개요
자율 주행 차 시대의 도래와 함께 NXP는 표준, 방법론 및 설계 솔루션에 관한 많은 토론의 중심에 서 있습니다. 사람들은 '어떻게 자 동차를 만들 수 있습니까?'라고 묻습니다. 우리는 대답입니다. 우리는 5 개 도메인을 기반으로 한 NXP의 시스템 아키텍처 솔루션을 소개하고이 새로운 아키텍처가 자동차 제조업체가 자동 조종 장치의 복잡성을 어떻게 제어 할 수 있는지 보여줍니다.
디렉토리
(1) 왜 도메인 기반 차량 아키텍처 4 아키텍처 바인더의 3 깊이 이해의 5 개 영역을 기반으로 우리에게이 차량 구조를 요청하고 있습니다 :? 게이트웨이 및 5 6 필드의 기본 개념 차량 아키텍처를 기반으로 차량 네트워크 아키텍처는 프레임 워크 아니다 - 또는 7 가지 새로운 혁신을 조직하는 방법
NXP, 자동차 부문 1 위 차지 14 % 이상의 전체 시장 점유율 'Strategy Analytics, Inc.'
우리가 왜 물어 봐야합니까?
반도체 회사가 자율적 인 차량은 이상한 것 같지 구축 할 것입니다,하지만 당신은 계정에 오늘날의 전자 장치의 중요성을 때 차량 아키텍처는이 문제를 이해 할 수있을 때 방법을 물었다.
자동차 산업의 대부분은 자동차 전자 제품 혁신과 분리 될 수 없으며 자동차는 그 어느 때보 다 안전하고 효율적이며 똑똑합니다. 반도체는 오늘날 큰 선수입니다. 조립 라인에서 나오는 자동차는 바퀴 달린 로봇에 가깝습니다. 고도의 전자 기술의 고도화는 주로 반도체 기술에 기인하며, 전자 추세가 계속됨에 따라 반도체 회사는 차량 설계에서 중요한 역할을 담당하게 될 것입니다.
NXP는 전 세계 자동차 업계 최고의 반도체 회사가 될뿐만 아니라 핸들링, 정보 보안 및 자동차 관련 분야에서 전통적으로 자동차 관련 분야에 종사하고 있기 때문에 자동차 산업 분야의 고객에게 기술적 인 안내와 실무 경험 공유를 제공합니다. 모바일 등은 수십 년의 전문적인 경험을 가지고 있으며 많은 혁신적인 업적을 가지고 있으며 선두 자리를 지키고 있습니다. 단순히 기술적인 범위와 풍부한 경험을 갖춘 시스템 수준의 디자인을 제공하는 회사는 없습니다.
그래서 우리가 스스로 운전하는 자동차를 어떻게 만들 것인지 묻자 우리는 5 개 영역의 자동차 아키텍처를 기반으로하는 명확하고 능률적 인 시스템 설계를 정의했다고 말할 수 있습니다.
5 개의 주요 도메인을 기반으로 한 자동차 아키텍처
도메인 기반 자동차 아키텍처는 자동차 혁신 팀의 노력과 자동차가 감지하고 생각하고 운전자 행동을 취할 수있게 해주는 많은 기능을 구성하고 가져 오는 산업 관련 당사자와 수년간 협력해온 결과입니다 클래스, 효과적인 제어 및 지원을위한 시스템 복잡성 및 확장 성.
위 이미지는 정의 된 자율 차량 아키텍처를 구성하는 다양한 영역을 보여줍니다. 차량의 경험, 신체 및 안락 시스템, 드라이브 및 구동 트레인 도메인은 차량 아키텍처에서 오랫동안 사용되어 왔으며 드라이버 교체 및 연결 도메인은 최신 정의입니다 도메인 외 각 자율 운전에 필요한 기능과 관련됩니다.
전반적으로 도메인 기반 자동차 아키텍처는 기능적 안전과 정보 보안을 최대한 보장하면서 자율 주행에 탁월합니다.
