очертание
С появлением автономной эры вождения автомобиль NXP находится в центре многих дискуссий о стандартах, методологиях и дизайнерских решениях. Люди спрашивают: «Как вы строите машину с самообслуживанием?» Это наш ответ. Мы представим решения NXP по системной архитектуре на основе пяти доменов и покажем, как эта новая архитектура помогает автопроизводителям контролировать сложность автопилота.
каталог
1 Почему вы хотите спросить нас? 2 Автомобильная архитектура, основанная на пяти доменах 3 Узнайте больше о автомобильной архитектуре на основе доменов 4 Архитектура Клеи: Архитектура сетевого шлюза и транспортного средства 5 Основные понятия архитектуры автомобильных доменов 6 Больше, чем просто архитектура - Или способ организовать 7 новых прорывов
NXP Ranks № 1 в автомобильной автомобильной промышленности Общая доля рынка более 14%. «Strategy Analytics, Inc.»
Почему мы должны спрашивать?
Не кажется необычным спрашивать у полупроводниковой компании, как построить самоходный автомобиль, но это понятно, когда вы думаете о важности электроники для современной автомобильной архитектуры.
Большая часть автомобильной промышленности не может быть отделена от инноваций в автомобильной электронике, автомобиль более безопасен, эффективнее и умнее, чем когда-либо, а полупроводник сейчас является крупным игроком, автомобили, выходящие со сборочной линии, больше похожи на роботов на колесах, Высокая степень электронной изощренности в значительной степени обусловлена полупроводниковой технологией, и по мере продолжения электроники полупроводниковые компании будут играть важную роль в дизайне автомобилей.
В NXP мы предоставляем техническое руководство и практический опыт для наших клиентов в автомобильной промышленности, потому что помимо того, что мы являемся ведущей автомобильной полупроводниковой компанией в мире, мы находимся в областях, которые традиционно не связаны с такими автомобилями, как обработка, защита информации и Mobile и т. Д., Имеет многолетний профессиональный опыт, имеет много инновационных достижений, имеет лидирующие позиции. От простого, ни одной компании, чтобы предоставить нам системный дизайн технического диапазона и богатый опыт.
Поэтому, когда мы спросили, как мы будем строить самозанятую машину, мы бы сказали, что мы определили четкий, оптимизированный дизайн системы, основанный на пятидоменной автомобильной архитектуре.
Автомобильная архитектура, основанная на пяти основных областях
Он принадлежал к организации и инновационной архитектуры транспортного средства на основе домена от нашего автомобиля и кропотливой работы нашей команды на протяжении многих лет с результатами сотрудничества заинтересованных сторон в отрасли. Это позволит много автомобилей воспринимать, думать, и вместо того, чтобы водитель, чтобы принять функции, связанные действия Класса, в то время как сложность системы и масштабируемость для эффективного управления и поддержки.
На приведенном выше изображении показаны различные домены, которые составляют нашу определенную автономную архитектуру транспортного средства. Опыт транспортного средства, система кузова и комфорта, а также области привода и трансмиссии уже давно существуют в архитектуре транспортного средства, в то время как домены для замены драйверов и подключения являются новейшими определениями Вне домена, соответственно, связаны с функциями, необходимыми для автономного вождения.
В целом, автомобильная архитектура на основе доменов отличается автономным вождением, обеспечивая при этом максимальную функциональную безопасность и безопасность информации.
(Самостоятельные автомобили, построенные на архитектуре на основе доменов, более надежны и безопасны, а функции и функциональность легче масштабируются).
Модульные преимущества
Существует множество преимуществ деления функциональности на отдельные домены, что помогает подчеркнуть потребности в функциональной безопасности и сетевой безопасности отдельных подсистем, упрощая разработку и внедрение алгоритмов автоматизации и облегчая расширение функциональности в подсистемах.
