CN216546060U - 一种车辆中的电子电气架构及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车辆中的电子电气架构及车辆，包括：前舱区域计算中心，设置在车辆的前舱区域；座舱右区域计算中心，设置在车辆座舱的右侧区域；座舱左区域计算中心，设置在车辆座舱的左侧区域；尾舱区域计算中心，设置在车辆的尾舱区域；其中，前舱区域计算中心、座舱右区域计算中心、座舱左区域计算中心、尾舱区域计算中心中的每个区域计算中心均连接到其他三个区域计算中心。本申请通过将多个区域计算中心设置在车辆的不同区域内，避免了因依靠单独的整车计算中心而导致的车内线束过长的问题。

Description

一种车辆中的电子电气架构及车辆

技术领域

本申请涉及电气架构技术领域，尤其是涉及一种车辆中的电子电气架构及车辆。

背景技术

随着汽车的智能化程度不断提高，汽车上所使用的传感器、执行器以及电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)等车载电子设备的数量也随之增加。

当前的车辆多由统一的计算中心与整车的车载电子设备进行连接，而传感器、执行器和ECU往往分散在整车各个区域，导致整车线束连接回路异常复杂，线束长度过长，对车辆的制造及装配工艺有着较高的要求，进而提高了车辆的制造成本。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种车辆中的电子电气架构及车辆，通过将多个区域计算中心设置在车辆的不同区域内，避免了因依靠单独的整车计算中心而导致的车内线束过长的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种车辆中的电子电气架构，包括：前舱区域计算中心，设置在车辆的前舱区域；座舱右区域计算中心，设置在车辆座舱的右侧区域；座舱左区域计算中心，设置在车辆座舱的左侧区域；尾舱区域计算中心，设置在车辆的尾舱区域；其中，前舱区域计算中心、座舱右区域计算中心、座舱左区域计算中心、尾舱区域计算中心中的每个区域计算中心均连接到其他三个区域计算中心。

可选地，前舱区域计算中心、座舱右区域计算中心、座舱左区域计算中心、尾舱区域计算中心中的每个区域计算中心内嵌入有系统级芯片。

可选地，前舱区域计算中心、座舱右区域计算中心、座舱左区域计算中心、尾舱区域计算中心中的每个区域计算中心均通过光纤连接到其他三个区域计算中心。

可选地，每个区域计算中心包括第一光收发器、第二光收发器、第三光收发器，其中，前舱区域计算中心的第一光收发器通过光纤连接到座舱右区域计算中心的第一光收发器，座舱右区域计算中心的第二光收发器通过光纤连接到尾舱区域计算中心的第一光收发器，尾舱区域计算中心的第二光收发器通过光纤连接到座舱左区域计算中心的第一光收发器，座舱左区域计算中心的第二光收发器通过光纤连接到前舱区域计算中心的第二光收发器，前舱区域计算中心的第三光收发器通过光纤连接到尾舱区域计算中心的第三光收发器，座舱右区域计算中心的第三光收发器通过光纤连接到座舱左区域计算中心的第三光收发器。

可选地，电子电气架构还包括多个第一电子控制单元，分别设置在车辆的前舱区域、右侧区域、左侧区域、尾舱区域，其中，每个区域计算中心包括第一总线接口，针对每个区域计算中心，该区域计算中心的第一总线接口通过控制器局域网络总线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的至少一个第一电子控制单元。

可选地，电子电气架构还包括多个第二电子控制单元，分别设置在车辆的前舱区域、右侧区域、左侧区域、尾舱区域，其中，每个区域计算中心包括第二总线接口，针对每个区域计算中心，该区域计算中心的第二总线接口通过局域互联网络总线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的至少一个第二电子控制单元。

可选地，电子电气架构还包括多个用电设备，分别设置在车辆的前舱区域、右侧区域、左侧区域、尾舱区域，其中，每个区域计算中心包括至少一个供电接口，针对每个区域计算中心，该区域计算中心的每个供电接口通过电力线分别连接到设置在该区域计算中心所在区域内的对应的一个用电设备。