(도메인 기반 자동차 아키텍처를 기반으로 제작 된자가 운전용 자동차는보다 안전하고 안전하며 기능 및 기능은보다 쉽게 확장 할 수 있습니다.)
모듈 형 이점
이 기능은 별도의 도메인 많은 장점으로 나누어 져 있습니다. 이것은 각 서브 시스템의 확장 기능을 촉진하기 위해 개발 및 배포 자동화 된 알고리즘을 단순화하기 위해 각 서브 시스템의 기능 보안 및 네트워크 보안 요구 사항을 강조하는 데 도움이됩니다.
손쉬운 최적화 - 도메인 기반 자동차 아키텍처는 유사한 기능을 결합하고 차별화하여 각 도메인의 일반적인 요구 사항을 기반으로 적절한 수준의 기능 안전 및 정보 보안 목표를 결정할 수 있도록 지원합니다 (예 : 연결된 도메인, 통신 및 외부 통신 세계에서 정보 보안이 가장 중요 할 때 외부 조작을 방지해야 할 필요성이있는 반면, 파워 트레인 및 파워 트레인에서는 외부 요인으로 인해 도메인 정보 보안이 상대적으로 중요하지 않습니다 그러나 극한 상황에 노출되었을 때 구성 요소가 여전히 작동해야하기 때문에 기능적 안전성과 신뢰성이 더욱 중요합니다.
간편한 확장 - 모듈 식 솔루션을 사용하면 도메인 전체에서베이스 라인에서 하이 엔드 운영으로 쉽게 확장 할 수 있으므로 인포테인먼트와 같이 다양한 시장 요구에 맞는 다양한 기능을 쉽게 구축 할 수 있습니다. 사용자 환경 도메인은 경제성 자동차에 대한 기본 옵션과 고급 자동차에 대한 옵션을 제공합니다. 도메인 기반 자동차 아키텍처는 자동차의 다양한 부분에서 이러한 확장 성을 지원하여 호환 가능하고 재사용이 가능한 독립적 인 제품을보다 쉽게 만들 수있게합니다. 개발이보다 효율적이고 경제적 인 모듈이며 제조 공정을보다 유연하고 반응 적으로 만듭니다.
도메인 기반 자동차 아키텍처에 대해 자세히 알아보기
연결성 :
연결 도메인은 매우 중요한 도메인이며, 수많은 작업을 포함합니다. 자동차를 외부 세계에 연결하기위한 모든 무선 인터페이스를 관리합니다.
외부 연결 - 연결 도메인은 안전하고 원활하게 배치되며 무선, 휴대 전화, Wi-Fi, BLE (Bluetooth Low Energy) 등과 같은 승객과 장치의 공통 인터페이스를 비롯하여 모든 차량 외부 인터페이스의 정보를 수집합니다. GPS 인터페이스 및 V2V (Vehicle-To-Vehicle) 통신 및 V2X (Vehicle-to-Out Vehicle) 통신과 같은 차량 작동에 더 가까운 최신 인터페이스를 제공합니다. 이상적인 환경에서 모든 외부 인터페이스는 하나의 패키지 고도로 통합 된 스마트 안테나 모듈 (Smart Antenna Module)에서 필요에 따라 인터페이스를 더하거나 뺄 수 있습니다.
연결 기본 요구 사항 - ASIL 클래스 B - 정보 보안 - 수신 안정성 - 다중 표준 전송 공존
ASIL 등급은 ASIL 등급은 자동차 생산의 전기 및 전자 시스템에 안전 등급을 부여합니다 ASIL 등급은 특정 위험 발생의 가능성 및 심각도를 나타냅니다 ASIL 등급은 항공 및 철도 산업을 기반으로합니다 사용 된 등급 시스템은 A에서 D까지 ISO 표준 26262의 일부로 2011 년에 개발 및 정의되었으며, A는 심각한 위해의 가장 낮은 위험을, D는 가장 높은 위험을 나타냅니다.
