De nos jours, les véhicules fabriqués à partir de la chaîne d'assemblage ressemblent davantage à des robots à roues, et la précision électronique extrêmement élevée est principalement due à la technologie des semi-conducteurs.Comme la tendance électronique se poursuit, les fabricants de semi-conducteurs jouent un rôle important. NXP définit une approche de conception de système claire et concise, appelée «Architecture de voiture basée sur le domaine».
L'architecture de voiture basée sur le domaine intègre de nombreuses fonctionnalités qui permettent aux voitures de sentir, de penser et d'agir à la place de nous tout en aidant à gérer des transactions complexes et à prendre en charge la mise à l'échelle.
Intégration modulaire de l'auto-conduite multifonctionnelle
La Figure 1 illustre la zone d'architecture principale de notre voiture sans conducteur. Les trois zones à l'extrême droite (expérience du véhicule, carrosserie et confort, transmission et groupe motopropulseur du véhicule) font depuis longtemps partie de l'architecture du véhicule. Les domaines (liaisons et conduite alternative) sont de nouveaux domaines particulièrement pertinents pour les fonctions requises pour l'automatisation, et l'architecture automobile sur le terrain offre le meilleur degré d'autonomie tout en assurant les plus hauts niveaux de sûreté et de sécurité.
Figure 1 Architecture automobile basée sur le domaine
Les fonctions modulaires aideront à mettre en évidence les exigences de sécurité fonctionnelle et de sécurité réseau de chaque sous-système, et à simplifier le développement et le déploiement d'algorithmes robotiques, plus propices à l'expansion des fonctions dans divers sous-systèmes.
Plus facile à optimiser
L'architecture automobile basée sur le domaine regroupe et distingue des fonctions similaires, ce qui facilite la conception du bon niveau de sûreté et de sécurité en fonction des exigences communes à chaque domaine.
Par exemple, dans le domaine de la liaison, où la voiture veut communiquer avec le monde extérieur, la sécurité est importante parce que l'interaction avec l'extérieur doit être empêchée d'être falsifiée.
D'autre part, dans le domaine des chaînes cinématiques et des groupes motopropulseurs, l'importance de la sécurité en ligne est faible car l'intervention dans ce domaine n'est pas affectée par des facteurs externes, mais surtout dans la sécurité fonctionnelle et la fiabilité. Il doit être capable de fonctionner correctement dans des conditions extrêmes.
Expansion plus facile
L'approche modulaire peut être plus facilement étendue dans tous les domaines, allant des performances de base aux opérations haut de gamme, ce qui facilite la création d'une gamme de fonctionnalités pour répondre aux exigences du marché, par exemple dans la voiture avec fonctions d'infodivertissement. Les domaines d'expérience, les modèles économiques peuvent offrir moins d'options, tandis que les modèles de luxe offrent plus d'options.Architecture automobile basée sur le domaine pour fournir des capacités d'expansion dans diverses parties de la voiture, et donc plus facile de construire des blocs individuels compatibles et réutilisables. Rendre le développement plus efficace et plus rentable, et rendre le processus de fabrication plus résilient et réactif.
De plus, le lien est également très importante zone du champ (connectivité), couvrant un certain nombre d'opérations, et gère toutes les connexions avec les zones de liaison de l'interface autoradio du monde extérieur peut être déployer en toute sécurité en toute transparence et recueillir des informations sur le véhicule tout interface externe pour transférer entrant ces interfaces externes comprennent les passagers et leurs dispositifs d'interface communs tels que les radios, les téléphones mobiles, Wi-Fi, Bluetooth low Energy (BLE), GPS, et une nouvelle interface plus étroitement liée au fonctionnement du véhicule, comme véhicule à véhicule (V2V) la voiture au monde extérieur (V2X) communications. dans un cadre idéal, ces interfaces externes doit être installé dans le module d'antenne intelligente hautement intégrée, selon la demande de sorte que vous pouvez augmenter plus facilement ou diminuer l'interface.
Les exigences importantes dans la zone de liaison sont les suivantes:
1. Niveau d'intégrité de la sécurité automobile (ASIL) -B
Sécurité
Recevoir de la stabilité
4. Coexistence d'une transmission multistandard
Différents types de détection avec les mains pour réaliser une conduite alternative
L'alternative à la conduite consiste à laisser le «robot» de la voiture prendre le contrôle de la conduite, à fournir à la fois les fonctions de détection et de réflexion et à utiliser des mesures de sécurité pour assurer le bon fonctionnement. Capteurs et caméras Détecte les conditions environnementales Le composant Sensing comprend des radars, des caméras vidéo, du LiDAR, ainsi que des composants pour localiser et détecter d'autres informations environnementales. Le composant Think inclut l'évaluation de l'état, la planification d'itinéraire, Fusion de capteurs, algorithmes liés à la sécurité et plus encore.
