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新一代電子電氣架構設計你知道多少?
發布人:電東北虎網 時間:2017-02-27  新聞來源:網咯  瀏覽量:
而今,假若提出訴訟車行業車聯網、機械公司成套化與沒有人行駛車行業變革,貌似每次人都能多少個聊上兩三句利弊。但事實真相上,這一場熱火朝天的車行業變革其背后,都全是個同一個應當加的關注但加的討論度突出較低的層面:下第二代網上設備機械公司成套系統系統架構(EEA)的研制開發。現周期,客戶大都判定,為了能讓正確加工中國未來車行業與大卡車逐漸上升的數據源正確加工需求,現在一般銷售商尚未研制開發中的可戶外拓展培訓型網上設備機械公司成套系統系統架構至關非常重要。


電(dian)(dian)子(zi)電(dian)(dian)氣(qi)架(jia)構一(yi)直算的上一(yi)種(zhong)(zhong)革命性(xing)技術(shu),有關這種(zhong)(zhong)架(jia)構的重要反思(si)已經持續了(le)很長時(shi)間(jian),大約有超過(guo)30年(nian)(nian)了(le)。回顧過(guo)去,汽車(che)(che)電(dian)(dian)子(zi)電(dian)(dian)氣(qi)架(jia)構距今最近的一(yi)次真正變(bian)革出現(xian)在1983年(nian)(nian):那(nei)年(nian)(nian),博世(shi)(Bosch)集團推(tui)出了(le)CAN(控(kong)制器(qi)(qi)局域網)協議(yi)。當時(shi),首款(kuan)采(cai)用CAN總線(xian)的車(che)(che)型為1986款(kuan)BMW860轎跑。此后之后,CAN總線(xian)一(yi)直在車(che)(che)輛(liang)的電(dian)(dian)子(zi)電(dian)(dian)氣(qi)架(jia)構中發揮重要作(zuo)用。作(zuo)為一(yi)種(zhong)(zhong)集中式網絡(luo),CAN總線(xian)可以廣播車(che)(che)輛(liang)的全部數據流,允許車(che)(che)內的各種(zhong)(zhong)控(kong)制器(qi)(qi)和傳感(gan)器(qi)(qi)相互溝通。


專家在與《汽車工程》交流時表示,未來,CAN總線將繼續留在電子電氣架構的子網中。不過,與CAN總線相比,正在快速發展的以太網可以提供比前者高1000倍的帶寬。采埃孚(ZF TRW)全球設計總監Andy Whydell表示,以太網也被稱為IEEE 802.3協議,“這種技術的穩定表現已經得到充分驗證,幾乎每個家庭、每部電腦都在使用以太網。正因如此,以太網開始更多在汽車主動安全等對速度與容量有較高要求的應用中發揮作用。”為互聯與自動駕駛系統未來,全新一代電子電氣架構設計不可忽視,車輛對系統數據吞吐量的更高要求,是推動下一代電子電氣架構研發的主要動力之一。

目前,汽車廠(chang)商一(yi)般會采用(yong)分布式汽車架構。通用(yong)(GM)車輛系統(tong)工程(cheng)執行(xing)總監Matt Schroeder解釋說(shuo),在(zai)這種架構下,大(da)量ECU單元(yuan)會相(xiang)互協同工作,共同為(wei)駕駛(shi)(shi)員能提供各(ge)種功能。但這種架構已經快要“到達極限”了。自動駕駛(shi)(shi)系統(tong)設(she)計師希(xi)望(wang)可以(yi)利用(yong)1GB的實時以(yi)太網提供每秒1GB,甚至更高(gao)的處理速度。


在(zai)2016年的(de)(de)(de)SAE全球汽車電子大會(hui)上,在(zai)“云(yun)”寬(kuan)帶數(shu)據通信的(de)(de)(de)協助下,利用強(qiang)勁(jing)的(de)(de)(de)中(zhong)央處(chu)理(li)器滿足新的(de)(de)(de)數(shu)據處(chu)理(li)需(xu)求(qiu),一直(zhi)是(shi)工程師們探(tan)討的(de)(de)(de)熱門話題。從(cong)革(ge)(ge)命(ming)方面來(lai)說,架構(gou)的(de)(de)(de)革(ge)(ge)命(ming)主要體現(xian)在(zai)“über brain”多(duo)域控制器,重新思考(kao)整個(ge)架構(gou)的(de)(de)(de)設計。über brain可(ke)以承擔(dan)多(duo)個(ge)ECU單元的(de)(de)(de)工作,從(cong)而(er)降低系統(tong)的(de)(de)(de)復雜度、成本與質量(liang)。目前(qian),德爾福、采埃孚、博(bo)世等(deng)供應商的(de)(de)(de)量(liang)產產品(pin)中(zhong)均有此類硬件(jian)設備。