대체 드라이버가 운전하는 작업을 인수 할 수있는 자동차 드라이버 대체 도메인 '로봇'을 보자. 그것은 인식과 사고 기능을 제공하며, 보증 메커니즘의 사용이 적절한 작동을 보장 할 수 있습니다. 드라이버 대체 도메인은 '지능형'는 많은 자동차가 각각 해결 될 수있는 센서 및 지각 '을 감지하는 카메라의 환경 조건의 종류 조립체 레이더를 포함하는 카메라'반사 '성분 환경 평가 기반 본 LIDAR 레이저 빔, 및 위치 등의 환경 정보의 검출, 경로 계획, 센서 퓨전위한 조립체를 포함하는, 알고리즘 및 기타 보안 관련.
인간보다 더 나은 - 지금 자동 차를 운전하고, 기본적으로는 관계없이 더 나은 이러한 작업에서 우리 인간보다 드라이버 대체 도메인을 측정하는 것 두 가지 방법 중 가속 및 브레이크 페달 만이 스티어링 휠을 조정하고 제어하는 것입니다. 대안은보다 신속하고 지속적으로 대응하는 드라이버는, 경보 상태에 항상 인간의 감정에 영향을하고 있지 않습니다. 그것은 또한, 커피를 마시고 간식을 먹고, 다른 승객에게 이야기, 전화를받을 또는 기타에 있지 않습니다 직장에서 산만 함
어느 정도는 운전자의 대리 영역이 자동차의 두뇌라고 말할 수 있으며, 인간의 뇌와 마찬가지로 경험을 통해 얻은 새로운 지식을 활용할 수 있습니다. '교수'자가 운전 차 예를 들어자가 운전 차량을 밤에 주차장에 주차하면 클라우드에 연결하여 낮에 축적 된 데이터를 업로드 할 수 있습니다.이 데이터는 다른 차량 데이터와 통합되어 운전 알고리즘을 최적화 할 수 있습니다. 중 '자동차는 이러한 새 기능을 다운로드 할 수 있으므로 아침에 깨어있을 때 새로운 기능을 활용하여 완전히 새로운 하루를 시작할 수 있습니다.
드라이버 교체 제품의 주요 수요 - ASIL D- 클래스 - 자동차 품질 인증 - IntelliSense - 비용 / 폼 팩터 / 성능 밸런스
전송 및 전력 시스템이 도메인의 움직임과 속도를 관리 할 수 있습니다 도메인 차량 이동을 확인하는 것입니다. 드라이버 또는 이동하는 운전자의 입력에 따라 다른 자동차 정보 제품을 자동 조종 장치, 그것은 개인 환경 설정 (예 : 교통 등) 환경 제약 및 기타 요인에 따라 할 수있다 수정 및 최적화.
자동차의 심장 - 파워 트레인은 기존의 내연 기관, 전기 엔진 또는 하이브리드 엔진 중 어느 것이든지 처음부터 차의 일부분이었던 자동차의 중추입니다.이 분야의 전동 장치 부분은 원 연료 도로에서 운전하는 자동차에 대한 동기 부여.이 부분에는 보통 엔진, 기어 박스, 구동축, 차축 및 휠이 포함됩니다. 작업 조건에서 전력 시스템은 매우 가혹하며 종종 고온 및 거의 일정한 진동에 노출됩니다.
더욱 부드럽게 운전 - 자동차 업계에서 Power는 이동성의 힘과 토크를 나타냅니다.이 분야의 Power Power 섹션은 안정성과 원활한 주행을위한 서스펜션 및 스티어링 시스템과 같은 서브 시스템을 완벽하게 지원합니다. 복잡한 MEMS 및 MR 기술을 기반으로하는 센서를 포함하여 다양한 자동차 센서 기술을 찾으십시오.
