控制系统及车辆的制作方法

1.本说明书涉及控制技术领域，尤其涉及一种控制系统及车辆。


背景技术：

2.目前，电子控制单元(electronic control unit，ecu)因其可用于对车辆中的执行部件进行控制，在车辆中得到广泛应用。示例性的，车辆中安装有多种传感器，上述传感器能够采集车辆运行过程中的相关数据。比如，上述传感器能够采集车辆运行中刹车、换挡、速度、加速度等的数据。ecu能够获取至少部分传感器采集到的数据，并对上述数据进行处理得到控制指令。之后，ecu向执行部件发送控制指令，以实现对车辆的控制。除了纯粹的传感器读取之外的另一个例子是，ecu可以应用于辅助，自动，自主驾驶。这可能需要ecu执行读取传感器、进行传感器融合、场景感知、路径规划和执行器控制等功能。
3.在相关技术中，车辆中不同执行部件所对应的控制需求(例如所需的计算性能)不同。这就需要技术人员在设计车辆的时候，基于每个执行部件对应的控制需求分别进行软硬件设计，得到该执行部件对应的ecu。然而，上述ecu在被设计完成后，其对应的计算性能便已固定，其计算性能很难再进行扩展。这使得控制系统的可扩展性较差。
4.因此，控制技术领域需要提供一种具有较高可扩展性的控制系统。


技术实现要素：

5.本说明书提供一种可扩展性更高的控制系统及车辆。
6.第一方面，本说明书提供一种控制系统，包括：至少一个电子控制单元ecu，其中，每个ecu包括：第一数据i/o接口和第二数据i/o接口、第一性能芯片和第二性能芯片、以及选路器；所述选路器分别与所述第一数据i/o接口、所述第二数据i/o接口、所述第一性能芯片和所述第二性能芯片通信连接，其中，所述选路器的运行模式包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下，所述选路器连通所述第一性能芯片与所述第二性能芯片，以及在所述第二模式下，所述选路器连通所述第一性能芯片与所述第一数据i/o接口，并连通所述第二性能芯片与所述第二数据i/o接口。
7.在一些实施例中，所述选路器包括：第一选路部件、第二选路部件、以及至少一个安全芯片；所述第一选路部件分别与所述第一性能芯片和所述第一数据i/o接口通信连接；所述第二选路部件分别与所述第二性能芯片、所述第二数据i/o接口和所述第一选路部件通信连接；所述至少一个安全芯片，与所述第一选路部件和所述第二选路部件通信连接，并被配置为：在所述第一模式下，控制所述第一选路部件和所述第二选路部件连通所述第一性能芯片与所述第二性能芯片，以及，在所述第二模式下，控制所述第一选路部件连通所述第一性能芯片与所述第一数据i/o接口，并控制所述第二选路部件连通所述第二性能芯片与所述第二数据i/o接口。
8.在一些实施例中，所述至少一个安全芯片包括：第一安全芯片和第二安全芯片；所述第一安全芯片分别与所述第一性能芯片和所述第一选路部件通信连接；以及，所述第二
安全芯片分别与所述第二性能芯片和所述第二选路部件通信连接。
9.在一些实施例中，所述控制系统还包括：第一电源和第二电源，所述第一电源被配置为对所述至少一个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口、所述第一性能芯片、所述第一选路部件、以及所述第一安全芯片供电，所述第二电源被配置为对所述至少一个ecu中的每个ecu的所述第二数据i/o接口、所述第二性能芯片、所述第二选路部件、以及所述第二安全芯片供电。
10.在一些实施例中，所述第一性能芯片在运行时产生第一控制数据，所述第二性能芯片在运行时产生第二控制数据；以及，所述至少一个安全芯片与所述第一性能芯片和所述第二性能芯片通信连接，运行时对所述第一控制数据和所述第二控制数据中的至少一个进行验证处理。
11.在一些实施例中，每个ecu还包括：印制电路板pcb，所述pcb设置有两个性能芯片接口，其中，所述第一数据i/o接口和所述第二数据i/o接口被设置在所述pcb上，所述第一性能芯片和所述第二性能芯片分别被设置在所述两个性能芯片接口上。
12.在一些实施例中，每个ecu中各组件之间的通信连接为统一总线连接。
13.在一些实施例中，每个ecu中各组件之间的通信连接基于高速串行计算机扩展总线标准pcie协议。
14.在一些实施例中，所述至少一个ecu包括以预设拓扑结构连接的m个ecu，所述m为大于1的整数；以及，所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口与所述预设拓扑结构上相邻的ecu的所述第一数据i/o接口或所述第二数据i/o接口通信连接，使得所述预设拓扑结构呈环形连接。
15.在一些实施例中，每个ecu中各组件之间的通信连接基于第一通信协议；不同ecu的数据i/o接口之间的通信连接基于第二通信协议；以及，所述第一通信协议与所述第二通信协议相同。
16.在一些实施例中，所述至少一个ecu包括m个ecu，所述m为大于1的整数；以及，所述控制系统还包括交换电路，所述交换电路分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口和所述第二数据i/o接口通信连接，使得所述m个ecu形成星形连接。
17.在一些实施例中，所述交换电路包括：第一交换器和第二交换器，所述第一交换器分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口通信连接，所述第二交换器与所述第一交换器通信连接，并分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第二数据i/o接口通信连接。
18.第二方面，本说明书还提供一种车辆，包括：执行部件以及控制系统；其中，所述控制系统包括至少一个电子控制单元ecu，被配置为向所述执行部件发送控制数据，其中，每个ecu包括：第一数据i/o接口、第二数据i/o接口、第一性能芯片、第二性能芯片、以及选路器；所述选路器分别与所述第一数据i/o接口、所述第二数据i/o接口、所述第一性能芯片和所述第二性能芯片通信连接，其中，所述选路器的运行模式包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下，所述选路器连通所述第一性能芯片与所述第二性能芯片，以及在所述第二模式下，所述选路器连通所述第一性能芯片与所述第一数据i/o接口，并连通所述第二性能芯片与所述第二数据i/o接口。
19.在一些实施例中，所述选路器包括：第一选路部件、第二选路部件、以及至少一个
安全芯片；所述第一选路部件分别与所述第一性能芯片和所述第一数据i/o接口通信连接；所述第二选路部件分别与所述第二性能芯片、所述第二数据i/o接口和所述第一选路部件通信连接；以及，所述至少一个安全芯片与所述第一选路部件和所述第二选路部件通信连接，被配置为：在所述第一模式下，控制所述第一选路部件和所述第二选路部件连通所述第一性能芯片与所述第二性能芯片，以及，在所述第二模式下，控制所述第一选路部件连通所述第一性能芯片与所述第一数据i/o接口，并控制所述第二选路部件连通所述第二性能芯片与所述第二数据i/o接口。
20.在一些实施例中，所述至少一个安全芯片包括：第一安全芯片和第二安全芯片；所述第一安全芯片分别与所述第一性能芯片和所述第一选路部件通信连接；以及，所述第二安全芯片分别与所述第二性能芯片和所述第二选路部件通信连接。
21.在一些实施例中，所述控制系统还包括：第一电源和第二电源，所述第一电源被配置为对所述至少一个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口、所述第一性能芯片、所述第一选路部件、以及所述第一安全芯片供电，所述第二电源被配置为对所述至少一个ecu中的每个ecu的所述第二数据i/o接口、所述第二性能芯片、所述第二选路部件、以及所述第二安全芯片供电。
22.在一些实施例中，所述第一性能芯片在运行时产生第一控制数据，所述第二性能芯片在运行时产生第二控制数据；以及，所述至少一个安全芯片与所述第一性能芯片和所述第二性能芯片通信连接，运行时对所述第一控制数据和所述第二控制数据中的至少一个进行验证处理。