可选地，至少一个供电接口包括用于提供第一电流值的第一供电接口和用于提供第二电流值的第二供电接口，用电设备包括输入电流为第一电流值的第一用电设备和输入电流为第二电流值的第二用电设备，其中，每个区域计算中心的第一供电接口通过第一电力线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的对应的一个第一用电设备，每个区域计算中心的第二供电接口通过第二电力线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的对应的一个第二用电设备。

可选地，电子电气架构还包括设置在车辆的第一目标区域内的摄像头和设置在车辆的第二目标区域内的雷达，其中，每个区域计算中心包括以太网接口，设置在第一目标区域内的区域计算中心的以太网接口连接到摄像头，设置在第二目标区域内的区域计算机中心的以太网接口连接到雷达。

第二方面，本申请实施例还提供了一种车辆，包括上述的车辆中的电子电气架构。

本申请实施例提供了一种车辆中的电子电气架构及车辆，包括：前舱区域计算中心，设置在车辆的前舱区域；座舱右区域计算中心，设置在车辆座舱的右侧区域；座舱左区域计算中心，设置在车辆座舱的左侧区域；尾舱区域计算中心，设置在车辆的尾舱区域；其中，前舱区域计算中心、座舱右区域计算中心、座舱左区域计算中心、尾舱区域计算中心中的每个区域计算中心均连接到其他三个区域计算中心。本申请通过将多个区域计算中心设置在车辆的不同区域内，避免了因依靠单独的整车计算中心而导致的车内线束过长的问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种车辆中的电子电气架构的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的一种车辆中的电子电气架构的结构示意图之二。

附图标记：1-前舱区域计算中心、2-座舱右区域计算中心、3-座舱左区域计算中心、4-尾舱区域计算中心、10-前舱区域、11-第一电子控制单元、12-第二电子控制单元、20-右侧区域、30-左侧区域、40-尾舱区域。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于“车辆”中，但应理解，本申请实施例中仅是以车辆为例进行介绍，但本申请的应用场景不限于此。

现有的车辆由统一的计算中心与车载电子设备进行连接，而传感器、执行器和ECU等车载电子设备往往分散在整车各个区域，导致整车线束连接回路异常复杂，线束长度过长，对车辆的制造及装配工艺有着较高的要求，进而提高了车辆的制造成本。

为克服上述缺陷，本申请实施例提供了一种车辆中的电子电气架构及车辆，该架构的第一层级包括四个区域计算中心，该区域计算中心不同于功能域控制器，也不同于区域控制器，而是二者的统一。通过将多个区域计算中心设置在车辆的不同区域内，避免了因依靠单独的整车计算中心而导致的车内线束过长的问题。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种车辆中的电子电气架构的结构示意图之一。如图1所示，本申请实施例所提供的电子电气架构包括前舱区域计算中心1、座舱右区域计算中心2、座舱左区域计算中心3以及尾舱区域计算中心4。

具体的，前舱区域计算中心1设置在车辆的前舱区域10。示例性的，前舱区域计算中心1可以安装在车辆A柱到车辆前保险杠之间的前舱区域10内，用于连接设置在前舱区域10内的车载电子设备，以执行动力系统热管理等控制与计算功能。

座舱右区域计算中心2设置在车辆座舱的右侧区域20。示例性的，座舱右区域计算中心2可以安装在车辆A柱到车辆C柱之间的车辆座舱的右半部分区域内，用于连接设置在车辆座舱的右半部分区域内的车载电子设备，以执行在座舱的右半部分区域内的座椅控制、内部灯光控制、门窗控制、空调控制等控制与计算功能。

座舱左区域计算中心3设置在车辆座舱的左侧区域30。示例性的，座舱左区域计算中心3可以安装在车辆A柱到车辆C柱之间的车辆座舱的左半部分区域内，用于连接设置在车辆座舱的左半部分区域内的车载电子设备，以执行在座舱的左半部分区域内的座椅控制、内部灯光控制、门窗控制、无钥匙进入等控制与计算功能。

