CN218243548U - 车辆线束系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆线束系统及车辆，包括基于TSN的骨干网络和接入所述基于TSN的骨干网络的至少一个车载电子设备，所述基于TSN的骨干网络包括至少一个域控制器和至少一个接入网关，其中，每一所述接入网关分别与所述域控制器通信连接；每一所述接入网关包括协议转换模块和至少一个通信接口，所述通信接口用于供所述车载电子设备连接；其中，目标接入网关的协议转换模块用于将连接至所述目标接入网关的车载电子设备所发送的初始数据转换为能够被目标域控制器处理的目标数据，并且，所述目标接入网关用于将所述目标数据发送至所述目标域控制器，所述目标接入网关为所述至少一个接入网关之一，所述目标域控制器为所述至少一个域控制器之一。

Description

车辆线束系统及车辆

技术领域

本公开涉及车辆领域，具体地，涉及一种车辆线束系统及车辆。

背景技术

目前，在车辆中通常搭建集中式电子电气架构，即，将整车区域划分为多个子区域，在每个子区域内安装一个网关，并将子区域内的每个电子控制单元与该子区域内的网关连接，同时，将安装的每个网关与车载中央网关通过传统的车载以太网通信连接。然而，该架构搭建方式仅仅适用于传统车辆的电子电气架构，无法适用于新型车辆架构，同时，由于车载以太网本身的稳定性不高，导致该架构搭建方式下车辆系统整体稳定性较差，不符合车辆的对系统高可用的设计要求。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种车辆线束系统及车辆，以减少车辆线束系统的复杂度。

为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供一种车辆线束系统，包括基于TSN的骨干网络和接入所述基于TSN的骨干网络的至少一个车载电子设备，所述基于TSN的骨干网络包括至少一个域控制器和至少一个接入网关，其中，每一所述接入网关分别与所述域控制器通信连接；

每一所述接入网关包括协议转换模块和至少一个通信接口，所述通信接口用于供所述车载电子设备连接；其中，目标接入网关的协议转换模块用于将连接至所述目标接入网关的车载电子设备所发送的初始数据转换为能够被目标域控制器处理的目标数据，并且，所述目标接入网关用于将所述目标数据发送至所述目标域控制器，所述目标接入网关为所述至少一个接入网关之一，所述目标域控制器为所述至少一个域控制器之一。

可选地，所述接入网关通过直接连接所述域控制器，以与所述域控制器通信连接；或者，所述接入网关通过连接其他接入网关，以与所述域控制器通信连接。

可选地，所述至少一个接入网关包括第一接入网关、第二接入网关和第三接入网关；

所述第一接入网关分别与所述第二接入网关和所述第三接入网关连接，所述第二接入网关分别与每一所述域控制器连接，所述第三接入网关分别与每一所述域控制器连接。

可选地，所述目标接入网关与所述目标域控制器之间设置有至少两条通信链路；

所述目标接入网关还包括数据标识生成模块，所述数据标识生成模块用于为所述目标数据生成数据标识；

所述目标接入网关用于通过每一所述通信链路分别向所述目标域控制发送携带有所述数据标识的所述目标数据；

所述目标域控制器用于对接收到的对应于同一数据标识的目标数据中的一者进行处理。

可选地，所述通信链路上存在至少一个接入网关。

可选地，所述目标接入网关还包括带宽分配模块，所述带宽分配模块用于确定传输所述初始数据的通信接口的接口类型和所述初始数据对应的业务类型，所述带宽分配模块还用于根据所述接口类型和所述业务类型为所述初始数据进行带宽分配。

可选地，所述目标接入网关还包括隔离模块，所述隔离模块用于根据所述目标数据对应的业务类型为所述目标数据生成以太网标签，其中，对应于不同以太网标签的数据在传输过程中存在逻辑隔离。

可选地，所述基于TSN的骨干网络还包括车载网关，所述车载网关分别与所述域控制器通信连接，所述车载网关用于与车辆外部的网络设备通信，并在所述网络设备与所述域控制器之间进行数据传输。

