一种基于区域控制器的摄像头共享系统及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种基于区域控制器的摄像头共享系统及车辆。


背景技术：

2.随着智能汽车的快速发展，车辆功能日益复杂，如果采用传统的分布式电子电气架构，需要几十个甚至上百个控制器实现不同功能。在此背景下，下一代eea（electrical/electronic architecture，电子电气架构）各个主机厂都在规划中央计算加区域控制器的方案。中央计算平台采用了高算力芯片，融合整车功能和控制器，提高软件迭代速度、降低控制器成本；区域控制器就近配电和i/o接入，减少整车线束成本和重量。但区域控制器的i/o接入方案目前均是将普通的传感器和执行器就近接入到zcu，而对于摄像头的视频数据，依然采用直连到中央计算平台的方案，无法实现真正的、完整的区域集成方案。如图1所示，位于车辆前后左右侧的摄像头均需要通过较长数据线接入中央计算平台。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本实用新型提供了一种基于区域控制器的摄像头共享系统及车辆，可以实现摄像头就近接入到区域控制器，降低线束长度、重量和成本。
4.本实用新型的第一方面，提供一种基于区域控制器的摄像头共享系统，包括中央计算平台与多个区域控制器，不同的区域控制器分别用于控制车辆不同区域的设备或实现不同的功能，且每个所述区域控制器位于所述车辆上的位置不同；
5.每个所述区域控制器均与该所述区域控制器临近的至少一个摄像头连接；每个所述区域控制器接收与其连接的摄像头传输的视频数据，并经数据转换后通过以太网交换机传输至所述中央计算平台，所述中央计算平台基于数据分发服务dds实现不同摄像头传输的视频数据的共享。
6.在一可选实施例中，所述区域控制器包括微处理器、视频解码器与数据转换器，其中所述微处理器直接与所述以太网交换机连接，所述视频解码器的输出端与所述数据转换器连接，所述数据转换器与所述以太网交换机连接，所述视频解码器的输入端与所述至少一个摄像头连接。
7.在一可选实施例中，所述至少一个摄像头通过低电压差分信号接口与所述视频解码器连接，所述视频解码器将低电压差分信号解码为csi信号。
8.在一可选实施例中，所述数据转换器将所述csi信号转化为2.5g、5g或10g的以太信号，以便中央计算平台在车载以太网骨干网上传输和共享。
9.在一可选实施例中，所述中央计算平台包括gpu处理器与视频编码器，所述gpu处理器与所述视频编码器相连接，所述gpu处理器与所述以太网交换机连接。
10.在一可选实施例中，所述中央计算平台还包括以太网phy端口，所述以太网交换机与所述以太网phy端口连接。
11.在一可选实施例中，所述的基于区域控制器的摄像头共享系统，还包括显示屏，所述显示屏与所述视频编码器连接。
12.在一可选实施例中，所述gpu处理器利用图形处理程序处理视频数据并输出dp信号至所述视频编码器，所述视频编码器将dp信号转化为低电压差分信号推送至所述显示屏。
13.在一可选实施例中，所述多个区域控制器至少包括：前区域控制器、左区域控制器、右区域控制器、后区域控制器。
14.本实用新型的第二方面，提供一种车辆，其特征在于，包括：车体，及设于车体内的本实用新型第一方面所述的基于区域控制器的摄像头共享系统。
15.本实用新型提供通过在车辆的不同区域配置区域控制器，然后将每个区域的摄像头连接至对应的区域控制器，实现摄像头就近接入到区域控制器，降低了线束长度、重量和成本；通过以太网交换机与中央计算平台进行数据交互，可以利用dds协议实现摄像头视频数据共享。
附图说明
16.图1为现有技术中一种摄像头直连中央计算平台的示意框图；
17.图2为本实用新型实施例中一种摄像头连接区域控制器的示意图；
18.图3为本实用新型实施例中一种基于区域控制器的摄像头共享系统的结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例中另一种基于区域控制器的摄像头共享系统的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.应当理解的是，虽然在本实用新型描述中使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元、或各条件，但是这些单元或条件不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个与另一个进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元，第一条件与第二条件同前述一样作为区分。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
22.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.智能车辆指被配置为具有自主驾驶模式的车辆，在自主驾驶模式下，车辆在很少
或没有驾驶员的介入的情况下导航驾驶。车辆具有一个或多个传感器的感知系统，一个或多个传感器被配置为检测关于车辆在其中驾驶环境的信息。车辆及其相关联的(一个或多个)控制器使用检测的信息导航驾驶。车辆还可以在手动模式、完全自主模式或部分自主模式下完成自主驾驶或辅助驾驶。
24.中央计算平台作为车辆的核心控制部件，可以执行车辆的各种控制系统。车辆包括但不限于感知系统、车辆控制系统、无线通信系统、用户接口系统和传感器系统。车辆还包含在车辆的某些通用组件，诸如引擎、制动系统、底盘、变速器、动力电池等，其可以由车辆控制系统和/或感知系统利用多种通信信号和/或命令来控制车辆行驶，诸如加速、减速、转向、变道等信令。
25.其中感知系统包括必要的硬件(例如处理器、存储器、存储装置)和软件(例如操作系统、规控程序)，以接收来自传感器系统、控制系统、无线通信系统和/或用户接口系统的信息，处理接收到的信息，规划驾驶路线、紧急躲避、超车、变道等，然后基于规划和控制信息行驶。感知系统主要的数据来源于摄像头与其他传感器，如雷达传感器。摄像头可以说是车辆的眼睛，非常重要，其数据的共享也随着车辆的发展日趋显得重要。