尾舱区域计算中心4设置在车辆的尾舱区域40。示例性的，尾舱区域计算中心4可以安装在车辆C柱到车辆后保险杠之间的尾舱区域40内，用于连接设置在尾舱区域40内的车载电子设备，以执行尾灯控制、电动尾门控制、倒车雷达响应等控制与计算功能。

在本申请实施例中，每个区域计算中心具有大量的PIN脚资源，可负责接入各自所在区域内的感知以及驱动电器件。

其中，前舱区域计算中心1、座舱右区域计算中心2、座舱左区域计算中心3、尾舱区域计算中心4中的每个区域计算中心均连接到其他三个区域计算中心。这样，可以实现整车数据的快速传递与共享，当一个区域计算中心出现故障或计算压力过大时，可以由其他区域计算中心分担其工作。

在一优选实施例中，前舱区域计算中心1、座舱右区域计算中心2、座舱左区域计算中心3、尾舱区域计算中心4中的每个区域计算中心内嵌入有系统级芯片(System on Chip，SoC)。

这里，SOC芯片可以为区域计算中心提供高性能的算力，每个区域计算中心内还嵌入了微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，通过SOC与MCU的搭配，实现区域控制与功能控制能力，在单个区域计算中心内就能执行控制与计算功能，使车辆不需要设置相互独立的计算中心与区域控制器，进而减少车辆所需的电子控制单元的数量。

除上述在每个区域计算中心内嵌入SOC的方式之外，也可以在每个区域计算中心内嵌入微处理器(Microprocessor Unit，MPU)，通过MPU与MCU的搭配，来实现区域控制与功能控制能力。

在一优选实施例中，前舱区域计算中心1、座舱右区域计算中心2、座舱左区域计算中心3、尾舱区域计算中心4中的每个区域计算中心均通过光纤连接到其他三个区域计算中心。

具体的，每个区域计算中心包括第一光收发器、第二光收发器、第三光收发器，其中，前舱区域计算中心1的第一光收发器通过光纤连接到座舱右区域计算中心2的第一光收发器，座舱右区域计算中心2的第二光收发器通过光纤连接到尾舱区域计算中心4的第一光收发器，尾舱区域40计算中心的第二光收发器通过光纤连接到座舱左区域计算中心3的第一光收发器，座舱左区域计算中心3的第二光收发器通过光纤连接到所述前舱区域计算中心1的第二光收发器，前舱区域计算中心1的第三光收发器通过光纤连接到所述尾舱区域计算中心4的第三光收发器，座舱右区域计算中心2的第三光收发器通过光纤连接到座舱左区域计算中心3的第三光收发器。

这里，四个区域计算中心之间两两通过高带宽(10GB以上)的光纤连接，使包括摄像头原始数据在内的数据量较大的整车大数据能够快速的传递和共享。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种车辆的电子电气架构的结构示意图之二。如图2所示，本申请实施例所提供的电子电气架构除包括图1所示的前舱区域计算中心1、座舱右区域计算中心2、座舱左区域计算中心3以及尾舱区域计算中心4之外，还包括多个第一电子控制单元11以及多个第二电子控制单元12。其中，图中所示的粗实线为光纤线缆，粗虚线为连接各个区域计算中心的总线。

具体的，多个第一电子控制单元11分别设置在车辆的前舱区域10、右侧区域20、左侧区域30、尾舱区域40，其中，每个区域计算中心包括第一总线接口，针对每个区域计算中心，该区域计算中心的第一总线接口通过控制器局域网络(Local Interconnect Network，LIN)总线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的至少一个第一电子控制单元11。示例性的，第一总线接口包括LIN总线接口。

多个第二电子控制单元12分别设置在车辆的前舱区域10、右侧区域20、左侧区域30、尾舱区域40，其中，每个区域计算中心包括第二总线接口，针对每个区域计算中心，该区域计算中心的第二总线接口通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的至少一个第二电子控制单元12。示例性的，第二总线接口包括CAN总线接口。