可选地，所述车载电子设备为传感器或执行器。

根据本公开的第二方面，提供一种车辆，包括本公开第一方面所提供的车辆线束系统。

通过上述技术方案，在设计车辆线束系统时，采用基于TSN的骨干网络和接入该基于TSN的骨干网络的至少一个车载电子设备，其中，该骨干网络包括至少一个域控制器和至少一个接入网关，每一接入网关分别与域控制器通信连接；每一接入网关包括协议转换模块和至少一个通信接口，通信接口用于供车载电子设备连接；其中，目标接入网关的协议转换模块用于将连接至目标接入网关的车载电子设备所发送的初始数据转换为能够被目标域控制器处理的目标数据，并且，目标接入网关用于将目标数据发送至目标域控制器，目标接入网关为至少一个接入网关之一，目标域控制器为至少一个域控制器之一。由此，通过基于TSN的骨干网络，一方面，该骨干网络是基于域控制器的车辆架构，能够有效减少车辆内电子控制单元的数量，另一方面，为车载电子设备提供了就近接入的方式，有利于减少线束系统的复杂度，也有利于减少线束系统的线束总长度；同时，骨干网络采用TSN技术，还能够解决传统的车载以太网无法提供实时性业务的问题。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一实施例提供的车辆线束系统的示意图；

图2是本公开一实施例提供的车辆线束系统中骨干网络的一种示例性的示意图；

图3是本公开一实施例提供的车辆线束系统中骨干网络的另一种示例性的示意图；

图4是本公开另一实施例提供的车辆线束系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是本公开一实施例提供的车辆线束系统的示意图。如图1所示，车辆线束系统100可以包括基于TSN的骨干网络110和接入基于TSN的骨干网络110的至少一个车载电子设备120。

基于TSN的骨干网络110包括至少一个域控制器111和至少一个接入网关112，其中，每一接入网关112分别与域控制器111通信连接。

每一接入网关112包括协议转换模块1121和至少一个通信接口1122，通信接口1122用于供车载电子设备120连接。

其中，目标接入网关的协议转换模块用于将连接至目标接入网关的车载电子设备120所发送的初始数据转换为能够被目标域控制器处理的目标数据，并且，目标接入网关用于将目标数据发送至目标域控制器，目标接入网关为至少一个接入网关112之一，目标域控制器为至少一个域控制器111之一。也就是说，在本公开提供的车辆线束系统中，至少一个接入网关中的每一接入网关均可以作为上述目标接入网关实现对应功能，例如，与目标域控制器通信，同时目标域控制器可以是至少一个域控制器中的任一域控制器。

TSN(Time Sensitive Networking，时间敏感网络)，是在IEEE802.1标准框架下的一组“子标准”，旨在为以太网协议建立“通用”的时间敏感机制，以确保网络数据传输的时间确定性。

示例地，域控制器111可以包括但不限于以下中的至少一者：座舱域控制器、动力域控制器、车控域控制器、驾驶域控制器。

车载电子设备120可以为传感器或执行器。例如，摄像头、显示屏、刹车控制单元等。

接入网关112通过提供供车载电子设备120连接的通信接口1122，使得车载电子设备120可以接入骨干网络110，并能够实现车载电子设备120与域控制器111之间的通信。通常情况下，接入网关112的选取数量和安装位置可以根据实际的需求进行设置。例如，在车载电子设备较为集中的位置处设置接入网关，这样，能够最大限度地减少线束复杂程度。

在车载电子设备120连接至骨干网络110时，可以根据车载电子设备120所对应的业务类型、所需的带宽等信息，为车载电子设备120选择合适的通信接口。示例地，通信接口1122可以为CAN(Controller Area Network，控制器域网)总线接口、LIN(LocalInterconnect Network，串行通讯网络)总线接口、以太网接口或光纤接口。

示例地，对于就近进入骨干网络110的车载电子设备120，若为同类业务，在不超过总线负载率的情况下通过同一个通信接口连接至接入网关112，即，使用同一条CAN总线(或者，LIN总线、以太网、光纤)连接至接入网关112的对应通信接口，以接入骨干网络110。其中，对应于同一域控制器的业务可以视为同类业务，此外，还可以根据实际需求对同一域控制器下的业务进行进一步划分，本公开对此不限定。

在一种可能的实施例中，接入网关112可以通过直接连接到域控制器的方式，实现与域控制器的通信连接。这一实施例中，相当于接入网关112与域控制器直接通信连接。

在另一种可能的实施例中，接入网关112还可以通过连接其他接入网关的方式，实现与域控制器通信连接。这一实施例中，相当于接入网关112与域控制器间接通信连接。由于其他接入网关是与域控制器实现了通信连接的(无论是直接通信连接还是间接通信连接)，因此，连接到其他接入网关总是能够实现与域控制器的通信连接。

示例地，至少一个接入网关可以包含3个接入网关，分别为第一接入网关、第二接入网关和第三接入网关，并且，若域控制器分别包括座舱域控制器、动力域控制器、车控域控制器和驾驶域控制器，则本公开提供的骨干网络110可以如图2所示。其中，第一接入网关分别与第二接入网关和第三接入网关连接，第二接入网关分别与每一域控制器连接，第三接入网关分别与每一域控制器连接。从图2可知，第二接入网关、第三接入网关与各个域控制器直接通信连接，第一接入网关则是分别通过第二接入网关、第三接入网关与各个域控制器间接通信连接。