23.在一些实施例中，每个ecu还包括：印制电路板pcb，所述pcb设置有两个性能芯片接口，其中，所述第一数据i/o接口和所述第二数据i/o接口被设置在所述pcb上，所述第一性能芯片和所述第二性能芯片分别被设置在所述两个性能芯片接口上。
24.在一些实施例中，每个ecu中各组件之间的通信连接为统一总线连接。
25.在一些实施例中，每个ecu中各组件之间的通信连接基于高速串行计算机扩展总线标准pcie协议。
26.在一些实施例中，所述至少一个ecu包括以预设拓扑结构连接的m个ecu，所述m为大于1的整数；以及，所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口与所述预设拓扑结构上相邻的ecu的所述第二数据i/o接口通信连接，使得所述预设拓扑结构呈环形连接。
27.在一些实施例中，每个ecu中各组件之间的通信连接基于第一通信协议；不同ecu的数据i/o接口之间的通信连接基于第二通信协议；以及，所述第一通信协议与所述第二通信协议相同。
28.在一些实施例中，所述至少一个ecu包括m个ecu，所述m为大于1的整数；以及，所述控制系统还包括交换电路，所述交换电路分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口和所述第二数据i/o接口通信连接，使得所述m个ecu形成星形连接。
29.在一些实施例中，所述交换电路包括：第一交换器和第二交换器，所述第一交换器分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口通信连接，所述第二交换器与所述第一交换器通信连接，并分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第二数据i/o接口通信连接。
30.由以上技术方案可知，本说明书提供的控制系统及车辆，每个ecu包括第一数据i/
o接口和第二数据i/o接口、第一性能芯片和第二性能芯片、以及选路器，选路器分别与第一数据i/o接口、第二数据i/o接口、第一性能芯片和第二性能芯片通信连接，选路器的运行模式包括第一模型和第二模式，在第一模式下，选路器连通第一性能芯片与第二性能芯片，在第二模式下，选路器连通第一性能芯片与第一数据i/o接口，并连通第二性能芯片与第二数据i/o接口。基于该方案，可以通过控制选路器的运行模式，使得ecu灵活地满足多种不同的控制需求，例如，可以控制选路器工作在第一模式，以使用单个ecu的计算性能实现控制需求，又例如，还可以控制选路器工作在第二模式，以联合多个ecu的计算性能实现控制需求。因此，本技术提供的控制系统具有较高的可扩展性。
31.本说明书提供的控制系统及车辆的其他功能将在以下说明中部分列出。本说明书提供的控制系统及车辆的创造性方面可以通过实践或使用下面详细示例中所述的方法、装置和组合得到充分解释。
附图说明
32.为了更清楚地说明本说明书实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1示出了根据本说明书的实施例提供的一种车辆的结构示意图；
34.图2示出了根据本说明书的实施例提供的一种ecu的结构示意图；
35.图3示出了根据本说明书的实施例提供的单ecu在第一模式下的数据通路的示意图；
36.图4示出了根据本说明书的实施例提供的单ecu在第二模式下的数据通路的示意图；
37.图5a示出了根据本说明书的实施例提供的2个ecu形成的环形数据通路的示意图；
38.图5b示出了根据本说明书的实施例提供的4个ecu形成的环形数据通路的示意图；
39.图6示出了根据本说明书的实施例提供的由两个电源供电的控制系统的示意图；
40.图7a示出了根据本说明书的实施例提供的多个ecu之间形成星形连接的一个示意图；
41.图7b示出了根据本说明书的实施例提供的多个ecu之间形成星形连接的另一示意图；
42.图8示出了根据本说明书的实施例提供的pcb以及基于该pcb生成不同控制系统的示意图；以及
43.图9示出了根据本说明书的实施例提供的soc的结构示意图。
具体实施方式
44.以下描述提供了本说明书的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本说明书中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本说明书不限于所示的实施例，而是与权利要求一
致的最宽范围。
45.这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，而不是限制性的。比如，除非上下文另有明确说明，这里所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也可以包括复数形式。当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”和/或“含有”意思是指所关联的整数，步骤、操作、元素和/或组件存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组的存在或在该系统/方法中可以添加其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或组。
46.考虑到以下描述，本说明书的这些特征和其他特征、以及结构的相关元件的操作和功能、以及部件的组合和制造的经济性可以得到明显提高。参考附图，所有这些形成本说明书的一部分。然而，应该清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本说明书的范围。还应理解，附图未按比例绘制。
47.本说明书中使用的流程图示出了根据本说明书中的一些实施例的系统实现的操作。应该清楚地理解，流程图的操作可以不按顺序实现。相反，操作可以以反转顺序或同时实现。此外，可以向流程图添加一个或多个其他操作。可以从流程图中移除一个或多个操作。
48.本说明书中“第一”、“第二”等前缀字样的使用仅仅为了便于对归属于同一个名称类别下的不同事物进行区分描述，不对事物的次序或者数量进行约束。例如，“第一信息”和“第二信息”仅仅为不同内容或者用途的信息，二者没有时间先后关系或者优先级高低关系，第一信息可能是一个信息或者多个信息，第二信息也可能是一个信息或者多个信息。
49.本说明书中“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a；b；c；a和b；a和c；b和c；或a和b和c。其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
50.需要说明的是，在本技术中，连接可以是直接连接，也可以是间接连接。比如a与b连接可以是a和b直接连接，也可以是a和b之间通过c进行连接。
51.图1示出了根据本说明书的实施例提供的一种车辆10的结构示意图。车辆10可以为自动驾驶车辆，也可以为非自动驾驶车辆。当车辆10为自动驾驶车辆时，车辆10的自动驾驶等级可以为下述等级中的任意一种：辅助驾驶等级、半自动驾驶等级、以及全自动驾驶等级。如图1所示，车辆10可以包括执行部件100、传感系统110和控制系统200。
52.执行部件100是指车辆10中能够接收控制数据、并基于控制数据对车辆10进行控制的部件。例如，执行部件100可以包括，但不限于，车辆10中的发动机、变速器、底盘、油门、引擎、制动系统和转向系统(包括轮胎的转向和/或转向灯的操作)的驱动执行部件等部件。执行部件100还可以包括车辆10中的其他部件。
53.所述传感系统110包括多个传感器。所述多个传感器可以包括向车辆10提供数据的各种内部和外部传感器。比如图1中所示，所述多个传感器可以包括车辆部件传感器和环境传感器。车辆部件传感器连接着车辆10的执行部件100，可以检测到所述执行部件100中各个部件的运行状态和参数。
54.所述环境传感器允许车辆理解并潜在地响应其环境，以便帮助车辆10进行导航、
路径规划以及保障乘客以及周围环境中的人或财产的安全。所述环境传感器还可用于识别，跟踪和预测物体的运动，例如行人和其他车辆。所述环境传感器可以包括位置传感器和外部对象传感器。
