这篇文章是自动驾驶汽车:技术和趋势系列在汽车我们的话题库:系列文章.
你将学习:
- 采用域和区域控制器,以帮助扩展功能。
- 为什么系统整合在未来的车辆设计中至关重要。
如今的汽车可以拥有100多个控制单元,而且随着下一代汽车增加更多的联网、自动驾驶和电气化功能,这个数字还会增加。这种方法根本无法持续向前发展。需要一种新的网络架构来满足高级车辆的需求,其中包括集中到更大的域或区域控制器。
集中式车辆架构的发展
随着每一代汽车功能的增长,现有的汽车架构也在不断扩展。对于许多先进的车辆来说,这导致了一个庞大而复杂的电子控制单元(ecu)网络。这些体系结构的灵活性有限,通常使得增强功能变得困难和昂贵。此外,ecu的现场更新、更高级别的安全性和车辆级决策的需求也使得ecu的扩张不可持续。
为了解决这个问题,系统开发商和汽车制造商已经开始寻找替代架构,并开始引入域和区域控制器。
作为一个行业的例子,域控制器已经被采用,例如那些由大陆和大众宣布在他们的车内应用服务器(ICAS)中。这些控制器将特性合并到一个域中,而不是拆分到多个ecu中。通过简化电缆束,降低成本和重量,以及通过外部总线的通信时间,这种整合可以更有效地支持功能。它还支持未来在软件的现场更新中进行扩展。
此外,分区控制器还将多个功能集成在一起。然而,由于功能是由它们的空间位置决定的,这意味着多个不相关的功能可以组合成一个单一的区域。通常,分区控制器必须为从丰富的操作系统到确定性实时控制的不同软件栈支持异构处理器。
这种类型的系统中可能会有更少的控制器,每个控制器都集成了更多的功能。它们基于通用处理器体系结构添加功能的能力有助于简化代码迁移,并有助于未来功能的集成。
电动汽车和自动驾驶汽车合并的重要性
机器人出租车有望成为首批上路的自动驾驶汽车(AVs)之一。它的一项技术是电气化,通过自动充电和高可靠性,简化了汽车在长时间内保持服务的方式。最近的一份报告据Strategy Analytics预测,到2027年,全球40%的汽车销量将是电气化的。
在过去,专门的ecu用于控制车辆的动力系统,但领域控制器的出现使整个车辆推进系统的集成成为可能。这些域控制器不仅可以监督牵引电机,而且电池管理和充电以及底盘功能。通过这种集中化,通过创建一个单点管理的完整系统的高层视图,可以提高整体效率,这样做有助于扩展车辆的续航里程。
与电动汽车一样,自动驾驶汽车也有望从集中式架构中受益。这将允许在利用软件驱动特性的同时更容易地添加和更新新功能,从而实现软件定义的车辆。这种综合计算方法支持复杂的任务,如传感器融合或路径规划,这代表了未来自动驾驶汽车的基本能力。
迈向未来移动性的步骤
汽车制造商已经开始为引入集中式控制系统和新的汽车网络架构而做出改变。系统集成商现在能够创建先进的域控制器,由芯片制造商如意法半导体和NXP.综合起来,这些域控制器将继续有助于带来更高效的车辆控制的好处,以及支持汽车发展的灵活性和可伸缩性。
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