Actuellement, la conduite de voitures à traction automatique consiste essentiellement à régler le volant et à contrôler les gaz et les freins, mais peu importe le type de mesure utilisé, d'autres zones de conduite peuvent être plus efficaces que les humains dans ces opérations. , Répond plus régulièrement, n'est pas affecté par les émotions humaines et est toujours dans un état de précaution. Il ne boit pas de café, ne mange pas de collations, ne parle pas aux autres passagers, ne répond pas à un appel ou ne se laisse distraire.
Dans une certaine mesure, la conduite alternative est le cerveau d'une voiture, et tout comme le cerveau humain, elle acquiert de nouvelles connaissances par l'expérience et l'utilise. »L'une des façons d'enseigner la conduite autonome est d'utiliser le nuage en ligne.
Par exemple, lorsque l'automatique au volant d'une voiture garée dans le garage la nuit, il peut se connecter au nuage et télécharger les données accumulées au cours de la journée. Ces données peuvent être intégrées avec des données provenant d'autres véhicules pour la conduite d'optimisation de l'algorithme « Sleep ». Dans ces voitures peuvent être téléchargées lorsque de nouvelles fonctions jusqu'au matin « se réveiller », vous serez en mesure de profiter de nouvelles fonctionnalités commencer une nouvelle journée.
Systèmes de propulsion alternatifs exigences importantes sont les suivantes:
1.ASIL-D
2. Certification de véhicule
Détection intelligente
4. Coût / caractéristiques d'apparence / compromis de performance
Transmission et groupe motopropulseur
Les voitures et les groupes motopropulseurs des véhicules sont contrôlés par la gestion du mouvement et de la vitesse. Les voitures d'intervention sont actionnées en fonction des données saisies par le conducteur ou d'autres conducteurs et selon les préférences personnelles et les contraintes environnementales (telles que les conditions routières). Et d'autres facteurs à modifier et améliorer.
Le groupe motopropulseur est l'épine dorsale d'une voiture qui fait partie de la voiture depuis les débuts de la conception du véhicule et fait partie d'un moteur à combustion classique, d'un moteur électrique ou d'un moteur hybride où les composants du groupe motopropulseur convertissent le carburant brut en énergie. Pour les voitures circulant sur la route, cette section fait généralement référence au moteur, à la boîte de vitesses, à l'arbre de transmission, aux essieux et aux roues. Le système d'entraînement est très dur, souvent exposé à des températures élevées et à des vibrations quasi continues.
Dans l'industrie automobile, la puissance représente la puissance et le couple du mouvement, et le groupe motopropulseur du véhicule dans ce domaine supporte en partie des sous-systèmes tels que les systèmes de suspension et de volant pour assurer la stabilité et la conduite en douceur.
Cette zone comprend également une large gamme de technologies de capteurs automobiles, y compris la technologie des capteurs basée sur les technologies MEMS et MR complexes.
Les exigences importantes dans les domaines de la transmission et du groupe motopropulseur du véhicule sont les suivantes:
1.ASIL-D
2. Coût / caractéristiques d'apparence / compromis de performance
3 logiciels pour donner l'individualité et la capacité de mise à niveau
4. Fusion de données (données provenant des capteurs de voiture et des données d'entrée de conduite)
L'environnement de conduite peut être ajusté en fonction des préférences
Les domaines de base du corps et du confort répondent aux fonctions de base non seulement de conduite et de soutien aux passagers, mais aussi de compréhension de leurs préférences en fonction de leur comportement, souvent zone où sont gérés les mécanismes de sécurité passive (ceintures de sécurité) et les mécanismes d'accès.
Selon le réglage en voiture préféré de la voiture, comme l'emplacement spécifique au siège, l'emplacement spécifique au miroir et la température de climatisation appropriée, vous pouvez ajuster automatiquement chaque fois que vous utilisez une voiture, en utilisant souvent l'électronique automobile traditionnelle , Comme les dispositifs de contrôle de la fenêtre et de réglage du siège, et traduisent souvent les opérations matérielles en opérations logicielles pour une gestion et une modification faciles.
Les capteurs, les microcontrôleurs et les nouvelles technologies d'éclairage fonctionnent ensemble pour créer des fonctions d'éclairage intelligentes qui améliorent la sécurité et répondent aux préférences individuelles.
Dans l'éclairage extérieur, les phares peuvent être réglés automatiquement en fonction des conditions météorologiques ou des conditions de circulation imminentes Pour l'éclairage intérieur, la zone programmable embarquée est conçue pour permettre aux passagers de dormir, lire ou regarder des vidéos et installer un tableau de bord, Le personnel de voiture pour ajuster automatiquement.
Exigences importantes dans le domaine de la carrosserie et du confort:
1 peut être amélioré fonctionnalités
Faible besoin d'entretien
3. Haute efficacité énergétique
4. Surveillance et capacité d'apprentissage
Laissez l'environnement de conduite tel que le salon mobile
L'expérience sur véhicule permet aux voitures de répondre aux besoins de divertissement, de productivité et de bien-être de tous les occupants de la voiture, reproduisant essentiellement la même expérience que le salon, avec un accès transparent au contenu numérique et permettant aux conducteurs de créer et gérer le contenu C'est aussi un environnement d'apprentissage intelligent qui peut être adapté aux préférences de conduite.