这里，每一个区域计算中心还可以带有输入/输出(Input/Output，I/O)接口，这样，每一个区域计算中心就能够以I/O硬线连接区域内执行器和传感器以及负载，进行数据交互工作。

此外，每个区域计算中心还可以带有第三总线接口。这里，前舱区域计算中心1、座舱右区域计算中心2、座舱左区域计算中心3、尾舱区域计算中心4中的每个区域计算中心均通过第三总线接口连接CANFD总线，通过CANFD总线与其他区域计算中心进行连接。这样，可以使各区域计算中心进行实时性数据的快速交互，这里的实时性数据指的是如变速箱档位数据、发动机转速数据这样的数据量小，但实时性高的数据。

在一优选实施例中，本申请的电子电气架构还包括多个用电设备，分别设置在车辆的前舱区域10、右侧区域20、左侧区域30、尾舱区域40，其中，每个区域计算中心包括至少一个供电接口，针对每个区域计算中心，该区域计算中心的每个供电接口通过电力线分别连接到设置在该区域计算中心所在区域内的对应的一个用电设备。

示例性的，至少一个供电接口包括用于提供第一电流值的第一供电接口和用于提供第二电流值的第二供电接口，用电设备包括输入电流为第一电流值的第一用电设备和输入电流为第二电流值的第二用电设备，每种用电设备所需的电源标准不同。

具体的，每个区域计算中心的第一供电接口通过第一电力线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的对应的一个第一用电设备，每个区域计算中心的第二供电接口通过第二电力线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的对应的一个第二用电设备，使不同用电设备的用电需求得到满足。

此外，至少一个供电接口还包括提供不同电源类型的电源接口，如IGN电接口、常电接口等，以分别连接到需求对应电源类型的用电设备。

这里，区域用电设备采用集中供电就近取电的电源分配模式，所有用电设备遵从就近原则从各自区域计算中心中接电源导线，在满足该区域所有用电设备的用电需求的同时，缩短了整车所需的线束长度。

此外，每个区域计算中心内置具有保护功能的电子保险丝。电子保险丝与供电接口对应设置，对每路电源提供保护。这里，电子保险丝容量可以根据不同用电设备的实际情况相应进行设置。这样，每个区域计算中心既拥有控制和计算的能力，也拥有通过电子保险丝实现电源保护的能力。同时，因采用集中式供电的设计，采用就近接线原则，大幅缩短车辆的电源配线长度，减少整车线束重量和线束成本。

在一优选实施例中，本申请的电子电气架构还包括设置在车辆的第一目标区域内的摄像头和设置在车辆的第二目标区域内的雷达。其中，每个区域计算中心包括以太网接口，设置在第一目标区域内的区域计算中心的以太网接口连接到摄像头，设置在第二目标区域内的区域计算机中心的以太网接口连接到雷达。

这里，第一目标区域可以为前舱区域10、右侧区域20、左侧区域30、尾舱区域40中的任意一个。第二目标区也可以为前舱区域10、右侧区域20、左侧区域30、尾舱区域40中的任意一个。

例如，如果摄像头被安装在车辆的前保险杠处，则将摄像头通过以太网线连接到前舱区域计算中心1的以太网接口，如果雷达被安装在车辆的后保险杠处，则将雷达通过以太网线连接到尾舱区域计算中心4的以太网接口，其他位置同理。

这样，通过将多个区域计算中心设置在车辆的不同区域内，并采用就近接线原则，能够大幅缩短车辆的信号线及电源线长度，使整车线束重量和线束成本得到降低。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种车辆，包括如上文所述的电子电气架构，该电子电气架构设置在车辆上。

本申请实施例提供了一种车辆中的电子电气架构及车辆，该架构是未来中央区域架构中的一种形态，能够适用于任何智能汽车，达到减少单独的计算中心和区域控制器数量，实现设备集中和线束优化，降低整车生产成本。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆中的电子电气架构，其特征在于，包括：