55.所述位置传感器可以包括gps接收器、加速度计和/或陀螺仪，接收器。所述位置传感器可以感知和/或确定车辆10多地理位置和方位。例如，确定车辆的纬度，经度和高度。
56.所述外部对象传感器可以检测车辆外部的物体，例如其他车辆，道路中的障碍物，交通信号，标志，树木等。外部对象传感器可以包括激光传感器、雷达、照相机、声纳和/或其他检测装置。
57.控制系统200与执行部件100和传感系统110通信连接。所述控制系统200接收所述传感系统110感知的信息后，可以处理与车辆驾驶(例如，自动驾驶)有关的信息和/或数据，并向执行部件100发送控制数据以执行本公开中描述的一个或多个功能。
58.需要说明的是，车辆10中所包括的执行部件100的数量可以为一个或者多个。当车辆10中包括的执行部件100的数量为多个时，每个执行部件100均可以对应一个控制系统200。例如，车辆10中可以包括：发动机、变速器、底盘、发动机对应的控制系统、变速器对应的控制系统、以及底盘对应的控制系统。
59.继续参见图1，控制系统200可以包括至少一个ecu 300。需要说明的是，控制系统200所包括的ecu 300的数量可以为一个，也可以为多个，例如，2个、3个、4个、或者更多个，本技术对此不作限定。图1中以一个ecu为例进行示意。在一些实施例中，在车辆10包括多个执行部件100的情况下，可以一些执行部件100对应的控制系统200中包括一个ecu 300，另一些执行部件100对应的控制系统200中包括多个ecu 300。
60.图2示出了根据本说明书的实施例提供的一种ecu 300的结构示意图。如图2所示，ecu 300至少可以包括：两个第一数据输入/输出(input/output，i/o)接口、两个性能芯片(performancechip)、以及选路器(route selector)350。比如，所述性能芯片可以为性能soc(performance soc)。为了便于描述，后文中将两个第一数据i/o接口分别描述为第一数据i/o接口310和第二数据i/o接口320，并且，将两个性能芯片分别描述为第一性能芯片330和第二性能芯片340。应理解，在同一个ecu 300中，第一数据i/o接口310和第二数据i/o接口可以互换，第一性能芯片330和第二性能芯片340可以互换。
61.第一数据i/o接口310、第二数据i/o接口320用于在不同ecu 300之间进行数据传递。在一些实施例中，在控制系统200包括多个ecu 300的情况下，第一数据i/o接口310、第二数据i/o接口320均可以与其他ecu的数据i/o接口通信连接，被配置为从其他ecu接收数据，或者向其他ecu输出数据。
62.在一些实施例中，第一数据i/o接口和第二数据i/o接口均可以为基于线驱动器(linedriver)的接口。例如，第一数据i/o接口和第二数据i/o接口可以采用retimer芯片，以对控制数据进行均衡和增强。
63.第一性能芯片330和第二性能芯片340为具有一定计算性能的芯片。在一些实施例中，第一性能芯片330和第二性能芯片340均被配置为产生控制数据，即第一性能芯片330在运行时产生第一控制数据；第二性能芯片340在运行时产生第二控制数据。例如，所述控制数据可以是性能芯片(第一性能芯片330或者第二性能芯片340)从车辆中的至少部分传感器采集数据，并对数据进行计算处理得到的。又例如，所述控制数据还可以是性能芯片(第
一性能芯片330或者第二性能芯片340)从其他性能芯片接收到上一级控制数据，并对该上一级控制数据进行计算处理得到的。上述其他性能芯片可以为同一ecu中的其他性能芯片，也可以为不同ecu中的其他性能芯片。又例如，所述控制数据还可以是性能芯片(第一性能芯片330或者第二性能芯片340)从车辆中的至少部分传感器采集数据以及从其他ecu接收到的上一级控制数据，并对上述传感器采集的数据和上一级控制数据进行计算处理得到的。
64.相较于仅包括1个性能芯片，ecu 300通过包括两个性能芯片，实现了计算性能的扩展。这种设计提高了单ecu的计算性能。
65.在一些实施例中，同一ecu 300中的第一性能芯片330和第二性能芯片340产生的控制数据相同。该情况下，第一性能芯片330和第二性能芯片340实现相同的控制功能，为冗余备份关系。通过在控制系统中设置冗余备份的性能芯片，能够提高控制系统所提供的控制功能的安全性，适用于对控制功能的安全性较高的场景。
66.在一些实施例中，第一性能芯片330和第二性能芯片340产生的控制数据不同。该情况下，第一性能芯片330和第二性能芯片340实现不同的控制功能。通过第一性能芯片330和第二性能芯片340的协同工作，来实现执行部件的控制需求，可适用于执行部件的控制需求较为复杂的场景。
67.继续参见图2，选路器350分别与第一数据i/o接口310、第二数据i/o接口320、第一性能芯片330和第二性能芯片340通信连接。选路器350的运行模式包括第一模式和第二模式。根据运行模式的不同，选路器350可以可控地在第一性能芯片330、第二性能芯片340、第一数据i/o接口310、第二数据i/o接口320之间分别形成不同的数据通路。
68.在第一模式下，选路器350连通第一性能芯片330与第二性能芯片340。这样，第一性能芯片330和第二性能芯片340之间可以传递数据。例如，第一性能芯片330产生的控制数据可以传递至第二性能芯片340，或者，第二性能芯片340产生的控制数据可以传递至第一性能芯片330。
69.在第二模式下，选路器350连通第一性能芯片330与第一数据i/o接口310，并连通第二性能芯片340与第二数据i/o接口320。这样，第一性能芯片330和第一数据i/o接口310之间可以传递数据。例如，第一性能芯片330产生的控制数据可以传递至第一数据i/o接口310，进而通过第一数据i/o接口310传递至其他ecu；或者，第一数据i/o接口可以从其他ecu接收控制数据，进而通过第一数据i/o接口传递至第一性能芯片330。第二性能芯片340和第二数据i/o接口320之间可以传递数据。例如，第二性能芯片340产生的控制数据可以传递至第二数据i/o接口320，进而通过第二数据i/o接口320传递至其他ecu；或者，第二数据i/o接口320可以从其他ecu接收控制数据，进而通过第二数据i/o接口320传递至第二性能芯片340。
70.应理解，由于选路器350的运行模式包括第一模式和第二模式，在第一模式下，选路器350能够连通第一性能芯片330和第二性能芯片340，在第二模式下，选路器350能够连通第一性能芯片330与第一数据i/o接口310，并连通第二性能芯片340和第二数据i/o接口320，因此，可以通过控制选路器350的运行模式，使得ecu灵活地满足多种不同的控制需求。例如，在执行部件的控制需求较为简单的场景中，可以控制选路器350工作在第一模式，从而使用单个ecu的计算性能实现执行部件的控制需求。又例如，在执行部件的控制需求较为
复杂的场景中，可以控制选路器350工作在第二模式，从而能够联合多个ecu的计算性能实现执行部件的控制需求。由此可见，本技术提供的控制系统的计算性能具有较高的可扩展性。
71.继续参见图1，在一些实施例中，选路器350可以包括第一选路部件351、第二选路部件352、以及至少一个安全芯片(safetychip)。在一些实施例中，所述安全芯片可以是安全soc(safetysystemon chip)
72.其中，第一选路部件351可以分别与第一性能芯片330和第一数据i/o接口310通信连接。第二选路部件352可以分别与第一选路部件351、第二性能芯片340和第二数据i/o接口320通信连接。上述至少一个安全芯片可以与第一选路部件351和第二选路部件352通信连接。在第一模式下，上述至少一个安全芯片可以通过控制第一选路部件351和第二选路部件352的状态以连通第一性能芯片330与第二性能芯片340。在第二模式下，上述至少一个安全芯片可以通过控制第一选路部件351的状态以连通第一性能芯片330与第一数据i/o接口，并可以通过控制第二选路部件352的状态以连通第二性能芯片340与第二数据i/o接口。也就是说，上述至少一个安全芯片可以通过控制第一选路部件351和第二选路部件352来实现选路功能。
