一种基于区域控制器的多功能集成方法及相关设备与流程

    技术2024-11-30  15


    本技术涉及汽车控制,特别是涉及一种基于区域控制器的多功能集成方法及相关设备。


    背景技术:

    1、随着汽车电子电气架构技术的发展,车辆的电子电气架构从分布式向集中式的架构演变,相应的,车辆中的多种功能也以集成化的形式存在。在目前针对于车辆的多功能集成技术中,通常通过区域控制器来完成,区域控制器是一种在车载环境中使用的集成式控制器,主要负责整合和管理多个电子控制功能。

    2、在针对于车辆的多功能集成方案中,不同的功能具有不同的功能安全等级。而单一的高安全等级的功能会导致整机集成环境都需要具有较高的安全等级。并且,在目前针对于区域控制器的多功能集成开发方案中,通常通过区域控制器内的mcu(microcontroller unit,微控制单元)芯片来进行功能集成开发。

    3、但针对于目前传统的mcu芯片,由于传统的mcu芯片只能够运行于实时的操作系统。因此,在通过mcu芯片进行多功能集成时,仅能够根据mcu芯片所对应的操作系统来对相应的功能进行集成化处理,但多个集成的功能中存在高安全等级的功能时,只能分配额外的mcu芯片来对其进行集成处理,其功能集成的数量及效率受到mcu芯片自身所属操作系统以及功能自身的安全等级限制,多功能集成的开发效率低下。

    4、因此,如何解决现有技术中,针对于区域控制器的多功能集成开发效率低下的问题,成为本领域技术人员急需解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、基于上述问题,为了解决现有技术中多功能集成的开发效率低下的问题,本技术提供了一种基于区域控制器的多功能集成方法及相关设备。

    2、本技术实施例公开了如下技术方案:

    3、第一方面,本技术公开了一种基于区域控制器的多功能集成方法,,应用于目标车辆的区域控制器中;所述区域控制器包括mcu芯片,所述mcu芯片包括多个处理核心;所述方法,包括:

    4、获取多个车辆控制功能各自对应的预设功能安全等级;

    5、基于所述多个车辆控制功能各自对应的预设功能安全等级,确定每一所述预设功能安全等级下的性能需求信息;所述性能需求信息用于表示,与单一预设功能安全等级对应的,所有所述车辆控制功能的性能消耗情况;

    6、根据所述每一所述预设功能安全等级下的性能需求信息,对所述mcu芯片进行虚拟化处理,得到多个虚拟机;每个所述虚拟机至少集成一个所述车辆控制功能,且每个所述处理核心至少与一个所述虚拟机存在映射关系;每个所述处理核心内集成的所述车辆控制功能属于同一预设功能安全等级。

    7、可选的,所述基于所述多个车辆控制功能各自对应的预设功能安全等级,确定每一所述预设功能安全等级下的性能需求信息,具体包括:

    8、对各个所述预设功能安全等级下的车辆控制功能进行任务拆分处理,得到各个所述车辆控制功能的任务执行信息;所述任务执行信息用于表示在实现所述车辆控制功能时所需要执行的任务;

    9、对各个所述车辆控制功能的所述任务执行信息进行性能分析,得到各个任务执行信息的性能消耗信息;

    10、根据所述各个任务执行信息的性能消耗信息,确定每一所述预设功能安全等级下的性能需求信息。

    11、可选的,当单个所述处理核心与多个所述虚拟机存在映射关系时,针对于单个所述处理核心内多个所述虚拟机之间的调度方式和中断方式的确定过程,具体包括:

    12、获取多个所述虚拟机中,每个所述虚拟机对应的所述性能消耗信息;

    13、根据多个所述虚拟机各自对应的所述性能消耗信息,确定各个所述虚拟机的调度顺序、调度执行周期以及中断调度顺序。

    14、可选的,所述多个虚拟机包括:主虚拟机;所述主虚拟机用于根据预设加密算法,生成数据通信密钥,所述数据通信密钥用于多个虚拟机之间的数据交互;所述多个虚拟机中,应用于所述虚拟机的数据交互方式,具体包括:

    15、响应于数据交互指令,确定目标交互虚拟机;

    16、根据所述数据通信密钥,完成与所述目标交互虚拟机的数据交互任务。

    17、可选的,所述主虚拟机根据预设时间周期对所述数据通信密钥进行周期性更新。

    18、第二方面,本技术公开了一种基于区域控制器的多功能集成系统,应用于目标车辆的区域控制器中;所述区域控制器包括mcu芯片,所述mcu芯片包括多个处理核心;所述系统包括:

    19、安全等级获取模块,用于获取多个车辆控制功能各自对应的预设功能安全等级;

    20、性能需求确定模块,用于基于所述多个车辆控制功能各自对应的预设功能安全等级,确定每一所述预设功能安全等级下的性能需求信息;所述性能需求信息用于表示,与单一预设功能安全等级对应的,所有所述车辆控制功能的性能消耗情况;

    21、虚拟化模块,用于根据所述每一所述预设功能安全等级下的性能需求信息,对所述mcu芯片进行虚拟化处理,得到多个虚拟机;每个所述虚拟机至少集成一个所述车辆控制功能,且每个所述处理核心至少与一个所述虚拟机存在映射关系;每个所述处理核心内集成的所述车辆控制功能属于同一预设功能安全等级。

    22、可选的,所述性能需求确定模块,具体用于:

    23、对各个所述预设功能安全等级下的车辆控制功能进行任务拆分处理,得到各个所述车辆控制功能的任务执行信息;所述任务执行信息用于表示在实现所述车辆控制功能时所需要执行的任务;

    24、对各个所述车辆控制功能的所述任务执行信息进行性能分析,得到各个任务执行信息的性能消耗信息;

    25、根据所述各个任务执行信息的性能消耗信息,确定每一所述预设功能安全等级下的性能需求信息。

    26、可选的,当单个所述处理核心与多个所述虚拟机存在映射关系时,针对于单个所述处理核心内多个所述虚拟机之间的调度方式和中断方式的确定过程,具体包括:

    27、获取多个所述虚拟机中,每个所述虚拟机对应的所述性能消耗信息;

    28、根据多个所述虚拟机各自对应的所述性能消耗信息,确定各个所述虚拟机的调度顺序、调度执行周期以及中断调度顺序。

    29、第三方面,本技术公开了一种电子设备,所述设备包括:处理器、存储器以及系统总线;

    30、所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连;

    31、所述存储器用于存储一个或多个程序,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行所述的基于区域控制器的多功能集成方法。

    32、第四方面,本技术公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现所述的基于区域控制器的多功能集成方法。

    33、相较于现有技术,本技术具有以下有益效果:本技术公开了一种基于区域控制器的多功能集成方法及相关设备,应用于目标车辆的区域控制器中;所述区域控制器包括mcu芯片,所述mcu芯片包括多个处理核心;所述方法,包括:获取多个车辆控制功能各自对应的预设功能安全等级;基于所述多个车辆控制功能各自对应的预设功能安全等级,确定每一所述预设功能安全等级下的性能需求信息;所述性能需求信息用于表示,与单一预设功能安全等级对应的,所有所述车辆控制功能的性能消耗情况;根据所述每一所述预设功能安全等级下的性能需求信息,对所述mcu芯片进行虚拟化处理,得到多个虚拟机;每个所述虚拟机至少集成一个所述车辆控制功能,且每个所述处理核心至少与一个所述虚拟机存在映射关系;每个所述处理核心内集成的所述车辆控制功能属于同一预设功能安全等级。在上述方法中,通过需要集成的各个车辆控制功能的预设功能安全等级,确定其中每一安全等级下,每一车辆控制功能的性能需求信息。进一步的,根据每一车辆控制功能的性能需求信息进行虚拟化处理,从而将各个车辆控制功能集成至mcu芯片的多个虚拟机中。具体的,由于每一个虚拟机具有特定的操作系统,且在mcu芯片中的每个处理核心都可以运行多个虚拟机,因而不同安全等级的多个车辆控制功能可以集成在在同一个mcu芯片内的不同处理核心中,且由于每个处理核心中都通过虚拟机来集成不同的车辆控制功能,使得各个功能可以在独立的虚拟机中运行,单一mcu芯片内的多功能集成由其自身的性能算力决定,而并非受其操作系统的影响,多功能集成的开发效率得到了提高。


    技术特征:

    1.一种基于区域控制器的多功能集成方法,其特征在于,应用于目标车辆的区域控制器中;所述区域控制器包括mcu芯片,所述mcu芯片包括多个处理核心;所述方法,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述多个车辆控制功能各自对应的预设功能安全等级,确定每一所述预设功能安全等级下的性能需求信息,具体包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当单个所述处理核心与多个所述虚拟机存在映射关系时,针对于单个所述处理核心内多个所述虚拟机之间的调度方式和中断方式的确定过程,具体包括:

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多个虚拟机包括:主虚拟机;所述主虚拟机用于根据预设加密算法,生成数据通信密钥,所述数据通信密钥用于多个虚拟机之间的数据交互;所述多个虚拟机中,应用于所述虚拟机的数据交互方式,具体包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述主虚拟机根据预设时间周期对所述数据通信密钥进行周期性更新。

    6.一种基于区域控制器的多功能集成系统,其特征在于,应用于目标车辆的区域控制器中;所述区域控制器包括mcu芯片,所述mcu芯片包括多个处理核心;所述系统包括:

    7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述性能需求确定模块,具体用于:

    8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,当单个所述处理核心与多个所述虚拟机存在映射关系时,针对于单个所述处理核心内多个所述虚拟机之间的调度方式和中断方式的确定过程,具体包括:

    9.一种电子设备,其特征在于,所述设备包括:处理器、存储器以及系统总线;

    10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的基于区域控制器的多功能集成方法。


    技术总结
    本申请公开了一种基于区域控制器的多功能集成方法,在上述方法中,通过需要集成的各个车辆控制功能的预设功能安全等级,确定其中每一安全等级下,每一车辆控制功能的性能需求信息。进一步的,根据每一车辆控制功能的性能需求信息进行虚拟化处理,从而将各个车辆控制功能集成至MCU芯片的多个虚拟机中。具体的,由于每一个虚拟机具有特定的操作系统,且在MCU芯片中的每个处理核心都可以运行多个虚拟机,因而不同安全等级的多个车辆控制功能可以集成在在同一个MCU芯片内的不同处理核心中,且由于每个处理核心中都通过虚拟机来集成不同的车辆控制功能,使得各个功能可以在独立的虚拟机中运行,多功能集成的开发效率得到了提高。

    技术研发人员:张大霖
    受保护的技术使用者:东软睿驰汽车技术(沈阳)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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