前舱区域计算中心，设置在车辆的前舱区域；

座舱右区域计算中心，设置在车辆座舱的右侧区域；

座舱左区域计算中心，设置在车辆座舱的左侧区域；

尾舱区域计算中心，设置在车辆的尾舱区域；

其中，所述前舱区域计算中心、所述座舱右区域计算中心、所述座舱左区域计算中心、所述尾舱区域计算中心中的每个区域计算中心均连接到其他三个区域计算中心。

2.根据权利要求1所述的电子电气架构，其特征在于，所述前舱区域计算中心、所述座舱右区域计算中心、所述座舱左区域计算中心、所述尾舱区域计算中心中的每个区域计算中心内嵌入有系统级芯片。

3.根据权利要求1所述的电子电气架构，其特征在于，所述前舱区域计算中心、所述座舱右区域计算中心、所述座舱左区域计算中心、所述尾舱区域计算中心中的每个区域计算中心均通过光纤连接到其他三个区域计算中心。

4.根据权利要求1所述的电子电气架构，其特征在于，每个区域计算中心包括第一光收发器、第二光收发器、第三光收发器，

其中，所述前舱区域计算中心的第一光收发器通过光纤连接到所述座舱右区域计算中心的第一光收发器，所述座舱右区域计算中心的第二光收发器通过光纤连接到所述尾舱区域计算中心的第一光收发器，所述尾舱区域计算中心的第二光收发器通过光纤连接到所述座舱左区域计算中心的第一光收发器，所述座舱左区域计算中心的第二光收发器通过光纤连接到所述前舱区域计算中心的第二光收发器，

所述前舱区域计算中心的第三光收发器通过光纤连接到所述尾舱区域计算中心的第三光收发器，所述座舱右区域计算中心的第三光收发器通过光纤连接到所述座舱左区域计算中心的第三光收发器。

5.根据权利要求1所述的电子电气架构，其特征在于，所述电子电气架构还包括多个第一电子控制单元，分别设置在车辆的前舱区域、右侧区域、左侧区域、尾舱区域，

其中，每个区域计算中心包括第一总线接口，

针对每个区域计算中心，该区域计算中心的第一总线接口通过控制器局域网络总线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的至少一个第一电子控制单元。

6.根据权利要求5所述的电子电气架构，其特征在于，所述电子电气架构还包括多个第二电子控制单元，分别设置在车辆的前舱区域、右侧区域、左侧区域、尾舱区域，

其中，每个区域计算中心包括第二总线接口，

针对每个区域计算中心，该区域计算中心的第二总线接口通过局域互联网络总线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的至少一个第二电子控制单元。

7.根据权利要求1所述的电子电气架构，其特征在于，所述电子电气架构还包括多个用电设备，分别设置在车辆的前舱区域、右侧区域、左侧区域、尾舱区域，

其中，每个区域计算中心包括至少一个供电接口，

针对每个区域计算中心，该区域计算中心的每个供电接口通过电力线分别连接到设置在该区域计算中心所在区域内的对应的一个用电设备。

8.根据权利要求7所述的电子电气架构，其特征在于，所述至少一个供电接口包括用于提供第一电流值的第一供电接口和用于提供第二电流值的第二供电接口，用电设备包括输入电流为第一电流值的第一用电设备和输入电流为第二电流值的第二用电设备，

其中，每个区域计算中心的第一供电接口通过第一电力线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的对应的一个第一用电设备，每个区域计算中心的第二供电接口通过第二电力线连接到设置在该区域计算中心所在区域内的对应的一个第二用电设备。

9.根据权利要求1所述的电子电气架构，其特征在于，所述电子电气架构还包括设置在车辆的第一目标区域内的摄像头和设置在车辆的第二目标区域内的雷达，

其中，每个区域计算中心包括以太网接口，设置在第一目标区域内的区域计算中心的以太网接口连接到摄像头，设置在第二目标区域内的区域计算机中心的以太网接口连接到雷达。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-9中任一项所述的电子电气架构。

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