73.在一些实施例中，第一选路部件351和第二选路部件352可以采用多路复用器(multiplexers)。多路复用器为能够实现类似单刀双掷功能的器件。例如，多路复用器可以包括静态触点、第一动态触点、第二动态触点和连通件。连通件的第一端连接静态触点，连通件的第二端可以选择性地连接第一动态触点或者第二动态触点。一种示例性的连接方式如下：第一选路部件351的静态触点与第一性能芯片330连接，第二选路部件352的静态触点与第二性能芯片340连接，第一选路部件351的第一动态触点与第一数据i/o接口310连接，第二选路部件352的第一动态触点与第二数据i/o接口320连接，第一选路部件351的第二动态触点与第二选路部件351的第二动态触点连接。
74.在第一模式下，上述至少一个安全芯片可以控制第一选路部件351中的连通件的第二端连接至第二动态触点，并控制第二选路部件352中的连通件连接至第二动态触点，这样使得，第一性能芯片330、第一选路部件351的静态触点、第一选路部件351的第二动态触点、第二选路部件352的第二动态触点、第二选路部件352的静态触点、以及第二性能芯片340之间形成数据通路。
75.在第二模式下，上述至少一个安全芯片可以控制第一选路部件351中的连通件的第二端连接至第一动态触点，这样使得第一性能芯片330、第一选路部件351的静态触点、第一选路部件352的第一动态触点、第一数据i/o接口310之间形成数据通路。上述至少一个安全芯片还可以控制第二选路部件352中的连通件连接至第一动态触点，这样使得第二性能芯片340、第二选路部件352的静态触点、第二选路部件352的第一动态触点、第二数据i/o接口320之间形成数据通路。
76.在一些实施例中，继续参见图2，上述至少一个安全芯片包括第一安全芯片353和第二安全芯片354。第一安全芯片353与第一选路部件351通信连接，第二安全芯片354与第二选路部件352通信连接。在第一模式下，第一安全芯片353控制第一选路部件351的状态，第二安全芯片354控制第二选路部件352的状态，以连通第一性能芯片330与第二性能芯片340。在第二模式下，第一安全芯片353控制第一选路部件351的状态，以连通第一性能芯片
330与第一数据i/o接口310；第二安全芯片354控制第二选路部件352的状态，以连通第二性能芯片340与第二数据i/o接口320。
77.在一些实施例中，上述至少一个安全芯片还被配置为对性能芯片(第一性能芯片330和第二性能芯片340中的至少一个)产生的控制数据进行验证处理。在一些实施例中，继续参见图2，第一安全芯片353还与第一性能芯片330通信连接，第二安全芯片354还与第二性能芯片340通信连接，第一安全芯片353和第二安全芯片354之间也通信连接。
78.下面，以具体的应用场景为例，结合图3至图7对控制系统200以及控制系统200中的数据传递方式进行举例说明。
79.在一些示例性的应用场景中，车辆10中的执行部件对应的控制需求较为简单，通过单个ecu 300即可完成执行部件的控制需求。该场景下，执行部件对应的控制系统200可以包括1个ecu 300，该ecu 300的结构如图2所示。该ecu 300中的选路器350工作在第一模式下。作为一个示例，图3示出了根据本说明书的实施例提供的单ecu在第一模式下的数据通路的示意图。如图3所示，在第一模式下，由于该ecu 300中的选路器350连通第一性能芯片330和第二性能芯片340，因此，该ecu 300中第一性能芯片330、第二性能芯片340、第二安全芯片354和第一安全芯片353之间可以形成一条环形数据通路。不同芯片之前可以基于环形数据通路进行数据传递。
80.基于图3所示的环形数据通路，控制数据可以从其中一个芯片传递至其他3个芯片中的任意一个。安全芯片对性能芯片产生的控制数据进行验证处理的方式可以多种。例如，第一安全芯片353被配置为对第一性能芯片330产生的控制数据进行验证处理，第二安全芯片354被配置为对第二性能芯片340产生的控制数据进行验证处理。又例如，第一安全芯片353被配置为对第二性能芯片340产生的控制数据进行验证处理，第二安全芯片354被配置为对第一性能芯片330产生的控制数据进行验证处理。当然，还可以采用其他的方式，本技术对此不作限定。基于环形数据通路，在进行控制数据的传递时不会出现通信冲突，使得控制系统的抖动性低，吞吐量高。
81.基于图3所示的环形数据通路，控制系统200对执行部件的控制方式可以采用如下一些方式。例如，第一性能芯片330产生第一控制数据，并将该第一控制数据沿环形数据通路传递至第一安全芯片353。第一安全芯片353对该第一控制数据进行验证处理。在验证结果为满足预设安全条件的情况下，第一安全芯片353或者第一性能芯片330向执行部件发送该第一控制数据。又例如，第二性能芯片340产生第二控制数据，并将该第二控制数据沿环形数据通路传递至第二安全芯片354。第二安全芯片354对该第二控制数据进行验证处理。在验证结果为满足预设安全条件的情况下，第二安全芯片354或者第二性能芯片340向执行部件发送该第二控制数据。又例如，第一性能芯片330产生第一控制数据，并将所述第一控制数据沿环形数据通路传递至第一安全芯片353。第一安全芯片353对第一控制数据进行验证处理。在验证结果为满足预设安全条件的情况下，第一性能芯片330将第一控制数据沿环形数据通路传递至第二性能芯片340。第二性能芯片340基于第一控制数据产生第二控制数据，并将第二控制数据沿环形数据通路传递至第二安全芯片354。第二安全芯片354对第二控制数据进行验证处理。在验证结果为满足预设安全条件的情况下，第二安全芯片354或第二性能芯片340向执行部件发送第二控制数据。
82.在一些示例性的应用场景中，车辆10中的执行部件对应的控制需求较为复杂，单
个ecu 300可能无法满足执行部件的控制需求。该场景下，执行部件对应的控制系统200可以包括多个ecu 300，这样，通过多个ecu 300之间的协同工作实现对执行部件的控制。其中，每个ecu 300的结构如图2所示。每个ecu 300中的选路器350工作在第二模式下。作为一个示例，图4示出了根据本说明书的实施例提供的单ecu在第二模式下的数据通路的示意图。如图4所示，在第二模式下，由于每个ecu 300中的选路器350连通第一性能芯片330和第一数据i/o接口310，并连通第二性能芯片340和第二数据i/o接口320，因此，在每个ecu 300中，第一数据i/o接口310、第一性能芯片330、第二性能芯片340、第二安全芯片354、第一安全芯片353和第二数据i/o接口320之间形成一条数据通路。不同芯片之间可以基于该数据通路进行数据传递。
83.在一些实施例中，基于图4所示的单ecu中形成的数据通路，在控制系统200包括m个ecu的情况下，m为大于1的整数。所述m个ecu以预先设定的拓扑结构相连接。在一些实施例中，所述预先设定的拓扑结构为环形连接。在这样的连接方式下，所述m个ecu中每个ecu的第一数据i/o接口与拓扑结构上相邻的ecu的第一数据i/o接口或第二数据i/o接口通信连接，使得m个ecu的性能芯片形成环形连接。需要说明的是，“m个ecu的性能芯片形成环形连接”是指m个ecu所包括的各性能芯片中，两两性能芯片之间通信连接，以形成一个环形数据通路。其中，两两性能芯片之间可以直接连接，也可以间接连接，此处不作限定。
84.作为一个示例，假设m＝2。控制系统200中包括2个ecu，分别为ecu-1和ecu-2。2个ecu的数据i/o接口之间的连接关系可以如下：ecu-1的第一数据i/o接口与ecu-2的第二数据i/o接口通信连接，ecu-2的第一数据i/o接口与ecu-1的第二数据i/o接口通信连接。这样，使得2个ecu的性能芯片形成环形连接。图5a示出了根据本说明书的实施例提供的2个ecu形成的环形数据通路的示意图。需要说明的是，图5a中省略了2个ecu中的数据i/o接口之间的连接关系。如图5a所示，ecu-1中的第一安全芯片353、ecu-1中的第一性能芯片330、ecu-2中的第二性能芯片340、ecu-2中的第二安全芯片354、ecu-2中的第一安全芯片353、ecu-2中的第一性能芯片330、ecu-1中的第二性能芯片340、ecu-1中的第二安全芯片354、ecu-1中的第一安全芯片353依次连通，在2个ecu的各芯片之间形成环形数据通路。应理解，基于图5a所示的环形数据通路的数据传递方式，与基于图3所示的环形数据通路的数据传递方式类似，此处不作赘述。