Оптимизация проще - на основе архитектуры транспортного средства домены будут аналогичны особенностям в сочетании друг с другом и различия, что делает его легко определить соответствующий функциональный уровень целей безопасности и защиты информации в соответствии с общими потребностями всех областей, например, в области связи, с автомобилем, чтобы быть. внешний мир связи, внешнее взаимодействие с необходимостью защиты от подделки, а затем информационной безопасности. с другой стороны, в трансмиссии и силового агрегата области, так далеко от внешних факторов этой работы на местах, так условно говоря, не является проблемой информационной безопасности Однако, в связи с требованиями компонентов, подвергающихся воздействию экстремальных условий, они должны по-прежнему играть роль, поэтому здесь функциональной безопасности и надежности является более важным.
Легче расширять - Модульные решения упрощают масштабирование от базовой производительности до высокопроизводительных операций по доменам, что упрощает создание ряда функций, удовлетворяющих различным потребностям рынка, например, с возможностями информационно-развлекательной системы Домен для пользователей предлагает базовые возможности для автомобилей эконом-класса и больше возможностей для роскошных автомобилей. Архитектура автомобиля на основе доменов поддерживает эту масштабируемость во всех частях автомобиля, чтобы упростить создание совместимых и многоразовых независимых Модули, которые делают разработку более эффективной и экономичной и делают процесс производства более гибким и отзывчивым.
Узнайте больше о доменной автомобильной архитектуре
Возможности подключения:
Домен подключений - очень важный домен, содержит ряд операций. Он управляет всем беспроводным интерфейсом для подключения автомобиля к внешнему миру.
Внешние соединения. Домены соединений надежно и легко развертываются и собирают информацию со всех внешних интерфейсов автомобиля, включая общие интерфейсы для пассажиров и их устройств, таких как радиоприемники, мобильные телефоны, Wi-Fi, Bluetooth Low Energy (BLE) GPS-интерфейсы и более новые интерфейсы ближе к эксплуатации транспортного средства, такие как связь между автомобилем (V2V) и связь между автомобилем и автомобилем (V2X). В идеальной настройке все эти внешние интерфейсы упакованы в один В высокоинтегрированном модуле Smart Antenna, интерфейсы могут быть добавлены или вычтены более легко по мере необходимости.
Основные требования к подключению - ASIL Class B - Информационная безопасность - Стабильность при получении - Многостандартное совместное использование
Что такое рейтинг ASIL? Рейтинг ASIL присваивает рейтинг безопасности для электрических и электронных систем в автомобильной промышленности. Рейтинг ASIL указывает на вероятность и серьезность конкретного риска. Рейтинг ASIL основан на авиационной и железнодорожной отрасли Используемая рейтинговая система была разработана и определена в 2011 году как часть стандарта ISO 26262 в диапазоне от A до D, при этом A указывает на самый низкий риск серьезного ущерба, а D - самый высокий риск.
Водитель заменяет поле альтернативного продукта для водителя, чтобы позволить «роботу» автомобиля взять на себя вождение миссии, которая обеспечивает возможности восприятия и мышления и использует защитный механизм для обеспечения правильной работы. Альтернативный домен продукта для водителя - это то, Датчики и камеры Компонент «Перцептивный» включает в себя радар, камеру, лазерный LiDAR и компоненты для обнаружения и обнаружения другой экологической информации. Компонент «Мышление» включает в себя экологические оценки, планирование маршрутов, слияние датчиков, Алгоритмы, связанные с безопасностью, и многое другое.
Лучше, чем люди - вождение автомобиля в настоящее время - это в основном рулевое колесо, дроссель управления и педаль тормоза, но независимо от того, как используется измерение, альтернативная область для водителя лучше, чем наши человеческие коллеги в этих операциях. Суррогатная продукция водителей реагирует быстрее и более последовательно, не будучи затронутой человеческими эмоциями, и всегда на высоте. Она также не пьёт кофе, не ела закуски, не разговаривала с другими пассажирами, не отвечала на телефонный звонок или не пользовалась другими Отвлечение на работе
Уметь учиться - в какой-то степени суррогатная область водителя может считаться мозгом автомобиля, и, подобно человеческому мозгу, он может воспользоваться новыми знаниями, полученными из опыта ». Профессор« Самостоятельный автомобиль » Например, когда в гараже припаркован самоходный автомобиль, он может подключаться к облаку и загружать данные, накопленные в течение дня, которые могут быть интегрированы с другими данными транспортного средства для оптимизации алгоритма движения.中 'автомобиль может загрузить эти новые функции, так что, когда он проснется утром, вы можете воспользоваться новыми функциями, чтобы открыть совершенно новый день.
