上下车体分离的整车电器架构及汽车

技术领域

本发明涉及本发明应用于汽车架构技术领域，尤其涉及一种上下车体分离的整车电器架构及汽车。

背景技术

以往整车电器架构都是面向整车一体式考虑的，根据电器架构的硬件以及软件支持能力、项目的适配能力，并通过关键电器零件的选型来设计合适的整车电器架构，以实现整车电器件的网络通信和整车电气功能。

但是，随着一种智能底盘可搭载不同上车体来来衍生不同车型的设计，整车电器架构设计也需伴随上下车体分离进行电器架构的上下分离。目前的电器架构仅为一体式的整车电器架构，不能将上下车体进行分离，更不能随下车体搭载不同的上车体来来衍生不同车型。

发明内容

本发明提供了上下车体分离的整车电器架构及汽车，用以解决将上下车体分离，并随下车体搭载不同上车体衍生不同车型的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种上下车体分离的整车电器架构，包括：上车体电器模块、下车体电器模块以及智能网关，所述上车体电器模块设置在车辆的上车体中，所述下车体电器模块集成在汽车底盘中；

所述智能网关包括：第一网关芯片模块、第二网关芯片模块、第一微控制器模块、微处理器模块以及若干第二微控制器模块；其中，

所述第一网关芯片模块连接所述第一微控制器模块与所述上车体电器模块，以实现所述第一微控制器模块与所述上车体电器模块在第一网段的通信；

所述微处理器模块、下车体电器模块以及所述若干第二微控制器模块通过所述第二网关芯片模块进行连接，以实现所述微处理器模块、下车体电器模块以及所述若干第二微控制器模块在第二网段的通信；

其中，所述第一网段与所述第二网段为不同的通信网段；

且所述第一微控制器模块还连接所述第二网关芯片模块，以使得所述上车体电器模块、下车体电器模块之间进行通信。

可选的，所述第一网关芯片模块和所述第二网关芯片模块中均分别包括至少一个网关芯片。

可选的，所述下车体电器模块包括：传感器模块、区域控制器模块；

所述传感器模块包括多个传感器单元，所述多个传感器单元分别对应不同网段；

所述区域控制器模块包括：第一区域控制器、第二区域控制器；

所述第一区域控制器连接所述第二区域控制器，所述第一区域控制器和所述第二区域控制器连接所述第二网关芯片模块；所述第一区域控制器、所述第二区域控制器和所述第二网关芯片模块组成TSN环形骨干以太网络。

可选的，所述传感器模块包括：主传感器单元、辅传感器单元；

所述主传感器单元连接所述第二网关芯片模块；

所述辅传感器单元连接所述第一区域控制器或所述第二区域控制器。

可选的，所述主传感器单元和所述辅传感器单元内含有多个传感器，且所述多个传感器分别对应连接所述下车体电器模块中的硬件；

其中，连接同一传感器单元内的硬件的通信方式一致。

可选的，所述TSN环形骨干以太网络的网络带宽为2.5G。

可选的，所述上车体电器模块包括：智能天线，所述智能天线通过4G/5G与云端通信，用以实现车云通信。

根据本发明的第二方面，提供了一种汽车，包括本发明第一方面所述的上下车体分离的整车电器架构。

本发明所提供的上下车体分离的整车电器架构，通过将整车的通信网段分为属于上车体电器模块的第一网段和属于下车体电器模块的第二网段，并通过智能网关中的第一网关芯片模块和第二网关芯片模块作为第一网段和第二网段的网段标识，以实现第一微控制器模块与上车体电器模块在第一网段的通信和微处理器模块、下车体电器模块以及若干第二微控制器模块在第二网段的通信。

在其可选方案中，由于下车体电器模块中还包括多个对应不同网段的传感器单元，且每个传感器单元内包含多个传感器，多个传感器分别对应连接所述下车体电器模块中的硬件，并且连接同一传感器单元内的硬件的通信方式一致，通过第二控制器模块将下车体电器模块中多个不同通信网段进行分离，实现更为方便的下车体通信的分离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的上下车体分离的整车电器架构的结构示意图；

图2是本发明实施例中的上下车体分离的整车电器架构中区域控制器模块的框图；

图3是本发明实施例中的上下车体分离的整车电器架构中传感器模块的框图；

附图标记说明：

100-上车体电器模块；

101-智能天线；

200-下车体电器模块；

201-传感器模块；

2011-主传感器单元；

2012-辅传感器单元；

202-区域控制器模块；

2021-第一区域控制器；

2022-第二区域控制器；

300-智能网关；

301-第一网关芯片模块；

302-第二网关芯片模块；

303-第一微控制器模块；

304-微处理器模块；

305-第二微控制器模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

请参考图1，本发明实施例提供了一种上下车体分离的整车电器架构，包括：上车体电器模块100、下车体电器模块200以及智能网关300，所述上车体电器模块100设置在车辆的上车体中，所述下车体电器模块200集成在汽车底盘中。

具体的，本发明实施例中的汽车底盘指的是集成底盘、三电、热管理系统、轴距为3000mm、动力驱动为四驱的一款能实现L4驾驶等级的智能底盘。

所述智能网关300包括：第一网关芯片模块301、第二网关芯片模块302、第一微控制器模块303、微处理器模块304以及若干第二微控制器模块305。

其中，所述第一网关芯片模块301连接所述第一微控制器模块303与所述上车体电器模块100，以实现所述第一微控制器模块303与所述上车体电器模块100在第一网段的通信。