85.作为一个示例，假设m＝4。控制系统200中包括4个ecu，分别为ecu-1、ecu-2、ecu-3和ecu-4。4个ecu的数据i/o接口之间的连接关系可以如下：ecu-1的第一数据i/o接口可以与ecu-2的第二数据i/o接口通信连接，ecu-2的第一数据i/o接口可以与ecu-3的第二数据i/o接口通信连接，ecu-3的第一数据i/o接口可以与ecu-4的第二数据i/o接口通信连接，ecu-4的第一数据i/o接口可以与ecu-1的第二数据i/o接口通信连接。这样，使得4个ecu的性能芯片形成环形连接。
86.图5b示出了根据本说明书的实施例提供的4个ecu形成的环形数据通路的示意图。需要说明的是，图5b中省略了4个ecu中的数据i/o接口之间的连接关系。如图5b所示，ecu-1中的第一安全芯片353、ecu-1中的第一性能芯片330、ecu-2中的第二性能芯片340、ecu-2中的第二安全芯片354、ecu-2中的第一安全芯片353、ecu-2中的第一性能芯片330、ecu-3中的第二性能芯片340、ecu-3中的第二安全芯片354、ecu-3中的第一安全芯片353、ecu-3中的第一性能芯片330、ecu-4中的第二性能芯片340、ecu-4中的第二安全芯片354、ecu-4中的第一
安全芯片353、ecu-4中的第一性能芯片330、ecu-1中的第二性能芯片340、ecu-1中的第二安全芯片354、ecu-1中的第一安全芯片353依次连通，在4个ecu的各芯片之间形成环形数据通路。应理解，基于图5b所示的环形数据通路的数据传递方式，与基于图3所示的环形数据通路的数据传递方式类似，此处不作赘述。
87.应理解，上述图5a和图5b所示的多个ecu之间形成的数据通路仅为一些可能的示例，还可以形成其他形式的数据通路，本技术对此不作限定。上述图5a和图5b所示的控制系统中，通过将不同ecu的数据i/o接口相互连接，能够便捷地通过增加控制系统中的ecu数量，来扩展控制系统的计算性能。
88.在一些实施例中，控制系统还可以包括第一电源和第二电源。第一电源和第二电源为两个相互独立的电源系统，二者之间互不影响，第一电源和第二电源均配置为对控制系统中的ecu提供电能。图6示出了根据本说明书的实施例提供的由两个电源供电的控制系统的示意图。以控制系统包括两个ecu为例进行示意，控制系统除了包括ecu-1和ecu-2之外，还可以包括第一电源和第二电源(第一电源和第二电源在图6中未显式示出)。其中，控制系统中每个ecu的第一数据i/o接口310、第一性能芯片330、第一选路部件351、以及第一安全芯片353均与第一电源连接。也就是说，第一电源被配置为对控制系统中每个ecu的第一数据i/o接口310、第一性能芯片330、第一选路部件351、以及第一安全芯片353供电。控制系统中每个ecu的第二数据i/o接口320、第二性能芯片340、第二选路部件352、以及第二安全芯片354均与第二电源连接。也就是说，第二电源被配置为对控制系统中每个ecu的第二数据i/o接口320、第二性能芯片340、第二选路部件352、以及第二安全芯片354供电。
89.在图6所示的控制系统中，针对每个ecu而言，由于该ecu上的一部分组件通过第一电源供电，另一部分组件通过第二电源供电，因此，当第一电源故障时，该ecu上与第一电源连接的组件无法正常工作，而与第二电源连接的组件不会受到影响。类似的，当第二电源故障时，该ecu上与第二电源连接的组件无法正常工作，而与第一电源连接的组件不会受到影响。由此可见，控制系统通过采用两个独立电源分别为ecu的不同组件供电，能够提高单个ecu的可靠性。
90.在图6所示的控制系统中，针对整个控制系统而言，当第一电源和第二电源正常工作时，该控制系统可以形成如图5a所示的环形数据通路，基于该环形数据通路的数据传递过程可以参见前文相关描述，此处不作赘述。当其中一个电源故障时，仅会导致环形数据通路中的部分路段无法工作，而不会导致整个环形数据通路瘫痪。举例而言，参见图6，假设第二电源故障，则与第二电源连接的各组件(即，ecu-1的第二数据i/o接口320、第二性能芯片340、第二选路部件352和第二安全芯片354，以及ecu-2的第二数据i/o接口320、第二性能芯片340、第二选路部件352和第二安全芯片354)停止工作，与第一电源连接的各组件(即ecu-1的第一数据i/o接口310、第一性能芯片330、第一选路部件351和第一安全芯片353，以及ecu-2的第一数据i/o接口310、第一性能芯片330、第一选路部件351和第一安全芯片353)还可以正常工作。该情况下，环形数据通路可以退化为线形数据通路，即，在ecu-1的第一安全芯片353、ecu-1的第一性能芯片330、ecu-2的第一性能芯片330、以及ecu-2的第一安全芯片353之间形成双向传递的线形数据通路。例如，ecu-1至ecu-2的数据传递方式可以如下：在ecu-1中，数据可以由第一安全芯片353传递至第一性能芯片330，经由第一选路部件351传递至第一数据i/o接口310。然后数据经由ecu-1的第一数据i/o接口310被传递至ecu-2的第
一数据i/o接口310。在ecu-2中，数据经由第一选路部件351传递至第一性能芯片353，进而还可以传递至第一安全芯片353。又例如，ecu-2至ecu-1的数据传递方式可以如下：在ecu-2中，数据可以由第一安全芯片353传递至第一性能芯片330，经由第一选路部件351传递至第一数据i/o接口310。然后数据经由ecu-2的第一数据i/o接口310被传递至ecu-1的第一数据i/o接口310。在ecu-1中，数据经由第一选路部件351传递至第一性能芯片353，进而还可以传递至第一安全芯片353。由此可见，控制系统通过采用两个独立电源分别为不同组件供电，在其中一个电源故障的情况下，只会影响控制系统的一部分数据传输通路，而不会导致全部的数据传输通路无法工作，从而能够提高整个控制系统的可靠性。
91.在一些实施例中，基于图4所示的单ecu中形成的数据通路，在控制系统200包括m个ecu的情况下，m为大于1的整数。所述m个ecu以预先设定的拓扑结构相连接。在一些实施例中，所述预先设定的拓扑结构为星形连接。在这样的连接方式下，控制系统200还可以包括交换电路400。所述m个ecu中的每个ecu的第一数据i/o接口310和第二数据i/o接口320均与交换电路400连接，使得所述m个ecu形成星形连接。例如，交换电路400可以包括多个接口，不同接口之间具有预设连接关系。通过将各ecu的第一数据i/o接口和第二数据i/o接口分别与交换电路400中的不同接口进行连接，可以在不同ecu之间形成数据通路。也就是说，通过交换电路400可以实现不同ecu中性能芯片之间的连接。
92.作为一个示例，图7a示出了根据本说明书的实施例提供的多个ecu之间形成星形连接的一个示意图。如图7a所示，控制系统200包括3个ecu 300和交换电路400，其中，3个ecu 300分别为ecu-1、ecu-2和ecu-3。将ecu-1的第一数据i/o接口、ecu-1的第二数据i/o接口、ecu-2的第一数据i/o接口、ecu-2的第二数据i/o接口、ecu-3的第一数据i/o接口、ecu-3的第二数据i/o接口分别连接至交换电路400。这样，3个ecu形成以交换电路400为中心的星形连接。可以根据执行部件的控制需求，对交换电路400中的各接口之间的连接关系进行设置，以在3个ecu之间形成特定的数据通路，从而满足执行部件的控制需求。例如，假设交换电路400中各接口之间的连接关系如图7a中的虚线所示，借助该交换电路400，可以在3个ecu之间形成一个环形数据通路。需要说明的是，借助交换电路400，可以在多个ecu之间形成线形或者其他各种形式的数据通路，环形数据通路仅为一种可能的示例，本技术对此不作限定。
