功能可扩展的汽车架构及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种功能可扩展的汽车架构及汽车。


背景技术：

2.目前汽车的电子电气架构均是基于车型而研发，将动力总成、驱动信息、娱乐信息等车身信息转化为实际的电源分配的物理布局、信号网络、数据网络、诊断、容错、能量管理等。且现有汽车的电子电气架构设计与整车的设计紧密相关。一旦一个车型的架构确定后，量产后架构的调整与算力的调整只能在改款车型中进行。
3.随着软件定义汽车、软件在整车制造中的作用越来越大，而随着汽车功能增多，软件的更新迭代的速度也越来越快，现有的电子电气架构由于硬件的限制对软件迭代也将变得越来越难以满足。并且因为汽车功能的不断增多，因为汽车安全性的要求，使得整体架构也变得越来复杂，造成一套架构很难得到复用。此时，车企也需要投入大量的人力与物力进行新车型的研发投入，而新兴的功能只能在新的车型上呈现，旧的车型很难对新功能进行适配。
4.为了实现将来对更多软件的支持，车企会提供高于现行软件运行能力的硬件水平，用户购买车辆时，只能对还未开放的功能或硬件买单，对用户来说无法实现自主选择。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种功能可扩展的汽车架构及汽车，通过本发明所提供的功能可扩展的汽车架构，能够根据需求用户需求实现自主选择，且通过本发明所提供的功能可扩展的汽车架构，还可提高汽车架构的拓展性和灵活性，降低车企的研发成本。
6.根据本发明的第一方面，提供了一种功能可扩展的汽车架构，用以提供一种便于迭代的汽车架构，包括：
7.第一电子电气架构、连接组件以及功能扩展组件；
8.其中，所述第一电子电气架构包括：底盘域、动力域、车身域以及第一网关；
9.所述底盘域与所述第一网关的第一端相连接；
10.所述动力域与所述第一网关的第一端相连接；
11.所述车身域与所述第一网关的第一端相连接；
12.所述第一网关的第二端与所述连接组件的第一端相连接；
13.所述功能扩展组件所述连接组件的第二端相连接；
14.所述第一网关用于实现所述功能扩展组件与所述第一电子电气架构中的底盘域、动力域或车身域的通信，通过所述第一电子电气架构实现了汽车基础的行车功能；所述功能扩展组件用于实现对汽车的快速迭代。
15.可选的，所述第一网关的第一端与所述底盘域的通信方式为：can通信。
16.可选的，所述第一网关的第一端与所述动力域的通信方式为：can通信。
17.可选的，所述第一网关的第一端与所述车身域的通信方式为：can通信。
18.可选的，所述第一网关的第二端与连接组件的第一端的通信方式至少包括：ethernet通信、can通信以及pcie通信。
19.可选的，所述功能扩展组件所述连接组件的第二端的通信方式为：pcie通信。
20.可选的，所述连接组件上包括：usb接口；
21.所述功能扩展组件通过所述usb接口实现与所述第一电子电气架构的连接。
22.可选的，所述功能可扩展的汽车架构，还包括：多媒体设备；
23.所述多媒体设备与所述连接组件的第二端相连接；
24.可选的，所述多媒体设备与所述连接组件第二端的通信方式至少包括：ethernet通信、can通信以及pcie通信。
25.可选的，所述第一电子电气架构还包括：底盘域控制器、动力域控制器以及车身域控制器；
26.所述底盘域控制器用于控制所述底盘域与所述第一网关的通信；
27.所述动力域控制器用于控制所述动力域与所述第一网关的通信；
28.所述车身域控制器用于控制所述车身域与所述第一网关的通信。
29.可选的，所述底盘域控制器、动力域控制器以及车身域控制器均配置有：无线通信能力。
30.可选的，所述第一电子电气架构还包括：obd接口；
31.所述obd接口与所述第一网关的第二端相连接，所述obd接口用于诊断汽车是否发生异常。
32.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功能可扩展的汽车架构。
33.在本发明所提供的功能可扩展的汽车架构中，将汽车的基础行车功能与非基础行车功能进行分离，使得车企在设计指出可以集中精力解决汽车的基础行车功能，以及对应的功能安全问题。即对车企来说，通过对汽车功能的分离，提升了相应软件以及硬件的复用率，降低了车企后期的研发成本。同时通过功能扩展组件去丰富汽车的非基础的行车功能，且后续可以仅根据对功能扩展组件进行迭代更新去完成对车辆的迭代更新，进一步的方便了车企的研发周期以及提高用户的自主选择能力，提升了用户的体验感。
附图说明
34.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。