드라이브 및 자동차 파워 트레인 도메인 - ASIL 클래스 D - 비용 / 폼 팩터 / 성능 트레이드 오프 - 소프트웨어 지원 맞춤형 및 확장 성 - 데이터 퓨전 (자동차 센서 및 드라이버 입력)
바디 및 컴포트 시스템 바디 및 컴포트 시스템 도메인은 운전자 및 승객뿐만 아니라 그들의 행동을 기반으로 한 선호도를 지원하는 몇 가지 기본 기능을 지원합니다. 시스템의이 부분은 일반적으로 패시브 안전 메커니즘 (시트 벨트) 및 액세스 메커니즘 (도어록 ) 그리고 다른 기능들.
적응 형 환경 - 자동차의 가장 좋아하는 기능 - 특정 시트 위치, 거울 특정 위치, 적절한 에어컨 온도 -는 자동차를 사용할 때마다 자동으로 조정될 수 있습니다. 창문 제어 장치 및 좌석 조정 장치와 같은 기존의 자동차 전자 장치는 손쉬운 관리 및 수정을 위해 종종 소프트웨어 작업으로 변환됩니다.
외관과 인테리어 조명 - 센서, 마이크로 컨트롤러 및 새로운 조명 기술, 지능형 조명 기능을 만들어 보안을 강화하고 외부 조명에 대한 개인 환경 설정, 자동 기상 또는 임박한 교통 상황에 따라 조정 헤드 라이트를 충족하기 위해 서로 협력 할 수 있습니다. . 인테리어 조명, 인테리어 디자인 프로그램 지역, 승객의 편의를 자동으로 하루 거주자의 시간에 따라 조절 될 수있는 대시 보드를 제공한다, 읽거나 동영상을보고, 자고.
신체 및 안락 시스템의 최우선 순위 - 확장 가능 - 적은 유지 보수 - 에너지 효율적 - 모니터링 및 학습 기능
차 경험이 분야는 자동차가 모든 사람의 자동차 엔터테인먼트 경험을 충족시키고 웰빙 감을 높입니다.
모바일 리빙 룸 (Mobile Living Room) - 기본적으로 거주하고있는 것과 동일한 경험을 재현하는 차량 내 경험 영역입니다. 원활한 액세스가 가능하며 디지털 컨텐츠를 만들고 관리 할 수 있습니다.이 똑똑한 학습 환경은 사용자의 기본 설정을 기반으로 할 수 있습니다. 도메인에는 유연하고 업그레이드하기 쉬운 소프트웨어가 있어야하며 기존의 하드웨어 인프라에서 액세스 할 수 있어야하며 음성 명령을 지원하는 고급 액세스 가능한 HMI (Human-Machine Interface) 제스처, 증강 현실 및 고급 사용자 정의 기능.
차량 내 경험 도메인의 최고 요구 사항 - OTA (Over-The-Air) 업데이트 - 모니터링 및 학습 기능 - 콘텐츠 액세스를위한 소프트웨어 확장 성 / 유연성 - 고급 휴먼 머신 인터페이스
건축 접착제 : 게이트웨이, 차량 네트워크
. 각 도메인 시리즈 동작을 사용하여 정보를 공유 할 수 있도록 서로 연결되는 복잡한 통신 네트워크에 의해 차량 구조 도메인을 기준 스키마 접착제 개별 필드들의 집합으로서, 내부 네트워크를 보호하는 적절한 대역폭의 데이터를 보장 할 수있다 신뢰할 수있는 방법은 이더넷 연결 및 보안 게이트웨이를 포함한 오늘날 가장 진보 된 IT 분야의 많은 동일한 기술을 사용하여 내부 네트워크를 공유 할 수 있습니다.
내부 연결 - 안전하고 확실하게 여러 도메인이 각 도메인 정보를 공유 할 수 IVN 연결할 수 등 CAN, LIN 및 FlexRay 및 이더넷, 같은 전통적인 자동차 기술 등 다양한 차량 네트워크 (IVN)는 공동 차량 게이트웨이를 확인합니다. 자동차 데이터의 올바른 배포.