93.图7b示出了根据本说明书的实施例提供的多个ecu之间形成星形连接的另一示意图。图7b与图7a的不同之处在于，交换电路400可以包括第一交换器401和第二交换器402。其中，第一交换器401和第二交换器402通信连接，二者之间可以进行数据交换。第一交换器401分别与控制系统中每个ecu的第一数据i/o接口通信连接，第二交换器402分别与控制系统中每个ecu的第二数据i/o接口通信连接。这样，控制系统中不同ecu的芯片之间通过第一交换器401和第二交换器402可以实现互联互通。
94.应理解，在图7b所示的控制系统中，不同ecu的芯片之间可以通过第一交换器401进行数据交换，也可以通过第二交换器402进行数据交换，还可以同时通过第一交换器401和第二交换器402进行数据交换。例如，数据可以从ecu-1的第一安全芯片353、第一性能芯片330经由第一交换器401传输至ecu-3的第一性能芯片330、第一安全芯片353。又例如，数据可以从ecu-3的第二安全芯片354、第二性能芯片340经由第二交换器402传输至ecu-1的第二性能芯片340、第二安全芯片354。又例如，数据可以从ecu-1的第一安全芯片353、第一
accelerators)协议,英伟达总线(nvlink)协议等。
100.在一些实施例中，不同ecu的数据i/o接口之间的通信连接可以为统一总线连接。例如，在图5a所示的示例中，ecu-1的第一数据i/o接口310与ecu-2的第二数据i/o接口320之间的通信连接、以及ecu-1的第二数据i/o接口320与ecu-2的第一数据i/o接口310之间的通信连接均为统一总线连接。又例如，在图5b所示的示例中，ecu-1的第一数据i/o接口310与ecu-2的第二数据i/o接口320之间的通信连接、ecu-2的第一数据i/o接口310与ecu-3的第二数据i/o接口320之间的通信连接、ecu-3的第一数据i/o接口310与ecu-4的第二数据i/o接口320之间的通信连接、以及ecu-4的第一数据i/o接口310与ecu-1的第二数据i/o接口320之间的通信连接均为统一总线连接。又例如，在图7a所示的示例中，ecu-1的第一数据i/o接口310与交换电路400之间的通信连接、ecu-1的第二数据i/o接口320与交换电路400之间的通信连接、ecu-2的第一数据i/o接口310与交换电路400之间的通信连接、ecu-2的第二数据i/o接口320与交换电路400之间的通信连接、ecu-3的第一数据i/o接口310与交换电路400之间的通信连接、以及ecu-3的第二数据i/o接口320与交换电路400之间的通信连接均为统一总线连接。这样，不同ecu之间在带宽、延迟、抖动等方面具有较高的性能。
101.在一些实施例中，不同ecu的数据i/o接口之间的通信连接基于第二通信协议。第二通信协议与第一通信协议相同。例如，第一通信协议和第二通信协议均为pcie协议，或者，第一通信协议和第二通信协议均为其他协议。由于第二通信协议与第一通信协议相同，使得不同ecu之间的通信方式与各ecu内部的通信方式相同，实现了在不同ecu之间的无缝扩展。另外，由于在ecu内部和ecu之间采用相同的通信方式，还提高了软件驱动程序和中间件代码的重用性。
102.上述图2至图7b示例的是选路器350包括的安全芯片的数量为2的情况。在一些实施例中，选路器350包括的安全芯片的数量还可以为1。为以示区分，将选路器350中包括的安全芯片称为第三安全芯片。第三安全芯片分别与第一选路部件351和第二选路部件352通信连接。在第一模式下，第三安全芯片控制第一选路部件351和第二选路部件352的状态，以连通第一性能芯片330与第二性能芯片340。这样，使得第三安全芯片、第一性能芯片330、第二性能芯片340之间形成一条环形数据通路。在第二模式下，第三安全芯片控制第一选路部件351的状态，以连通第一性能芯片330与第一数据i/o接口310，并控制第二选路部件352的状态，以连通第二性能芯片340与第二数据i/o接口320。这样，使得第一数据i/o接口310、第一性能芯片330、第三安全芯片、第二性能芯片340、第二数据i/o接口320之间形成一条数据通路。应理解，该情况下形成的数据通路、以及多个ecu之间的扩展方式与图3至图7b是类似的，此处不作赘述。
103.继续参见图2，在一些实施例中，每个ecu 300还可以包括：印制电路板(printed circuit board，pcb)360。第一数据i/o接口310和第二数据i/o接口320被设置在pcb 360上。pcb上还设置有两个性能芯片接口(图2中未示出)，第一性能芯片330和第二性能芯片340分别被设置两个性能芯片接口上。在一些实施例中，pcb上还设置有至少一个安全芯片接口(图2中未示出)，选路器350中包括的安全芯片也被设置在上述安全芯片接口上。例如，pcb上设置有两个安全芯片接口，第一安全芯片353和第二安全芯片354分别被设置在两个安全芯片接口上。在一些实施例中，第一选路部件351和第二选路部件352也被设置在pcb上。在一些实施例中，ecu 300中各组件之间的总线也被设置在pcb上。
104.这样，利用上述pcb，通过在pcb的芯片接口上设置不同数量的性能芯片和/或安全芯片，可以灵活构建出不同的控制系统。下面结合图8进行举例说明。图8示出了根据本说明书的实施例提供的pcb以及基于该pcb生成不同控制系统的示意图。其中，图8中的(a)示例的是未设置任何芯片的pcb的示意图。如图8中的(a)所示，pcb360上设置有两个性能芯片接口361和两个安全芯片接口362。图8中的(b)、(c)、(d)、(e)示例的是通过在(a)中的pcb上设置不同数量的芯片得到的单ecu控制系统的示意图。需要说明的是，图8中的(b)、(c)、(d)、(e)中仅示例了性能芯片和安全芯片，省略了其他组件(例如：数据i/o接口、选路部件)。
105.在一些实施例中，假设某个执行部件的控制需求较为简单，仅需要一个性能芯片即可得到该执行部件对应的控制数据，并且该控制数据不需要经过安全芯片的验证处理。该情况下，可以在pcb的其中一个性能芯片接口361上设置第一性能芯片330，得到该执行部件对应的控制系统。例如，该控制系统如图8中的(b)所示。
106.在一些实施例中，假设某个执行部件的控制需求较为简单，仅需要一个性能芯片即可得到该执行部件对应的控制数据，且该控制数据需要经过安全芯片的验证处理。该情况下，可以在pcb的其中一个性能芯片接口361上设置第一性能芯片330，并在其中一个安全芯片接口362上设置第一安全芯片353，得到该执行部件对应的控制系统。例如，该控制系统如图8中的(c)所示。
107.在一些实施例中，假设有个执行部件的控制需求较为复杂，需要两个性能芯片来得到该执行部件对应的控制数据，并且该控制数据需要经过安全芯片的验证处理。该情况下，可以在pcb的两个性能芯片接口361上分别设置第一性能芯片330和第二性能芯片340，并在其中一个安全芯片接口362设置第一安全芯片353，得到该执行部件对应的控制系统。例如，该控制系统如图8中的(d)所示。在一些实施例中，也可以在两个安全芯片接口362上分别设置第一安全芯片353和第二安全芯片354，得到该执行部件的控制系统。例如，该控制系统如图8中的(e)所示。
108.应理解，图8中的(b)至(e)示例的是包括单个ecu的控制系统。在一些实施例中，假设某个执行部件的控制需求更为复杂，需要三个甚至更多个性能芯片才能得到该执行部件对应的控制数据。该情况下，可以联合多个如图8中的(c)或(d)所示的ecu来得到该执行部件对应的控制系统。应理解，多个ecu的具体联合方式可以参见前文相关部分的描述，得到的控制系统与图5a、图5b、图7a或图7b类似，此处不作赘述。
109.基于图8可见，本技术基于同一个pcb硬件基础，可以灵活扩展得到多种具有不同计算性能的控制系统。具体而言，基于上述pcb硬件基础，通过调节pcb内部设置的芯片数量，可以得到如图8中的(b)、(c)、(d)、(e)四种形式的控制系统。进一步的，通过调节pcb的数量，可以得到如图5a、图5b、图7a或图7b所示的控制系统。由此可见，本技术提供的控制系统无论是在ecu内部，还是在ecu之间，均具有较高的可扩展性。另外，由于各种控制系统均基于同一个pcb硬件基础实现，使得pcb的可重用性较高，便于大规模量产，并且，还能降低开发成本。