再例如，至少一个接入网关可以包含4个接入网关，并且，若域控制器分别包括座舱域控制器、动力域控制器、车控域控制器和驾驶域控制器，则本公开提供的骨干网络110可以如图3所示。其中，位于图中左下角和右上角的接入网关与各个域控制器直接通信连接，位于图中左上角和右下角的接入网关则与各个域控制器间接通信连接。

可选地，车辆线束系统100中，接入网关与接入网关之间、接入网关与域控制器之间均可以使用基于TSN的以太网实现通信。

可选地，目标接入网关与目标域控制器之间可以设置有至少两条通信链路。相应地，如图4所示，目标接入网关还可以包括数据标识生成模块，数据标识生成模块用于为目标数据生成数据标识。目标接入网关112用于通过每一通信链路分别向目标域控制发送携带有数据标识的目标数据。目标域控制器用于对接收到的对应于同一数据标识的目标数据中的一者进行处理。

示例地，通信链路上可以存在至少一个接入网关(即，接入网关与域控制器间接连接)。再例如，通信链路上也可以不存在接入网关(即，接入网关与域控制器直接连接)。

以图3所示的骨干网络为例，若接入网关1为目标接入网关，则一条通信链路为从接入网关1开始经由接入网关2到达域控制器的通信链路，另一条通信链路则为从接入网关1开始经由接入网关4到达域控制器的通信链路。

对于目标接入网关与目标域控制器之间设置的至少两条通信链路，各通信链路可以互为冗余，在传输数据时，将数据通过每一条通信链路传输，以保证车辆线束系统100的稳定性。其中，可以通过数据标识生成模块为目标数据生成数据标识，进而，通过每条通信链路向目标域控制器传输携带有该数据标识的目标数据。通过数据标识，可以标识出相同的目标数据，进而，域控制器在接收到对应于同一数据标识的目标数据时，仅需对其中一者进行处理，并忽略掉对应于该数据标识的其他目标数据。

示例地，域控制器可以对最先接收到的符合要求的目标数据优先处理，而忽略掉不符合要求或者到达较晚的目标数据。其中，符合要求可以根据实际需求进行设置，例如，数据完整、数据格式无误等。

这一实施例实际上是运用TSN的FRER(Frame Replication and Elimination forReliability，IEEE 802.1CB协议定义的冗余传输方案)技术，实现流量在骨干网络上的多路径传输，域控制器(某些情况下，也可以是接入网关)可以根据最先接收到的可用的目标数据进行处理(或发送)，这样，能够提升车辆线束系统的信息传输稳定性。

可选地，如图4所示，目标接入网关还可以包括带宽分配模块，带宽分配模块用于确定传输初始数据的通信接口的接口类型和初始数据对应的业务类型，带宽分配模块还用于根据接口类型和业务类型为初始数据进行带宽分配。

接入网关112的每个通信接口1122可以分别在逻辑上划定为一个VLAN(VirtualLocal Area Network，虚拟局域网)，避免不同通信接口、相同VLAN间的访问导致通信接口对应的总线带宽过载。带宽分配模块中可以存储有预先设置的带宽分配规则，带宽分配规则可以用于指示数据的接口类型、业务类型中的至少一者与分配带宽之间的对应关系。例如，可以为不同的业务类型设置重要程度，且不同的业务类型具有自身的带宽需求，对于重要程度较高的业务类型，可以为该业务类型的数据分配其带宽需求2倍或以上的带宽，对于重要程度一般的业务类型，可以为该业务类型的数据分配其带宽需求1.5倍或以上的带宽，对于重要程度较低的业务类型，可以为该业务类型分配其带宽需求1.3倍或以上的带宽。

可选地，如图4所示，目标接入网关还可以包括隔离模块，隔离模块用于根据目标数据对应的业务类型为目标数据生成以太网标签。

其中，对应于不同以太网标签的数据在传输过程中存在逻辑隔离。

也就是说，通过目标接入网关的协议转换模块对初始数据进行协议转换后，可以同时为对应生成的目标数据生成以太网标签，以通过不同的以太网标签区分不同的业务类型，对于不同类型的业务，实现其在骨干网络上的逻辑隔离，即，虽然不同业务类型的目标数据均可以在骨干网络上传输，但是不同业务类型的数据互不干涉、互不影响。

可选地，如图4所示，基于TSN的骨干网络110还可以包括车载网关，车载网关分别与域控制器通信连接，车载网关用于与车辆外部的网络设备通信，并在网络设备与域控制器之间进行数据传输。