35.图1是本发明一实施例中功能可扩展的汽车架构的结构示意图一；
36.图2是本发明一实施例中功能可扩展的汽车架构的结构示意图二；
37.图3是本发明一实施例中功能可扩展的汽车架构的结构示意图三；
38.附图标记说明：
39.100-第一电子电气架构；
40.101-底盘域；
41.102-动力域；
42.103-车身域；
43.104-第一网关；
44.105-底盘域控制器；
45.106-动力域控制域；
46.107-车身域控制器；
47.108-obd接口；
48.200-连接组件；
49.300-功能扩展组件；
50.400-多媒体设备。
具体实施方式
51.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。
52.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。
53.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。
54.汽车的电子电气架构(eea)把汽车中的各类传感器、电控单元、线束拓扑和电子电气分配系统整合在一起完成运算、动力和能量的分配，进而实现整车的各项功能。
55.然而在现有的汽车的电子电气架构中，包括五个功能域，分别为：动力域、底盘域、车身域以及自动驾驶域，各域对应的域控制器通过以太网相连。但是在现有的汽车的电子电气架构的设计中，与整车的设计紧密相连，一旦一个车型的架构确定后，量产后架构的调整与算力的调整只能在改款车型中进行。而现有车企为了实现将来对更多软件的支持，会提供高于现行软件运行能力的硬件水平，使得用户的自主选择性降低。
56.有鉴于此，本发明提供了一种功能可扩展的汽车架构，不仅使得用户在购买包括所述功能可扩展的汽车架构的汽车时提高用户的自主选择能力，且本发明所提供的功能可扩展的汽车架构中能提高相应功能硬件与软件的复用率，为车企减少整车基本能力的后期研发成本。
57.请参考图1，在本发明一具体实施例中，所述功能可扩展的汽车架构，包括：
58.第一电子电气架构100、连接组件200以及功能扩展组件300；
59.其中，所述第一电子电气架构100包括：底盘域101、动力域102、车身域103以及第
一网关104；
60.所述底盘域101与所述第一网关104的第一端相连接；所述动力域102与所述第一网关104的第一端相连接；所述车身域103与所述第一网关104的第一端相连接，其中，所述底盘域用于实现汽车的制动，所述动力域用于实现汽车的转动，所述车身域用于实现汽车车身通过上述底盘域、动力域以及车身域，实现了汽车最小集、最基础的行车功能。
61.所述第一网关104的第二端与所述连接组件200的第一端相连接；所述功能扩展组件300所述连接组件的第二端相连接；所述第一网关用于实现所述功能扩展组件与所述第一电子电气架构中的底盘域、动力域或车身域的通信，通过所述第一电子电气架构实现了汽车基础的行车功能；所述功能扩展组件用于实现对汽车的快速迭代。
62.本发明一具体的实施例中，动力域中实现了：变速器管理，引擎管理，电池监控，交流发电机调节等功能；底盘域是与汽车行驶相关，由传动系统、行驶系统转向系统和制动系统共同构成，通过各个系统的配合实行汽车的转动；车身域主要包含车门控制与管理、车窗控制与管理、车内空调控制、座椅控制等。即通过所述底盘域、动力域以及所述车身域的配合，即可实现汽车基础的行车功能。
63.此外，一种实施例中有，所述功能扩展组件为汽车非行车功能的组件，车企可以根据不同的功能，指定不同规格的功能扩展组件，同时用户也可根据不同的需求选择不同规格的功能扩展组件。并且由于所述功能扩展组件不包括基本的行车功能，在未含所述功能扩展组件的汽车中，也可正常使用车辆。
64.在一具体实施例中，通过算力不同为所述功能扩展组件区分为不同的规格，如：所述功能扩展组件包括四个规格，其中，规格1的功能扩展组件的功能支持：蓝牙钥匙、智能座舱、通讯功能、音乐、网络电台、fota；规格2的功能扩展组件的功能支持：规格1功能扩展组件的功能、语音功能、l2级自动驾驶；规格3：规格2功能扩展组件的功能、自动泊车功能；规格4：规格3功能扩展组件的功能、智能家电、l3级自动驾驶，用户可根据自己需要的功能去选择对应规格的功能扩展组件，并且，若用户仅购买了规格1的功能扩展组件时，但在后续的使用中有需要规格4的l3级自动驾驶功能，则用户可直接将所述功能扩展组件提交至车企对其进行规格的升级，通过所述功能扩展组件大大提高了用户的个性化体验，且方便了用户完全不需要为更多的硬件买单。
65.此外，对车企来说，由于所述第一电子电气架构中包含了最基本的行车功能，在车企对整车的设计之初时可以集中精力解决整车的基本行车功能，并且通过功能扩展组件去丰富汽车的其他功能，实现了与基础行车功能的分离，提高了相应功能软件与硬件的复用率，减少了整除基本能力的后期研发成本。