110.在一些实施例中，ecu 300中的第一性能芯片330、第二性能芯片340、第一安全芯片353和第二安全芯片354均可以为系统级芯片(system on chip，soc)，也可以称为片上系统。下面结合图9对soc的结构进行说明。
111.图9示出了根据本说明书的实施例提供的soc的结构示意图。该soc可以作为上述
第一性能芯片330，也可以作为上述第二性能芯片340，还可以作为上述第一安全芯片353，还可以作为上述第二安全芯片354。如图9所示，soc500可以包括至少一个存储介质510和至少一个处理器520。在一些实施例中，soc 500还可以包括通信端口530和内部通信总线540。同时，soc 500还可以包括i/o组件550。
112.内部通信总线540可以连接不同的系统组件，包括存储介质510、处理器520、i/o组件550和通信端口530。
113.i/o组件550支持soc 500和其他芯片之间的输入/输出。
114.通信端口530用于soc500同外界的数据通信。通信端口530可以是有线通信端口也可以是无线通信端口。
115.存储介质510可以包括数据存储装置。所述数据存储装置可以是非暂时性存储介质，也可以是暂时性存储介质。比如，所述数据存储装置可以包括磁盘511、只读存储介质(rom)512或随机存取存储介质(ram)513中的一种或多种。存储介质510还包括存储在所述数据存储装置中的至少一个指令集。所述指令集是计算机程序代码，所述计算机程序代码可以包括用于产生控制数据的程序、例程、对象、组件、数据结构、过程、模块等等，或者，所述计算机程序代码包括用于对控制数据进行验证处理的程序、例程、对象、组件、数据结构、过程、模块等等。
116.至少一个处理器520可以同至少一个存储介质510以及通信端口530通过内部通信总线540通信连接。至少一个处理器520用以执行上述至少一个指令集。当soc500运行时，至少一个处理器520读取所述至少一个指令集，并且根据所述至少一个指令集的指示，执行产生控制数据的方法，或者执行对控制数据进行验证处理的方法。处理器520可以是一个或多个处理器的形式，在一些实施例中，处理器520可以包括一个或多个硬件处理器，例如微控制器，微处理器，精简指令集计算机(risc)，专用集成电路(asic)，特定于应用的指令集处理器(asip)，中心处理单元(cpu)，通用图形处理单元(gpgpu)，物理处理单元(ppu)，微控制器单元，数字信号处理器(dsp)，现场可编程门阵列(fpga)，高级risc机器(arm)，可编程逻辑器件(pld)，能够执行一个或多个功能的任何电路或处理器等，或其任何组合。仅仅为了说明问题，在本说明书中soc 500中仅描述了一个处理器520。然而，应当注意，本说明书中soc 500还可以包括多个处理器，因此，本说明书中披露的产生控制数据或对控制数据进行验证处理的方法/步骤可以如本说明书所述的由一个处理器执行，也可以由多个处理器联合执行。
117.上述对本说明书特定实施例进行了描述。其他实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者是可能有利的。
118.综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本说明书需求囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本说明书提出，并且在本说明书的示例性实施例的精神和范围内。
119.此外，本说明书中的某些术语已被用于描述本说明书的实施例。例如，“一个实施
例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本说明书的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本说明书的一个或多个实施例中适当地组合。
120.应当理解，在本说明书的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本说明书的目的，本说明书将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本说明书的时候完全有可能将其中一部分设备标注出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本说明书中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。
121.本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。
122.最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本说明书的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本说明书的范围内。因此，本说明书披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本说明书中的实施例采取替代配置来实现本说明书中的申请。因此，本说明书的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。

技术特征：
1.一种控制系统，其特征在于，包括至少一个电子控制单元ecu，其中，每个ecu包括：第一数据i/o接口和第二数据i/o接口；第一性能芯片和第二性能芯片；以及选路器，分别与所述第一数据i/o接口、所述第二数据i/o接口、所述第一性能芯片和所述第二性能芯片通信连接，其中，所述选路器的运行模式包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下，所述选路器连通所述第一性能芯片与所述第二性能芯片，以及在所述第二模式下，所述选路器连通所述第一性能芯片与所述第一数据i/o接口，并连通所述第二性能芯片与所述第二数据i/o接口。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述选路器包括：第一选路部件，分别与所述第一性能芯片和所述第一数据i/o接口通信连接；第二选路部件，分别与所述第二性能芯片、所述第二数据i/o接口和所述第一选路部件通信连接；以及至少一个安全芯片，与所述第一选路部件和所述第二选路部件通信连接，并被配置为：在所述第一模式下，控制所述第一选路部件和所述第二选路部件连通所述第一性能芯片与所述第二性能芯片，以及在所述第二模式下，控制所述第一选路部件连通所述第一性能芯片与所述第一数据i/o接口，并控制所述第二选路部件连通所述第二性能芯片与所述第二数据i/o接口。3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个安全芯片包括：第一安全芯片，分别与所述第一性能芯片和所述第一选路部件通信连接；以及第二安全芯片，分别与所述第二性能芯片和所述第二选路部件通信连接。4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：第一电源，被配置为对所述至少一个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口、所述第一性能芯片、所述第一选路部件、以及所述第一安全芯片供电；以及第二电源，被配置为对所述至少一个ecu中的每个ecu的所述第二数据i/o接口、所述第二性能芯片、所述第二选路部件、以及所述第二安全芯片供电。5.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述第一性能芯片在运行时产生第一控制数据，所述第二性能芯片在运行时产生第二控制数据；以及所述至少一个安全芯片与所述第一性能芯片和所述第二性能芯片通信连接，运行时对所述第一控制数据和所述第二控制数据中的至少一个进行验证处理。6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，每个ecu还包括：印制电路板pcb，设置有两个性能芯片接口，其中，所述第一数据i/o接口和所述第二数据i/o接口被设置在所述pcb上，所述第一性能芯片和所述第二性能芯片分别被设置在所述两个性能芯片接口上。7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，每个ecu中各组件之间的通信连接为统一总线连接。8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，每个ecu中各组件之间的通信连接基于高速串行计算机扩展总线标准pcie协议。9.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个ecu包括以预设拓扑结构连接的m个ecu，所述m为大于1的整数；以及