Le logiciel utilisé dans ce domaine doit être flexible et facile à mettre à niveau, en garantissant l'accès au contenu via toute infrastructure matérielle existante, ainsi qu'une interface homme-machine (IHM) avancée prenant en charge les commandes vocales. , Gestes, réalité augmentée, personnalisation avancée et autres fonctions.
Exigences importantes dans le domaine de l'expérience automobile:
1. Mise à jour Over-The-Air (OTA)
2. Surveillance et capacité d'apprentissage
3. Logiciel accès évolutif / souple au contenu
4. Interface homme-machine avancée
véhicule de précision réseau / intégration de la passerelle dans tous les domaines
l'architecture du véhicule de type de terrain reliés entre eux par un réseau de communication sophistiqué, de sorte que tous les domaines d'utilisation et de partage de l'information en série pour fonctionner. fonctionnalité réseau véhicule fournit des liens vers tous les domaines du cadre de la voiture pour assurer que les données peuvent être partagées de manière sécurisée et fiable avec la bande passante correcte. la technologie de réseau utilisé dans la voiture, et la plupart des appareils informatiques les plus avancés d'aujourd'hui de même, y compris la connexion Ethernet et une passerelle de sécurité.
Le réseau embarqué (IVN) inclut un large éventail de technologies automobiles traditionnelles telles que CAN, LIN, FlexRay, Ethernet et d'autres domaines pour une connectivité sécurisée.IVN permet à toutes les zones de partager des informations pertinentes et fonctionne avec des passerelles embarquées pour assurer l'exactitude Envoyer les données de sortie de la voiture.
Onboard Gateway conserve les informations à l'intérieur de la voiture et les protège des accès externes et des attaques externes Les passerelles sont utilisées pour protéger les sous-systèmes (firewalls) et garder les sous-systèmes séparés pour éviter les interactions accidentelles. Les systèmes qui mettent l'accent sur la sécurité peuvent être isolés des opérations d'autres systèmes, tels que les systèmes d'infodivertissement, qui garantissent également que de grandes quantités de données sont utilisées dans toutes les zones et qu'elles sont transmises de manière fiable et efficace.
Passerelle et réseau de voiture exigences importantes:
1.ASIL-D
Sécurité
Recevoir de la stabilité
Faible rayonnement électromagnétique
5. Coexistence de la transmission multistandard
Division de la zone pour aider le développement innovant
Dans la définition de l'architecture automobile basée sur le terrain, un accent particulier est mis sur l'importance des trois concepts de base de simplicité, de réutilisation et d'évolutivité qui guident l'ensemble du processus de développement:
Simple
Les véhicules autonomes sont des systèmes extrêmement complexes et la complexité des logiciels et de la connectivité en vol continue d'augmenter: il existe des moyens de simplifier le réseau de capteurs, d'améliorer les mécanismes de sécurité, de limiter les surcharges logicielles, de minimiser cette complexité, Le processus est aussi simple que possible, ce qui vous fait gagner du temps, accélère la mise sur le marché et réduit considérablement vos risques.
Réutiliser
Nous préconisons fortement la philosophie de Design-Reuse et essayons d'utiliser les mêmes blocs de construction dans chaque zone de voiture pour faciliter l'ajout ou la soustraction de fonctionnalités et améliorer la conception au fur et à mesure que de nouvelles technologies émergent.
Plus précisément, notre gamme de microcontrôleurs utilise la même architecture et la même plate-forme logicielle pour soutenir les principes de réutilisation des conceptions. Qu'il s'agisse d'un système radar, d'une unité de commande électronique (ECU) pour les freins ou d'une passerelle automobile, Notre architecture de microcontrôleur monopuce vous permet de démarrer avec le même matériel et la même conception de base de microcontrôleur avec des groupes d'outils familiers, des bibliothèques IP et un code logiciel.
Évolutivité
Étant donné que les constructeurs automobiles produisent des millions de voitures chaque année et des dizaines de modèles différents pour chaque catégorie de voiture, il est très difficile de répondre à la demande et de maintenir un bon rapport coût / efficacité en temps réel. L'expansion rapide, la souplesse et la souplesse sont les clés, ce qui signifie que nous devons fournir des composants faciles à installer et offrir une gamme de produits fonctionnels de la même taille, un design évolutif qui traduit notre détermination à être simple et réutilisable. Les fabricants doivent maintenir la flexibilité du marché.
Type de champ de l'architecture du véhicule est une combinaison de décomposition et la conception des véhicules et des composants matériels et logiciels connexes de façon raisonnable, ainsi qu'un moyen d'organiser l'équipe de conception. NXP est divisé par zones pour guider la structure interne, ce qui permet de se concentrer et d'unir professionnelle, détendue promouvoir la coopération et les échanges techniques pour stimuler l'innovation nécessaire.