66.在本发明一具体实施例中，所述连接组件200上包括：usb接口；
67.所述功能扩展组件300通过所述usb接口实现与所述第一电子电气架构100的连接。并且，通过所述usb接口，还可以实现为其他usb设备进行充电。
68.请参考图2，在本发明实施例中的功能可扩展的汽车架构，还包括：多媒体设备400；所述多媒体设备与所述连接组件的第二端相连接。
69.一具体实施例中，所述多媒体设备包括：显示屏、lidar、ridar、camera、hud、流媒体后视镜等设备，用户可以通过显示屏实现对汽车进行操作。
70.请参考图3，在本发明实施例中的所述第一电子电气架构100还包括：底盘域控制
器105、动力域控制器106以及车身域控制器107；
71.所述底盘域控制器105用于控制所述底盘域101与所述第一网关104的通信；所述动力域控制器106用于控制所述动力域102与所述第一网关104的通信；所述车身域控制器107用于控制所述车身域103与所述第一网关104的通信。每个区域对应推出相应的域控制器，最后再通过can/lin或以太网等通讯方式连接至主干线甚至托管至云端，从而实现整车信息数据的交互。
72.由于本发明实施例中的第一电子电气架构中仅包含汽车的基础行车能力与数据采集，使得在第一电子电气架构之间的数据传输采用成熟基于can传输数据的方案即可解决，即保证了数据传输的能力，也保证了传输的可靠性。
73.即在本发明具体实施例中，所述所述第一网关的第一端与所述底盘域的通信方式、所述第一网关的第一端与所述动力域的通信方式以及所述第一网关的第一端与所述车身域的通信方式均为can通信。
74.此外，在本发明实施例中的底盘域控制器105、动力域控制器106以及车身域控制器107均配置有：无线通信能力。一种可选方式中，可以在所述底盘域控制器、动力域控制器或所述车身域控制器中增加wifi芯片，通过所述wifi芯片使得所述底盘域控制器、动力域控制器或所述车身域控制器具备有所述无线通信能力。通过所述无线通信能力可以增加汽车的wifi通信能力，而不采用基于网线的有线以太网通信，可以解决可能存在的fota时大数据量的创世要求，也可以避免线束的增加。
75.请继续参考图3，在本发明实施例中的所述第一电子电气架构100还包括：obd接口108；
76.所述obd接口108与所述第一网关104的第二端相连接，所述obd接口用于诊断汽车是否发生异常。
77.一种举例中，通过所述obd接口实现将汽车的数据按国家标准和地方标准进行采集和上传，保障了汽车的行车功能安全、数据安全以及实现基础的车联功能。
78.此外，本发明的实施例中，所述第一网关的第二端与连接组件的第一端的通信方式至少包括：ethernet通信、can通信以及pcie通信，所述多媒体设备与所述连接组件第二端的通信方式至少包括：ethernet通信、can通信以及pcie通信，以及所述功能扩展组件所述连接组件的第二端的通信方式为：pcie通信。
79.通过上述可知，本发明实施例中的连接组件与所述第一电子电气架构的通信方式有多种，而在所述第一电子电气架构中仅只有一种can通信，是因为在当多媒体设备或是功能扩展组件通过所述连接组件与所述第一电子电器架构进行通信时，通过各种通信方式向第一电子电气架构中的第一网关传递数据，即在第一网关里对通过各种通信方式获得的数据进行处理获得了指令，再通过指令去实现与第一电子电气架构中各个域进行通信。各个域与所述第一网关的通信方式通过采用成熟基于can传输数据的方案，即保证了数据传输的能力，也保证了传输的可靠性。
80.在本发明所提供的功能可扩展的汽车架构中，将汽车的基础行车功能与非基础行车功能进行分离，使得车企在设计指出可以集中精力解决汽车的基础行车功能，以及对应的功能安全问题。即对车企来说，通过对汽车功能的分离，提升了相应软件以及硬件的复用率，降低了车企后期的研发成本。同时通过功能扩展组件去丰富汽车的非基础的行车功能，
且后续可以仅根据对功能扩展组件进行迭代更新去完成对车辆的迭代更新，进一步的方便了车企的研发周期以及提高用户的自主选择能力，提升了用户的体验感。
81.本发明还提供了一种汽车，所述汽车包括以上所述的功能可扩展的汽车架构。
82.在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式”、“一种实施例”、“具体实施过程”、“一种举例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
83.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。