示例地，车载网关可以选用OBU(On board Unit，车载单元)或者车载T-BOX(Telematics BOX)。车载网关在骨干网络中的连接方式可以参见图3。

可选地，基于TSN的时分技术，还可以针对不同优先级的业务类型划分时隙，同时，使用TSN的抢占技术，对于高优先级的业务类型可以抢占低优先级的业务类型的发送时隙，被抢占时隙的业务可以在下一节点可以重新拼接为完整数据。

通过上述技术方案，在设计车辆线束系统时，采用基于TSN的骨干网络和接入该基于TSN的骨干网络的至少一个车载电子设备，其中，该骨干网络包括至少一个域控制器和至少一个接入网关，每一接入网关分别与域控制器通信连接；每一接入网关包括协议转换模块和至少一个通信接口，通信接口用于供车载电子设备连接；其中，目标接入网关的协议转换模块用于将连接至目标接入网关的车载电子设备所发送的初始数据转换为能够被目标域控制器处理的目标数据，并且，目标接入网关用于将目标数据发送至目标域控制器，目标接入网关为至少一个接入网关之一，目标域控制器为至少一个域控制器之一。由此，通过基于TSN的骨干网络，一方面，该骨干网络是基于域控制器的车辆架构，能够有效减少车辆内电子控制单元的数量，另一方面，为车载电子设备提供了就近接入的方式，有利于减少线束系统的复杂度，也有利于减少线束系统的线束总长度；同时，骨干网络采用TSN技术，还能够解决传统的车载以太网无法提供实时性业务的问题。

本公开还提供一种车辆，包括本公开任意实施例所提供的车辆线束系统100。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车辆线束系统，其特征在于，包括基于TSN的骨干网络和接入所述基于TSN的骨干网络的至少一个车载电子设备，所述基于TSN的骨干网络包括至少一个域控制器和至少一个接入网关，其中，每一所述接入网关分别与所述域控制器通信连接；

每一所述接入网关包括协议转换模块和至少一个通信接口，所述通信接口用于供所述车载电子设备连接；其中，目标接入网关的协议转换模块用于将连接至所述目标接入网关的车载电子设备所发送的初始数据转换为能够被目标域控制器处理的目标数据，并且，所述目标接入网关用于将所述目标数据发送至所述目标域控制器，所述目标接入网关为所述至少一个接入网关之一，所述目标域控制器为所述至少一个域控制器之一。

2.根据权利要求1所述的车辆线束系统，其特征在于，所述接入网关通过直接连接所述域控制器，以与所述域控制器通信连接；或者，所述接入网关通过连接其他接入网关，以与所述域控制器通信连接。

3.根据权利要求2所述的车辆线束系统，其特征在于，所述至少一个接入网关包括第一接入网关、第二接入网关和第三接入网关；

所述第一接入网关分别与所述第二接入网关和所述第三接入网关连接，所述第二接入网关分别与每一所述域控制器连接，所述第三接入网关分别与每一所述域控制器连接。

4.根据权利要求1所述的车辆线束系统，其特征在于，所述目标接入网关与所述目标域控制器之间设置有至少两条通信链路；

所述目标接入网关还包括数据标识生成模块，所述数据标识生成模块用于为所述目标数据生成数据标识；

所述目标接入网关用于通过每一所述通信链路分别向所述目标域控制发送携带有所述数据标识的所述目标数据；

所述目标域控制器用于对接收到的对应于同一数据标识的目标数据中的一者进行处理。

5.根据权利要求4所述的车辆线束系统，其特征在于，所述通信链路上存在至少一个接入网关。

6.根据权利要求1所述的车辆线束系统，其特征在于，所述目标接入网关还包括带宽分配模块，所述带宽分配模块用于确定传输所述初始数据的通信接口的接口类型和所述初始数据对应的业务类型，所述带宽分配模块还用于根据所述接口类型和所述业务类型为所述初始数据进行带宽分配。

7.根据权利要求1所述的车辆线束系统，其特征在于，所述目标接入网关还包括隔离模块，所述隔离模块用于根据所述目标数据对应的业务类型为所述目标数据生成以太网标签，其中，对应于不同以太网标签的数据在传输过程中存在逻辑隔离。

8.根据权利要求1所述的车辆线束系统，其特征在于，所述基于TSN的骨干网络还包括车载网关，所述车载网关分别与所述域控制器通信连接，所述车载网关用于与车辆外部的网络设备通信，并在所述网络设备与所述域控制器之间进行数据传输。

9.根据权利要求1所述的车辆线束系统，其特征在于，所述车载电子设备为传感器或执行器。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的车辆线束系统。

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