[發(fā)明專利]一種汽車區(qū)架構系統(tǒng)和汽車

有效

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• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115344031B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設計）人: 曹萬科;王靖鴻;于雷;王文偉;張峰;周濤
• 申請（專利權）人: 北京理工大學深圳汽車研究院（電動車輛國家工程實驗室深圳研究院）
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

一種汽車區(qū)架構系統(tǒng)和汽車，涉及車載領域。包括面向信號的架構單元和面向服務的架構單元；面向信號的架構單元包括總線網(wǎng)絡和至少一個執(zhí)行單元；面向服務的架構單元包括中央計算單元、四個區(qū)域控制器和以太網(wǎng)主干網(wǎng)；區(qū)域控制器通過總線網(wǎng)絡與對應區(qū)域的執(zhí)行單元通信連接；區(qū)域控制器通過以太網(wǎng)主干網(wǎng)與中央計算單元通信連接；執(zhí)行單元收集傳感器采集的信號以生成信號流；區(qū)域控制器通過總線網(wǎng)絡獲取對應執(zhí)行單元的信號流，將信號流轉換為初始服務信號流隊列在隊列傳輸時間內(nèi)進行傳輸并生成服務信號流，服務信號流通過以太網(wǎng)主干網(wǎng)在調(diào)度周期內(nèi)發(fā)送給中央計算單元；中央計算機單元對服務信號流進行處理，并將處理結果對應發(fā)送給各區(qū)域控制器。

技術領域

本發(fā)明涉及車載領域，具體涉及一種汽車區(qū)架構系統(tǒng)和汽車。

背景技術

汽車區(qū)架構是目前汽車電子電器架構融合發(fā)展的研究熱點，與域架構不同，區(qū)架構是將汽車功能按物理區(qū)域（前、后、左、右）進行劃分，而不是按照邏輯區(qū)域（動力域、車身域等）進行劃分，一般可將汽車分為左前區(qū)域、右前區(qū)域、后區(qū)域等多個區(qū)域，每個區(qū)域分別負責所屬范圍內(nèi)的不同功能的實現(xiàn)。例如：左前區(qū)域和右前區(qū)域主要有人機交互、智能駕駛和智能座艙等新增功能，后區(qū)域可能會分布能力管理與分配、能量回收等功能。

區(qū)域劃分與功能分配可能因主機廠商不同而有所差異，但有一個共性的問題：由于區(qū)域按空間分配，而空間所支配的功能不盡相同，因此在不同工況及駕駛的人的個性功能選擇下，汽車所啟動的功能不同，各區(qū)域的流量和負載率也就不同，會導致在某些場景及工況下（特別是功能啟用與轉換工況下），區(qū)域之間的流量負載差異懸殊，不利于車載網(wǎng)絡管理的穩(wěn)定性、信號傳輸?shù)膶崟r性及網(wǎng)絡負載的均衡性。

由于面向信號的通訊架構存在的擴展性差、功能定義固化、更新迭代困難等缺陷逐漸顯現(xiàn)，面向服務的通訊架構（Service Oriented Architecture，SOA）開發(fā)在汽車領域逐漸興起。面向服務與面向信號的通訊在汽車架構中的融合既可以發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，又可以在汽車行業(yè)上下游中實現(xiàn)平穩(wěn)高效過度，已是業(yè)內(nèi)的熱門研究方向，目前各主機廠及供應商正積極布局。由于SOA早在互聯(lián)網(wǎng)技術領域應用多年，其基本思想已趨于成熟，但SOA與汽車的結合目前國內(nèi)仍處于探索階段。因此目前存在的技術問題是：面向服務的通訊架構與面向信號的通訊架構如何在具體汽車架構中實現(xiàn)結合與轉換，以及服務與信號轉換的存在位置與實現(xiàn)邏輯還有待商榷；在這種分層緩和架構及新興技術影響下，控制器的設計邏輯有待明確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題，本發(fā)明提供一種汽車區(qū)架構系統(tǒng)和汽車。

根據(jù)第一方面，一種實施例中提供一種汽車區(qū)架構系統(tǒng)，其特征在于，包括面向信號的架構單元和面向服務的架構單元；

所述面向信號的架構單元包括總線網(wǎng)絡和至少一個執(zhí)行單元；

所述面向服務的架構單元包括：中央計算單元、第一區(qū)域控制器、第二區(qū)域控制器、第三區(qū)域控制器、第四區(qū)域控制器和以太網(wǎng)主干網(wǎng)；

所述第一區(qū)域控制器、第二區(qū)域控制器、第三區(qū)域控制器和第四區(qū)域控制器通過總線網(wǎng)絡與對應區(qū)域的執(zhí)行單元通信連接；所述第一區(qū)域控制器、第二區(qū)域控制器、第三區(qū)域控制器和第四區(qū)域控制器通過以太網(wǎng)主干網(wǎng)與所述中央計算單元通信連接；

所述執(zhí)行單元用于收集與所述執(zhí)行單元連接的傳感器采集的信號以生成信號流；第一區(qū)域控制器、第二區(qū)域控制器、第三區(qū)域控制器和第四區(qū)域控制器通過總線網(wǎng)絡獲取對應執(zhí)行單元生成的信號流，并將所述信號流轉換為初始服務信號流隊列，控制所述初始服務信號流隊列在隊列傳輸時間內(nèi)進行傳輸，并生成服務信號流，將所述服務信號流在調(diào)度周期內(nèi)通過以太網(wǎng)主干網(wǎng)發(fā)送給所述中央計算單元；中央計算機單元對所述服務信號流進行處理，并將處理結果對應發(fā)送給第一區(qū)域控制器、第二區(qū)域控制器、第三區(qū)域控制器和第四區(qū)域控制器。

一種實施例中，所述中央計算單元包括：集成收發(fā)器、動態(tài)加權調(diào)度器、負載監(jiān)控模塊、權重分配模塊、中央計算處理器；