大(da)眾-奧迪也有意打造新(xin)(xin)的(de)電(dian)(dian)(dian)子電(dian)(dian)(dian)氣(qi)架構。目前(qian),這(zhe)家(jia)公司正在(zai)(zai)開展一(yi)項(xiang)Z-Fast(即(ji)Zed Faust)項(xiang)目,旨在(zai)(zai)重新(xin)(xin)探索旗下主(zhu)動安全(quan)領域中(zhong)(zhong)的(de)電(dian)(dian)(dian)子電(dian)(dian)(dian)氣(qi)架構,包括(kuo)車(che)輛雷達、激光雷達、視覺系統(tong)、駕駛員狀態(tai)監測(ce)及各(ge)種相(xiang)關傳感器(qi)(qi)與執行(xing)器(qi)(qi)等。這(zhe)些(xie)功能都有一(yi)個共同(tong)點,那就(jiu)是需要高速的(de)數(shu)據處理(li)。在(zai)(zai)這(zhe)種背景之(zhi)下,奧迪開始(shi)設計一(yi)種全(quan)新(xin)(xin)架構,在(zai)(zai)多域控制器(qi)(qi)中(zhong)(zhong)引入一(yi)款“可承擔重負荷的(de)”中(zhong)(zhong)央處理(li)器(qi)(qi),負責各(ge)個子系統(tong)間(jian)的(de)協調與決策任(ren)務。


據悉(xi),2014年,這款(kuan)Z-Fast緊湊型主(zhu)板將會登陸(lu)一(yi)款(kuan)奧(ao)迪(di)A8自動駕駛(shi)(shi)概念車(che)并與公眾見面。具(ju)體來(lai)說,該系(xi)統采用了(le)英(ying)偉達(Nvidia)的(de)K1芯片(pian)與192核GPU,可(ke)處(chu)理幾十個(ge)傳感(gan)器的(de)數據輸入,從而根(gen)據當時的(de)道路與交通狀(zhuang)況(kuang)計算(suan)車(che)輛的(de)安全導(dao)航行駛(shi)(shi)信息。據了(le)解,這款(kuan)下一(yi)代(dai)汽車(che)中央處(chu)理器的(de)硬件(jian)整合度與可(ke)拓展性均(jun)將有所提升,預計將于2019年進入量產階(jie)段。


盡管目前部分系統可以支持升級,但這些系統通常都存在存儲空間不足的問題,因此在升級前必須先卸載部分舊的內容。由于多域處理器可以提供足夠的內存和處理速度,因此奧迪在未來很長一段時間內都可以沒有負擔地增加更多功能。為互聯與自動駕駛系統未來,全新一代電子電氣架構設計不可忽視可重構設計。下一代電子電氣架構工程師表示,他們的目標是打造一個標準化硬件平臺。

AUTOSAR(汽車開放系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)架(jia)構(gou))聯盟(meng)的(de)(de)主要目(mu)標之(zhi)一,是在系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)內與(yu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)之(zhi)間提(ti)供(gong)更大的(de)(de)靈(ling)活性(xing)。AUTOSAR Adaptive平臺(tai)經過(guo)專(zhuan)門設計,可(ke)為(wei)工程(cheng)師提(ti)供(gong)更多靈(ling)活的(de)(de)架(jia)構(gou),預計將(jiang)于今年(nian)完成(cheng)(cheng)搭(da)建。這(zhe)個平臺(tai)可(ke)以為(wei)一些(xie)更復雜的(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)提(ti)供(gong)一個軟件框架(jia),協(xie)助(zhu)工程(cheng)師利用(yong)(yong)以太(tai)網增加帶(dai)寬。需(xu)要說明的(de)(de)是,這(zhe)并不是要取代(dai)AUTOSAR。該(gai)架(jia)構(gou)預計將(jiang)最先用(yong)(yong)于高(gao)級駕駛輔助(zhu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(ADAS)方面的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)。此外,這(zhe)種架(jia)構(gou)還可(ke)以協(xie)助(zhu)標準操(cao)作系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong),與(yu)更多互聯功能與(yu)圖(tu)像處理功能實現(xian)無縫整合,從而助(zhu)力汽車信息(xi)娛(yu)樂(le)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)開發。通用(yong)(yong)汽車的(de)(de)Schroeder表示,AUTOSAR 4.x將(jiang)成(cheng)(cheng)為(wei)通用(yong)(yong)新一代(dai)Global-B電子(zi)電氣架(jia)構(gou)的(de)(de)基礎。


對博世而言,架構的靈活性一直是公司所追求的重點之一。目前,博世的設計團隊已經開發了多種下一代電子電氣架構解決方案,以滿足客戶的各種要求。Tim Frazier表示,“這項技術的進展非常迅速。”Frazier認為,在模塊化設計思路與1GB以太網的推動下,未來的電子電氣架構將從目前的分布式結構轉為跨域結構(APAS、動力總成、車身和信息娛樂系統)。

“云平臺”無法完成實時計算。但從長遠來看,將出現一種新的架構模型,可以普遍實現“可靠、實時的無線連接。”但他認為,這種架構不會很快到來,甚至在5G環境下也不行。無論選擇何種安全攻擊手段,黑客攻擊的宗旨總是尋找薄弱環節入手。由于這些環節將出現變化,因而威脅模型也會發生變化。這就需要一種系統性設計方法,在設計中必須整體考慮車輛中的所有硬件和軟件,甚至還要考慮云端的因素。
 

 

   

 

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