现今从组装线完成出品的车辆更像是带车轮的机器人,其极高的电子精密程度主要归功于半导体技术。 随着电子化趋势持续发展,半导体公司将在车辆设计领域发挥重要作用。 因此,恩智浦定义了一套清楚精简的系统设计方法,就是「领域式的汽车架构」
可依照偏好调整驾驶环境
车身与舒适性领域满足基本功能,不仅能提供驾驶和乘客支持,还能根据行为了解他们的偏好。 这领域通常也是管理被动**机制(**带)与进出机制(门锁)等功能的地方。
可依照驾驶喜欢的车内环境设定功能,例如座椅的特定位置、倒车镜的特定位置、合适的空调温度,都可以在您每次使用汽车时自动调整。 这些功能通常依靠传统汽车电子设备,如车窗控制和座椅调整装置,并且通常可以将硬件操作转换成软件操作,便于管理和修改。
传感器、微控制器和全新照明技术可以相互合作,打造智能照明功能,提高**性并符合个人偏好。
外部照明方面,头灯可以根据天气情况或即将出现的交通状况自动调整。 内部照明方面,车内可编程区域设计方便乘客睡觉、阅读或观看影片,还可设定仪表板,根据**的时间或车内人员进行自动调整。
车身与舒适性领域的重要要求:
1.可升级功能
2.低维护需求
3.高能源效率
4.监控和学习能力
让驾驶环境如移动的客厅
车载体验领域可以让汽车满足车上每个人的娱乐、生产力、幸福感需求。 该领域基本上可以重现和客厅相同的体验。 它可无缝存取数字内容,还能让驾驶建立并管理内容。 它也是一个智能学习环境,能够根据驾驶的偏好进行调整。
这个领域使用的软件必须灵活且容易升级,确保能透过任何现有的硬件基础架构来存取内容。 同时也需要先进的无障碍人机界面(Human-Machine Interface, HMI),能够支持语音指令、手势、扩增实境、进阶个人化等功能。
车载体验领域的重要要求:
1.空中下载(Over-The-Air, OTA)更新
2.监控和学习能力
3.软件可升级/可灵活存取内容
4.先进的人机界面
精密车载网络/网关统合各领域
领域式汽车架构透过精密的通讯网络相互连接,让各个领域利用串联与共享信息进行操作。 车内网络提供链接汽车架构各领域的功能,确保能以**可靠的方式用正确的带宽分享数据。 车内网络采用的技术,许多都与当今*先进的IT装置相同,包括以太网络联机与**网关。
车载网络(In-Vehicle Network, IVN)包括各种传统汽车技术,如CAN、LIN、FlexRay、以太网络,可**连接各个领域。 IVN让各个领域分享相关信息,并与车载网关合作,确保能正确发送汽车产出的数据。
车载网关(Onboard Gateway)将信息保存在汽车内部,避免遭到外部存取与外部攻击。 网关用于保护子系统(建构防火墙),将各个子系统隔开,以避免意外互动。 如此一来,重视**性的系统就能与其他系统的操作隔离,如信息娱乐系统。 网关还可确保各个领域使用的大量数据,能够可靠有效率地进行传输。
网关与车载网络的重要要求:
1.ASIL-D
2.**性
3.接收稳定性
4.低电磁辐射
5.共存多标准传输
领域划分助**开发
在领域式汽车架构的定义中,特别强调简单、再利用、可扩充性三个基本概念的重要性。 这三个基本概念引导整个开发流程的决策:
. 简单
自动驾驶汽车是极其复杂的系统,软件和内部联机方面的复杂度也不断增加。 可采取一些方法,例如简化传感器网络、改进**机制、限制软件过载,尽可能降低这类复杂性。 进而让设计流程尽可能简单、直接以节省时间、加快产品上市时间并大幅降低风险。
. 再利用
我们强烈提倡设计再利用(Design-Reuse)的哲学,尽量在每个汽车领域使用相同的建构模块,以便更容易增加或减少功能,并于新技术出现时改进设计。
具体而言,我们的微控制器产品系列全部采用相同的架构和软件平台,以此支持设计再利用的原则。 无论是雷达系统、煞车用电子控制单元 (Electronic Control Unit, ECU)还是汽车网关,我们的单芯片微控制器架构,让您能够从相同的基本微控制器硬件开始,利用熟悉的工具组、IP库和软件代码完成设计。
. 可扩充性
由于汽车公司每年生产数百万辆汽车,每种车型等级又有几十种不同型号,因此要能实时响应需求并维持成本效益是非常沉重的压力。 设计和制造流程必须能够在性能与数量方面快速扩充,保持弹性灵活则是关键。 这表示我们必须提供容易安装的零组件,并用同一尺寸提供一系列功能产品。 可扩充性的设计,传达我们对简单与再利用的决心,体现我们重视汽车制造商维持市场灵活度的需求。
领域式的汽车架构,是分解再组合车辆设计相关软硬件组件的合理方式,也是组织设计团队的一种方式。 恩智浦用领域划分来引导内部结构,这有助于集中精力、凝聚专业,轻松促进激发**所需要的合作与技术交流。
(本文作者为恩智浦汽车电子事业部技术长)