Первичный спрос на продукты для замены драйверов - ASIL D-Class - Сертификация качества автомобилей - IntelliSense - Соотношение стоимости / форм-фактора / производительности
Приводы и Powersystems Это поле управляет движением и скоростью и является доменом, который перемещает автомобиль. Автоприводные автомобили перемещаются на основе информации, введенной водителем или водителем вместо продукта, и могут основываться на личных предпочтениях и ограничениях окружающей среды, таких как дорожные условия Измените и оптимизируйте.
Сердце автомобиля. Трансмиссия является основой автомобиля, который был частью автомобиля с момента его создания, будь то обычный двигатель внутреннего сгорания, электрический двигатель или гибридный двигатель, часть трансмиссии этого поля преобразует сырое топливо В мотивацию для автомобиля, движущегося по дороге. В этой части обычно находятся двигатель, коробка передач, приводной вал, ось и колесо. Силовая система в рабочих условиях очень суровая, часто подвергается воздействию высокой температуры и почти постоянной вибрации.
Привод более плавный - в автомобильной промышленности Power представляет мощность и крутящий момент мобильности. Раздел Power Powerrain в этом поле обеспечивает полную поддержку подсистем, таких как системы подвески и рулевого управления для обеспечения стабильности и плавного вождения. Здесь вы найдете множество автомобильных сенсорных технологий, в том числе на основе сложных технологий MEMS и MR.
ASIL D-Class - Соотношение затрат / форм-факторов / производительности - Поддержка программного обеспечения Персонализированный и масштабируемый - Слияние данных (автомобильные датчики и драйверы)
Система Body and Comfort Система Body and Comfort System Domain поддерживает несколько основных функций, которые обеспечивают поддержку водителей и пассажиров, а также их предпочтения в зависимости от их поведения. В этой части системы также обычно используются пассивные механизмы безопасности (ремни безопасности) и механизмы доступа (дверные замки ) И другие функции.
Адаптивная среда - функции, которые вы хотите настроить в своем автомобиле - место для конкретного места, зеркальное расположение, подходящая температура воздуха - можно настраивать автоматически каждый раз, когда вы пользуетесь автомобилем, Традиционные автомобильные электронные устройства, такие как оконные элементы управления и регуляторы положения, часто преобразуются в программные операции для упрощения управления и модификации.
Внешнее и внутреннее освещение - датчики, микроконтроллеры и новые технологии освещения работают вместе, чтобы создавать интеллектуальные функции освещения, повышающие безопасность и личные предпочтения. Для внешнего освещения фары можно настраивать автоматически в зависимости от погоды или предстоящих условий движения Для внутреннего освещения интерьер спроектирован с программируемыми зонами, позволяющими пассажирам спать, читать или смотреть видео, а настройки панели инструментов можно автоматически настроить в соответствии с днем или для пассажиров автомобиля.
Высший приоритет для систем кузова и комфорта - масштабируемое - меньшее обслуживание - энергосберегающее - возможности мониторинга и обучения
Автомобильный опыт в этом поле позволяет автомобилям удовлетворять все потребности в автомобильном развлечении, повышать чувство благополучия.
Mobile Living Room - это виртуальный опыт, который в основном воспроизводит то же самое, что и вы. Он легко доступен и позволяет создавать и управлять вашим цифровым контентом. И эта интеллектуальная среда обучения может основываться на ваших предпочтениях В домене должно быть гибкое и простое обновление программного обеспечения, обеспечивающее доступ к нему из любой существующей аппаратной инфраструктуры, а также расширенный доступный человеко-машинный интерфейс (HMI), который поддерживает голосовые команды, Жесты, расширенная реальность и расширенные функции настройки.
