域控制器的一个端口周期性地发送检测帧来检测环网故障，若环网工作正常，则检测帧在环网一周后，能够被区域控制器的其它端口接收到，若在预设时间内，其它端口未接收到检测帧，则认为出现网络故障，由区域控制器向中央计算平台发送网络故障告警信息。

在一些可选的实施方案中，各区域控制器在处于环网故障状态下，仍通过区域控制器的一个端口周期性地发送检测帧来检测环网故障，若能够被区域控制器的其它端口接收到，则表明环网恢复正常。