Car Gateway - Car Gateway는 차량에 정보를 저장하고 외부 및 외부 공격으로부터 정보를 보호합니다. 게이트웨이는 서브 시스템을 보호하고 (방화벽을 구축하는) 우발적 인 상호 작용으로부터 다양한 서브 시스템을 분리하는 데 사용됩니다. 유형 시스템은 인포테인먼트 시스템과 같은 다른 시스템으로부터 격리 될 수 있으며 게이트웨이는 각 도메인에서 사용하는 많은 양의 데이터를 효율적이고 안정적으로 전송할 수 있도록 보장합니다.
게이트웨이 및 차량 네트워크의 주요 요구 사항 - ASIL 클래스 D - 정보 보안 - 수신 안정성 - 낮은 전자기 방사 - 다중 표준 전송 공존
도메인 기반 자동차 아키텍처의 기본 개념
도메인 기반 자동차 아키텍처에 대한 정의의 일환으로, 우리는 개발 프로세스 전반에 걸친 의사 결정을 안내하는 세 가지 기본 개념의 중요성을 강조합니다.
단순성 - 자동 조종 장치는 매우 복잡한 시스템이며 소프트웨어 및 상호 연결의 복잡성이 증가하고 있으며 센서 네트워크를 단순화하고 보안을 향상 시키며 소프트웨어 오버 헤드를 제한함으로써 이러한 복잡성을 최소화하려고 노력합니다. 가능한 모든 곳에서 설계 프로세스를 간소화하고 간소화하므로 시간을 절약하고 출시 시간을 단축하며 위험을 최소화 할 수 있습니다.
재사용 가능 - 재사용 가능한 디자인 원칙을 사용할 것을 강력히 권장하며, 모든 자동차 도메인에서 동일한 모듈을 사용하여 기능을 추가하거나 잘라내 기 쉽고 새로운 기술이 등장 할 때 더 쉽게 사용할 수 있도록하기 위해 노력합니다. 디자인 반복 - 특히 마이크로 컨트롤러 제품군은 동일한 아키텍처 및 소프트웨어 플랫폼을 사용하여 설계 재사용을 지원합니다. 레이더 시스템, 브레이크 전자 제어 장치 (ECU) 또는 자동차 게이트웨이 단일 칩 마이크로 컨트롤러 아키텍처를 사용하면 동일한 기본 마이크로 컨트롤러 하드웨어 및 디자인을 비슷한 툴 세트, 주변 IP 구동 라이브러리 및 소프트웨어 코드와 함께 사용할 수 있습니다.
확장 성 - 빠른 응답을 유지하고 비용 관리의 압력 설계 및 제조 프로세스를 달성 할 수 있어야하는 거대한 시장의 얼굴에 있도록 차량의 자동차 회사 매년 수백만, 각 수준은 다른 차량 모델의 수십,있다. 유연성과 성능 및 용량의 급속한 확장은 우리가 제공하는 구성 요소가 구성하기 쉽고 단일 패키지 크기로 다양한 기능을 제공한다는 것을 의미합니다. 확장 성이 뛰어난 설계는 단순성 및 회복을 위해 설계되었습니다 원칙을 사용하여 자동차 제조업체의 요구에 집중하여 민첩성 유지.
단순한 아키텍처가 아니라 조직적인 접근 방식입니다.
한 가지 방법은 자동차 기반 아키텍처 도메인뿐만 아니라 일상, 차량 설계 및 관련 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소의 논리적 고장에 함께 길을 구조 조정뿐만 아니라 조직 디자인 팀 자체를 파괴하는 것입니다. NXP, 우리는 다양한 사용 필드는 내부 구조를 안내합니다.이 혁신을 자극하고 필요한 기술 협력뿐만 아니라 국가 간 협력을 촉진하기 위해 전문적이고 쉽게 결합, 우리가 집중하는 데 도움이 될 것입니다.
새로운 돌파구를 달성하기 위해
우리는 자율적 인 차량의 미래를 준비하는 방법에 대한 자세한 내용은 www.nxp.com/automotive 방문하시기 바랍니다