26.如图2所示，本实用新型提供的一种基于区域控制器的摄像头共享系统，包括多个区域控制器与一中央计算平台。不同的区域控制器分别用于控制车辆不同区域的设备或实现不同的功能，且每个所述区域控制器位于所述车辆上的位置不同。
27.车辆中的区域控制器至少包括前区域控制器、左区域控制器、右区域控制器、后区域控制器。示例地，这些区域控制器根据区域或功能域划分，比如是座舱域、智驾域、车身域、动力底盘域等的控制器。中央计算平台即ccp：central computing platform，包括含有多个高算力芯片，融合整车功能和控制。
28.随着智能汽车的发展，车辆上的摄像头也越来越多，图2中所示的摄像头包括前置摄像头、后置摄像头、左右后视镜上设置的摄像头、车载摄像头（车内摄像头）、b柱上的摄像头，当然还可以包括其他位置设置的摄像头，例如座椅后方设置的摄像头等。
29.请继续参阅图2所示，每个所述区域控制器均与该所述区域控制器临近的至少一个摄像头连接。例如前区域控制器与前置摄像头连接，后置摄像头与后区域控制器连接，左侧区域控制器与车辆左侧区域的多个摄像头连接，右侧区域控制器同样连接多个右侧区域的摄像头。摄像头就近接入区域控制器可以减少接入线束长度，减少控制器的数量，从而降低车体重量和成本。
30.结合图2与图3所示，每个所述区域控制器接收与其连接的摄像头传输的视频数据。每个所述区域控制器均内部集成有微处理器、视频解码器与数据转换器。其中所述微处理器直接与所述以太网交换机连接，所述视频解码器的输出端与所述数据转换器连接，所述数据转换器与所述以太网交换机连接，所述视频解码器的输入端与所述至少一个摄像头连接。
31.所述摄像头通过低电压差分信号（lvds：low voltage differential signaling）接口与所述视频解码器连接，将视频数据输入至所述视频解码器，所述视频解码器将低电压差分信号解码为csi（camera serial interface， 处理器与摄像头模块之间的高速串行接口）信号并传输至所述数据转换器。所述数据转换器将csi信号转换为2.5g、5g或10g的以太信号，以便中央计算平台在车载以太网骨干网上传输和共享。至此，摄像头的视频数据经
数据转换后，通过以太网交换机传输至所述中央计算平台。所述中央计算平台基于数据分发服务dds实现不同摄像头传输的视频数据的共享。其中dds(data distribution service for real-time systems)是一种面向实时系统的数据分发服务，属于数据分发协议，是现有技术中较为成熟的软件技术，无需进行创造性改进、使用。需理解的是，上述数据转换、数据传输是相应部件的自有功能，并未在软件上进行改进。
32.进一步地，所述中央计算平台包括gpu处理器与视频编码器，所述gpu处理器与所述视频编码器相连接，所述gpu处理器与所述以太网交换机连接。如图3所示，所述中央计算平台还包括以太网phy端口，区域控制器与所述以太网phy端口连接，具体由所述以太网交换机与该以太网phy端口连接。
33.所述gpu处理器利用图形处理程序处理视频数据并将处理后的视频数据以dp信号（即现场总线的一种，用于现场层的高速数据传送）形式输出至所述视频编码器，所述视频编码器将dp信号转化为低电压差分信号至显示屏，显示屏用于显示摄像头拍摄的视频数据，具体显示哪一个摄像头的视频数据，则由中央计算平台控制。
34.本实用新型提出一种的新的摄像头布置方案，将摄像头分散连接至不同的区域控制器，由区域控制器对视频数据进行处理，然后交由以太网交换机实现在车载通信骨干网上传输，中央计算平台集成多种功能控制与多种计算能力，可以利用dds协议实现多个摄像头的视频数据的共享。
35.图4是本实用新型的另一种实施例，在该实施例中，以太网交换机与图3中的设置位置不同，图3中的实施例，以太网交换机集成于所示的区域控制器内，图4所示实施例为单独使用的以太网交换机，各区域控制器直接通过车内部的以太网骨干网接入以太网交换机，各区域控制器然后由通过该以太网交换机与中央计算平台进行数据交互。采用这种方式可以减少各区域控制器的以太网交换机数量，直接由中央计算平台在该以太网交换机中获取各区域控制器获取的摄像头的视频数据。
36.本实用新型还提供一种车辆，包括：车体，及设于车体内的基于区域控制器的摄像头共享系统。所述基于区域控制器的摄像头共享系统包括中央计算平台与多个区域控制器，不同的区域控制器分别用于控制车辆不同区域的设备或实现不同的功能，且每个所述区域控制器位于所述车辆上的位置不同；每个所述区域控制器均与该所述区域控制器临近的至少一个摄像头连接；每个所述区域控制器接收与其连接的摄像头传输的视频数据，并经数据转换后通过以太网交换机传输至所述中央计算平台，所述中央计算平台基于数据分发服务dds实现不同摄像头传输的视频数据的共享。
37.所述区域控制器包括微处理器、视频解码器与数据转换器，其中所述微处理器直接与所述以太网交换机连接，所述视频解码器的输出端与所述数据转换器连接，所述数据转换器与所述以太网交换机连接，所述视频解码器的输入端与所述至少一个摄像头连接。所述至少一个摄像头通过低电压差分信号接口与所述视频解码器连接，所述视频解码器将低电压差分信号解码为csi信号。
38.所述数据转换器将所述csi信号转化为2.5g、5g或10g的以太信号，以便中央计算平台在车载以太网骨干网上传输和共享。所述中央计算平台包括gpu处理器与视频编码器，所述gpu处理器与所述视频编码器相连接，所述gpu处理器与所述以太网交换机连接。所述gpu处理器利用图形处理程序处理视频数据并输出dp信号至所述视频编码器，所述视频编
码器将dp信号转化为低电压差分信号推送至所述显示屏。
39.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
40.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。