技术特征：
1.一种功能可扩展的汽车架构，用以提供一种便于迭代的汽车架构，其特征在于，包括：第一电子电气架构、连接组件以及功能扩展组件；其中，所述第一电子电气架构包括：底盘域、动力域、车身域以及第一网关；所述底盘域与所述第一网关的第一端相连接；所述动力域与所述第一网关的第一端相连接；所述车身域与所述第一网关的第一端相连接；所述第一网关的第二端与所述连接组件的第一端相连接；所述功能扩展组件所述连接组件的第二端相连接；所述第一网关用于实现所述功能扩展组件与所述第一电子电气架构中的底盘域、动力域或车身域的通信，通过所述第一电子电气架构实现了汽车基础的行车功能；所述功能扩展组件用于实现对汽车的快速迭代。2.根据权利要求1所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述第一网关的第一端与所述底盘域的通信方式为：can通信。3.根据权利要求1所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述第一网关的第一端与所述动力域的通信方式为：can通信。4.根据权利要求1所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述第一网关的第一端与所述车身域的通信方式为：can通信。5.根据权利要求1所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述第一网关的第二端与连接组件的第一端的通信方式至少包括：ethernet通信、can通信以及pcie通信。6.根据权利要求1所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述功能扩展组件所述连接组件的第二端的通信方式为：pcie通信。7.根据权利要求1所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述连接组件上包括：usb接口；所述功能扩展组件通过所述usb接口实现与所述第一电子电气架构的连接。8.根据权利要求1所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述功能可扩展的汽车架构，还包括：多媒体设备；所述多媒体设备与所述连接组件的第二端相连接。9.根据权利要求8所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述多媒体设备与所述连接组件第二端的通信方式至少包括：ethernet通信、can通信以及pcie通信。10.根据权利要求1所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述第一电子电气架构还包括：底盘域控制器、动力域控制器以及车身域控制器；所述底盘域控制器用于控制所述底盘域与所述第一网关的通信；所述动力域控制器用于控制所述动力域与所述第一网关的通信；所述车身域控制器用于控制所述车身域与所述第一网关的通信。11.根据权利要求10所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述底盘域控制器、动力域控制器以及车身域控制器均配置有：无线通信能力。
12.根据权利要求10所述的功能可扩展的汽车架构，其特征在于，所述第一电子电气架构还包括：obd接口；所述obd接口与所述第一网关的第二端相连接，所述obd接口用于诊断汽车是否发生异常。13.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的功能可扩展的汽车架构。

技术总结
本发明涉及汽车技术领域，提供了一种功能可扩展的汽车架构及汽车，其中，汽车架构包括：第一电子电气架构、连接组件以及功能扩展组件；其中，所述第一电子电气架构包括：底盘域、动力域、车身域以及第一网关；所述底盘域与所述第一网关的第一端相连接；所述动力域与所述第一网关的第一端相连接；所述车身域与所述第一网关的第一端相连接；所述第一网关的第二端与所述连接组件的第一端相连接；所述功能扩展组件所述连接组件的第二端相连接；所述第一网关用于实现所述功能扩展组件与所述第一电子电气架构中的底盘域、动力域或车身域的通信，通过所述第一电子电气架构实现了汽车基础的行车功能；所述功能扩展组件用于实现对汽车的快速迭代。快速迭代。快速迭代。


技术研发人员：林巍 刘小红 王生献 施长成 张召 李鹏 唐善政
受保护的技术使用者：优跑汽车技术（上海）有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/7/4