[发明专利]一种无人驾驶车型整车CAN网络拓扑结构

说明书

本发明公开了一种无人驾驶车型整车CAN网络拓扑结构，包括无人驾驶车型整车CAN网络拓扑和无人驾驶网关报文协议；整车CAN网络拓扑结构分为整车CAN网络架构和无人驾驶网络架构；整车CAN网络架构包括网关及其连接的一路CAN‑Q通信、一路CAN‑A通讯，无人驾驶网络架构包括：超声波雷达通讯CAN‑M，毫米波雷达通讯CAN‑N，交换机以太网通讯。本发明通过数据网关、域控制器将整车CAN通讯设备和无人驾驶域控制器进行分布组合式排布，解决了CAN总线负载率高，降低了错误帧数量，有效的防止整车CAN网络瘫痪，保证了整车行驶的安全。未来在无人驾驶车辆的发展中将成为必然趋势。

技术领域

本发明涉及无人驾驶领域，特别涉及一种无人驾驶车型整车CAN网络拓扑结构。

背景技术

无人驾驶车辆的主要组成部分有环境感知系统、仿真思考决策和整车网络通讯等。环境感知即利用车身各种传感器来模仿人类的视觉、听觉等，以便获取周围环境的信息；仿真思考决策则依赖车身计算机模仿人类大脑，对采集到的图像视频语音和信号信息进行辨别和环境重构等综合处理，以便做出加减速、刹车、转弯等驾驶决策。如何将整车无人驾驶系统与整车CAN网络拓扑进行合理设计已然成为各大汽车制造厂不断提高设计水平、提高整车安全性的目标之一。

发明内容

本发明目的是：提供一种无人驾驶车型整车CAN网络拓扑结构，通过数据网关、域控制器将整车CAN通讯设备和无人驾驶域控制器进行分布组合式排布，解决了CAN总线负载率高，降低了错误帧数量，有效的防止整车CAN网络瘫痪，保证了整车行驶的安全。未来在无人驾驶车辆的发展中将成为必然趋势。

本发明的技术方案是：

一种无人驾驶车型整车CAN网络拓扑结构，包括无人驾驶车型整车CAN网络拓扑和无人驾驶网关报文协议；

整车CAN网络拓扑结构分为两部分：整车CAN网络架构和无人驾驶网络架构；

整车CAN网络架构包括网关及其连接的一路CAN-Q通信、一路CAN-A通讯，其中CAN-Q通讯波特率500kps，连接无人驾驶系统部分的底盘域控制器、自动驾驶域控制器、摄像头、组合导航；自动驾驶域控制器通过CAN-A连接整车控制器、BMS、档位器，获取整车动力系统信息，并下发控制策略给整车控制器，实现车辆正常行驶控制；

无人驾驶网络架构包括：

超声波雷达通讯CAN-M，波特率250kps，雷达控制器获取全车超声波雷达探测障碍物数据，通过CAN-M与自动驾驶域控制器进行通讯；

毫米波雷达通讯CAN-N，波特率500kps，组合导航获取车辆定位信息，通过CAN-N连接自动驾驶域控制器，进行行驶路径数据分析；

交换机以太网通讯，通过交换机连接激光雷达控制器、双目摄像头，交换机通过以太网连接自动驾驶域控制器，进行激光雷达、摄像头数据分析。

优选的，以自动驾驶域控制器和底盘域控制器为核心，组成无人驾驶仿真思考决策拓扑架构；无人驾驶仿真思考决策拓扑架构包括底盘域控制器通讯CAN-W，波特率250KPS，连接线控转向EPS、线控制动EHB、电子手刹EPB；底盘域控制器通过整车CAN-Q通信连接自动驾驶域控制器，实现对线控底盘的转向、制动进行决策控制。

优选的，所述无人驾驶网关报文协议包括：

（1）将整车底盘CAN-S上的ABS车速和状态转发到CAN-K上用于仪表显示，同时将ABS驱动轮速信息、脉冲计数器数据转发到CAN-A及CAN-Q上用于整车控制器和底盘域控制器进行策略控制；

（2）将整车动力CAN-A上的电机状态信息、动力电池信息、整车状态转发到无人驾驶CAN-Q上用于WCU和自动驾驶域控制器进行整车控制策略执行；

（3）将车身CAN-K上的车身控制模块状态、前后制动气压、电源状态数据转发到无人驾驶CAN-Q上用于WCU与工控机进行车辆状态数据分析及控制；

（4）将无人驾驶CAN-Q上的EPB状态、制动状态、无人驾驶车身控制的数据报文转发到车身CAN-K上用于仪表显示。