所述微处理器模块304、下车体电器模块200以及所述若干第二微控制器模块305通过所述第二网关芯片模块302进行连接，以实现所述微处理器模块304、下车体电器模块200以及所述若干第二微控制器模块305在第二网段的通信。

具体的，所述微处理器模块用于实现下车体电器模块不同网段通信上的分离；第一控制器模块直连第一网关芯片模块和第二网关芯片模块，用以实现上车体电器模块和下车体电器模块在以太网上通信，第二控制器模块直连第二网关芯片模块用以实现对下车体电器模块中非以太网的通信。

其中，所述第一网段与所述第二网段为不同的通信网段；且所述第一微控制器模块303还连接所述第二网关芯片模块302，以使得所述上车体电器模块100、下车体电器模块200之间进行通信。

所述第一网关芯片模块301和所述第二网关芯片模块302中均分别包括至少一个网关芯片。

一种举例中，本发明实施例中的智能网关为高性能车载电脑HPVC，用以实现上车体电器模块和下车体电器模块通过以太网进行通信。具体的，通过计算以太网端口的数量确定高性能车载电脑HPVC内第一网关芯片模块以及第二网关芯片模块内网关芯片的数量。此外，高性能车载电脑HPVC还，满足高度自动驾驶的功能，即能够实现驾驶全程无需驾驶员任何操作。

一种举例中，在第一网关芯片模块和第二网关芯片模块内各设置有一个网关芯片，其中，在第一网关芯片模块内的网关芯片用以实现上车体电器模块中各零件的以太网通信；在第二网关芯片模块内的网关芯片用以实现下车体电器模块中各零件的以太网通信。具体的，第二网关芯片模块中的网关芯片直连主传感器单元。

所述下车体电器模块包括200：传感器模块201、区域控制器模块202；

所述传感器模块201包括多个传感器单元，所述多个传感器单元分别对应不同网段。其中不同网段中的网段指的是CAN网段、CAN FD网段、LIN网段等不同的网段。

请参考图2，所述区域控制器模块202包括：第一区域控制器2021、第二区域控制器2022；所述第一区域控制器2021连接所述第二区域控制器2022，所述第一区域控制器2021和所述第二区域控制器2022连接所述第二网关芯片模块302；所述第一区域控制器2021、所述第二区域控制器2022和所述第二网关芯片模块302组成TSN环形骨干以太网络，使得下车体电器模块内实现ASIL-D(汽车安全完整性等级-系统安全最高等级)的传输链路要求。其中，所述TSN环形骨干以太网络的网络带宽为2.5G，使得下车体电器模块内达到L4级别智能驾驶数据的通信带宽。

请参考图3，所述传感器模块201包括：主传感器单元2011、辅传感器单元2012；所述主传感器单元2011连接所述第二网关芯片模块302；所述辅传感器单元2012连接所述第一区域控制器2021或所述第二区域控制器2022。

其中，第一区域控制器和第二区域控制器一方面连接下车体硬件模块中的电器零件，如动力系统PT域、底盘系统CH域和热管理系统TC域的电器零件等，用以实现了下车体电器模块中区域网关的功能；第二方面，第一区域控制器和第二区域控制器连接辅传感单元是为了缓解高性能车载电脑HPVC的以太网端口数量压力，实现下车体网络通信。

所述主传感器单元2011和所述辅传感器单元2012内含有多个传感器，且所述多个传感器分别对应连接所述下车体电器模块200中的硬件；其中，连接同一传感器单元内的硬件的通信方式一致。

所述上车体电器模块100包括：智能天线101，所述智能天线101通过4G/5G与云端通信，用以实现车云通信。

本发明实施例中所提供的上下车体分离的整车电器架构，通过将整车的通信网段分为属于上车体电器模块的第一网段和属于下车体电器模块的第二网段，并通过智能网关中的第一网关芯片模块和第二网关芯片模块作为第一网段和第二网段的网段标识，以实现第一微控制器模块与上车体电器模块在第一网段的通信和微处理器模块、下车体电器模块以及若干第二微控制器模块在第二网段的通信。

在其可选方案中，由于下车体电器模块中还包括多个对应不同网段的传感器单元，且每个传感器单元内包含多个传感器，多个传感器分别对应连接所述下车体电器模块中的硬件，并且连接同一传感器单元内的硬件的通信方式一致，通过第二控制器模块将下车体电器模块中多个不同通信网段进行分离，实现更为方便的下车体通信的分离。

本发明实施例提供了一种汽车，包括以上所述的上下车体分离的整车电器架构。

本发明实施例所提供的汽车，可以在下车体智能底盘不变的基础上迅速衍生不同上车体，同时保证了下车体关键零件不变，网络通信不变。同时，根据衍生出来的不同上车体，上车体通信主要是上车体区域内的网络通信随着零件选型变化随之变化，使得整车电器架构做到最小更改量和最优成本，尤其是节省大量的电器架构设计、零件设计和生产时长，做到对上车体的迅速匹配。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。