所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口与所述预设拓扑结构上相邻的ecu的所述第一数据i/o接口或所述第二数据i/o接口通信连接，使得所述预设拓扑结构呈环形连接。10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，每个ecu中各组件之间的通信连接基于第一通信协议；不同ecu的数据i/o接口之间的通信连接基于第二通信协议；以及所述第一通信协议与所述第二通信协议相同。11.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个ecu包括m个ecu，所述m为大于1的整数；以及所述控制系统还包括交换电路，分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口和所述第二数据i/o接口通信连接，使得所述m个ecu形成星形连接。12.根据权利要求11所述的控制系统，其特征在于，所述交换电路包括：第一交换器，分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口通信连接；以及第二交换器，与所述第一交换器通信连接，并分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第二数据i/o接口通信连接。13.一种车辆，其特征在于，包括：执行部件；以及控制系统，包括至少一个电子控制单元ecu，被配置为向所述执行部件发送控制数据，其中，每个ecu包括：第一数据i/o接口和第二数据i/o接口；第一性能芯片和第二性能芯片；以及选路器，分别与所述第一数据i/o接口、所述第二数据i/o接口、所述第一性能芯片和所述第二性能芯片通信连接，其中，所述选路器的运行模式包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下，所述选路器连通所述第一性能芯片与所述第二性能芯片，以及在所述第二模式下，所述选路器连通所述第一性能芯片与所述第一数据i/o接口，并连通所述第二性能芯片与所述第二数据i/o接口。14.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，所述选路器包括：第一选路部件，分别与所述第一性能芯片和所述第一数据i/o接口通信连接；第二选路部件，分别与所述第二性能芯片、所述第二数据i/o接口和所述第一选路部件通信连接；以及至少一个安全芯片，与所述第一选路部件和所述第二选路部件通信连接，并被配置为：在所述第一模式下，控制所述第一选路部件和所述第二选路部件连通所述第一性能芯片与所述第二性能芯片，以及在所述第二模式下，控制所述第一选路部件连通所述第一性能芯片与所述第一数据i/o接口，并控制所述第二选路部件连通所述第二性能芯片与所述第二数据i/o接口。15.根据权利要求14所述的车辆，其特征在于，所述至少一个安全芯片包括：第一安全芯片，分别与所述第一性能芯片和所述第一选路部件通信连接；以及第二安全芯片，分别与所述第二性能芯片和所述第二选路部件通信连接。16.根据权利要求15所述的车辆，其特征在于，所述控制系统还包括：
第一电源，被配置为对所述至少一个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口、所述第一性能芯片、所述第一选路部件、以及所述第一安全芯片供电；以及第二电源，被配置为对所述至少一个ecu中的每个ecu的所述第二数据i/o接口、所述第二性能芯片、所述第二选路部件、以及所述第二安全芯片供电。17.根据权利要求14所述的车辆，其特征在于，所述第一性能芯片在运行时产生第一控制数据，所述第二性能芯片在运行时产生第二控制数据；以及所述至少一个安全芯片，与所述第一性能芯片和所述第二性能芯片通信连接，运行时对所述第一控制数据和所述第二控制数据中的至少一个进行验证处理。18.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，每个ecu还包括：印制电路板pcb，设置有两个性能芯片接口，其中，所述第一数据i/o接口和所述第二数据i/o接口被设置在所述pcb上，所述第一性能芯片和所述第二性能芯片分别被设置在所述两个性能芯片接口上。19.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，每个ecu中各组件之间的通信连接为统一总线连接。20.根据权利要求19所述的车辆，其特征在于，每个ecu中各组件之间的通信连接基于高速串行计算机扩展总线标准pcie协议。21.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，所述至少一个ecu包括以预设拓扑结构连接的m个ecu，所述m为大于1的整数；以及所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口与所述预设拓扑结构上相邻的ecu的所述第一数据i/o接口或所述第二数据i/o接口通信连接，使得所述预设拓扑结构呈环形连接。22.根据权利要求21所述的车辆，其特征在于，每个ecu中各组件之间的通信连接基于第一通信协议；不同ecu的数据i/o接口之间的通信连接基于第二通信协议；以及所述第一通信协议与所述第二通信协议相同。23.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，所述至少一个ecu包括m个ecu，所述m为大于1的整数；以及所述控制系统还包括：交换电路，分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口和所述第二数据i/o接口通信连接，使得所述m个ecu形成星形连接。24.根据权利要求23所述的车辆，其特征在于，所述交换电路包括：第一交换器，分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第一数据i/o接口通信连接；以及第二交换器，与所述第一交换器通信连接，并分别与所述m个ecu中的每个ecu的所述第二数据i/o接口通信连接。

技术总结
本说明书提供一种控制系统及车辆，控制系统中的每个ECU包括第一数据I/O接口、第二数据I/O接口、第一性能芯片、第二性能芯片、以及选路器，选路器分别与第一数据I/O接口、第二数据I/O接口、第一性能芯片和第二性能芯片通信连接，选路器的运行模式包括第一模型和第二模式，在第一模式下，选路器连通第一性能芯片与第二性能芯片，在第二模式下，选路器连通第一性能芯片与第一数据I/O接口，并连通第二性能芯片与第二数据I/O接口。控制系统可以通过控制选路器的运行模式，灵活地满足多种不同的控制需求，因此，控制系统具有较高的可扩展性。控制系统具有较高的可扩展性。控制系统具有较高的可扩展性。


技术研发人员：卡伊
受保护的技术使用者：悠跑机器人美国公司
技术研发日：2023.02.09
技术公布日：2023/6/28