Лучшие требования к областям опыта эксплуатации в транспортных средствах - обновления по воздуху (OTA) - возможности мониторинга и обучения - обновление / гибкость программного обеспечения для доступа к контенту - расширенный интерфейс человеко-машинного интерфейса
Архитектурные клеи: шлюзы и автомобильные сети
Архитектуры на основе доменов могут быть взаимосвязаны через сложную сеть связи, которая позволяет отдельным доменам работать с тандемной и общей информацией. В качестве клея, который объединяет домены во всей структуре, внутренняя сеть обеспечивает защиту данных в правой полосе пропускания Надежный способ обмена. Внутренняя сеть использует многие из тех же технологий в современных ИТ-решениях, включая Ethernet-соединения и шлюзы безопасности.
Внутренние соединения - внутримобильная сеть (IVN), которая включает в себя множество традиционных автомобильных технологий, таких как CAN, LIN и FlexRay, и Ethernet для безопасного подключения к доменам IVN, позволяет доменам делиться релевантной информацией и взаимодействовать с шлюзами в автомобиле для обеспечения Правильное распределение данных автомобиля.
Car Gateway - Car Gateway хранит информацию в автомобиле и защищает ее от внешних и внешних атак. Шлюз используется для защиты подсистемы (создания брандмауэра) и изоляции различных подсистем от случайного взаимодействия. Таким образом, ключ безопасности Система типа может быть изолирована от других систем, таких как информационно-развлекательные системы, и шлюз гарантирует, что большие объемы данных, используемых каждым доменом, могут быть переданы эффективно и надежно.
Основные требования к шлюзам и внутритранспортным сетям - класс ASIL D - информационная безопасность - получение стабильности - низкое электромагнитное излучение - множественное стандартное совместное использование
Основная концепция архитектуры автомобильной архитектуры на основе доменов
В рамках нашего определения архитектуры автомобильной архитектуры, основанной на домене, мы подчеркиваем важность трех основных концепций, которые определяют процесс принятия решений на протяжении всего процесса разработки.
Простота. Автопилотные транспортные средства являются чрезвычайно сложными системами, и сложность программного обеспечения и межсоединений растет, и мы стараемся минимизировать эту сложность, упрощая работу сенсорной сети, улучшая безопасность и ограничивая накладные расходы на программное обеспечение. Упростите и оптимизируйте процесс проектирования, где это возможно, чтобы каждый мог сэкономить время, ускорить время выхода на рынок и свести к минимуму риск.
Многоразовые. Мы настоятельно рекомендуем использовать многоразовые принципы проектирования, и мы стремимся использовать одни и те же модули в каждом домене автомобиля, чтобы упростить добавление или сокращение функций и упростить их при появлении новых технологий Иерархии дизайна. В частности, наша семейство микроконтроллеров использует ту же архитектуру и программную платформу для поддержки повторного использования дизайна. Независимо от того, разрабатываете ли вы радарную систему, электронный блок управления тормозом (ECU) или автомобильный шлюз Использование нашей одночиповой архитектуры микроконтроллера означает, что вы можете использовать одно и то же базовое оборудование и дизайн микроконтроллера с аналогичным набором инструментов, периферийными IP-управляемыми библиотеками и программным кодом.
Масштабируемость. Поскольку автомобильные компании ежегодно производят миллионы автомобилей и десятки различных моделей на каждом уровне модели, есть значительное давление, чтобы идти в ногу с реагированием на рынок и контролем затрат. Необходимо внедрить процессы проектирования и производства Быстрое расширение производительности и емкости с гибкостью является ключевым, а это означает, что компоненты, которые мы предоставляем, легко настраиваются и предоставляют ряд возможностей в одном размере упаковки. Наши масштабируемые конструкции предназначены для простоты и восстановления Используйте принципы, чтобы сосредоточиться на потребностях производителей автомобилей, чтобы помочь им оставаться гибкими.
Не только архитектура - это организационный подход
Автомобильная архитектура на основе доменов - это не только логичный способ разбить и разложить и реорганизовать аппаратные и программные компоненты, связанные с дизайном транспортных средств, но также и способ, чтобы проектные команды организовывались. В NXP мы используем различные Domain для руководства внутренней структурой, которая помогает нам сосредоточиться, профессионально и более легко содействовать сотрудничеству, необходимому для стимулирования инноваций и трансграничного технологического сотрудничества.
Достичь нового прорыва
Чтобы узнать больше о том, как мы подготовлены к будущему автономных автомобилей, посетите сайт www.nxp.com/automotive