Heutzutage sind Fahrzeuge, die aus dem Fließband hergestellt werden, eher wie Roboter mit Rädern, und die extrem hohe elektronische Präzision ist hauptsächlich der Halbleitertechnologie zu verdanken. Da der elektronische Trend anhält, werden Halbleiterunternehmen eine wichtige Rolle im Bereich des Fahrzeugdesigns spielen. NXP definiert einen klaren und prägnanten Systemdesignansatz, der als "domänenbasierte Fahrzeugarchitektur" bezeichnet wird.
Die domänenbasierte Fahrzeugarchitektur umfasst viele Funktionen, die es Autos ermöglichen, anstelle von uns zu fühlen, zu denken und zu handeln, während sie dabei helfen, komplexe Transaktionen zu verwalten und die Skalierung zu unterstützen.
Modulare Integration von multifunktionalen Selbstfahrer
Der Hauptarchitekturbereich unseres selbstfahrenden Autos ist in Abbildung 1 dargestellt. Die recht rechten drei Bereiche (Fahrzeugerfahrung, Karosserie und Komfort, Getriebe und Fahrzeugantriebsstrang) sind seit langem Teil der Fahrzeugarchitektur Bereiche (Links und alternatives Fahren) sind neue Bereiche, die für die Funktionen, die für die Automatisierung benötigt werden, von besonderer Relevanz sind, und die feldbasierte Automobilarchitektur bietet ein Höchstmaß an Autonomie bei gleichzeitiger Gewährleistung eines Höchstmaßes an Sicherheit.
Abbildung 1 Domänenbasierte Automobilarchitektur
Modulare Funktionen werden dazu beitragen, die Anforderungen an die funktionale Sicherheit und die Netzwerksicherheit jedes Subsystems hervorzuheben und die Entwicklung und den Einsatz von Roboteralgorithmen zu vereinfachen, die der Erweiterung von Funktionen in verschiedenen Subsystemen förderlicher sind. Die Vorteile sind hauptsächlich die folgenden zwei Punkte:
Einfacher zu optimieren
Die domänenbasierte Fahrzeugarchitektur vereint und unterscheidet ähnliche Funktionen, so dass es einfacher ist, das richtige Maß an Sicherheit basierend auf den gemeinsamen Anforderungen jedes Bereichs zu entwerfen.
Zum Beispiel im Bereich der Verknüpfung, wo das Auto mit der Außenwelt kommunizieren will, ist Sicherheit wichtig, da verhindert werden muss, dass die Interaktion mit der Außenwelt manipuliert wird.
Auf der anderen Seite ist auf dem Gebiet der Antriebsstränge und Fahrzeugantriebsstränge die Wichtigkeit der Online-Sicherheit gering, da der Betrieb in diesem Bereich von äußeren Faktoren unbeeinflusst ist, aber noch wichtiger ist in diesem Bereich die funktionale Sicherheit und Zuverlässigkeit der Komponenten Es muss in der Lage sein, unter extremen Bedingungen richtig zu funktionieren.
Erweiterung einfacher
Der modulare Ansatz lässt sich in allen Bereichen einfacher erweitern, von der Basisleistung bis zum High-End-Betrieb. So lässt sich eine Vielzahl von Funktionen für unterschiedliche Marktanforderungen, beispielsweise im Auto mit Infotainment-Features, leichter realisieren Erfahrungsbereiche, ökonomische Modelle bieten möglicherweise weniger Optionen, während Luxusmodelle mehr Optionen bieten Domänenbasierte Fahrzeugarchitektur, die Erweiterungsmöglichkeiten in verschiedenen Teilen des Autos bietet und somit leichter kompatible und wiederverwendbare Einzelbausteine bildet. Machen Sie die Entwicklung effizienter und kosteneffektiver und machen Sie den Fertigungsprozess belastbarer und reaktionsfähiger.
Darüber hinaus stellt Connectivity einen sehr wichtigen Bereich dar, der eine Vielzahl von Operationen abdeckt und alle drahtlosen Schnittstellen verwaltet, die das Fahrzeug mit der Außenwelt verbinden.Die Verbindungen werden sicher und nahtlos bereitgestellt und sammeln Informationen von allen externen Schnittstellen des Fahrzeugs Diese externen Schnittstellen umfassen häufig verwendete Schnittstellen für Passagiere und ihre Geräte, wie etwa Funkgeräte, Mobiltelefone, Wi-Fi, Bluetooth Low Energy (BLE), GPS und neuere Schnittstellen, die näher am Fahrzeugbetrieb wie V2V sind, Und die Kommunikation mit dem Auto zur Außenwelt (V2X). Im Idealfall sollten diese externen Schnittstellen in einem hochintegrierten Smart-Antennen-Modul installiert werden, damit Sie die Schnittstelle bei Bedarf leichter vergrößern oder verkleinern können.
Die wichtigen Anforderungen im Linkbereich sind wie folgt:
1. Automotive Safety Integritätslevel (ASIL) -B
Sicherheit
Erhalte Stabilität
4. Koexistenz von Multi-Standard-Übertragung
Verschiedene Arten der Wahrnehmung mit den Händen, um alternative Fahrweise zu erreichen
Die Alternative zum Fahren ist, dass ein Auto "Roboter" das Fahren übernimmt. Es bietet sowohl Sense- als auch Think-Funktionen und verwendet Sicherheitsmaßnahmen, um einen ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen. Anstatt die "smart" -Funktion im Auto zu fahren, Sensoren und Kameras Detektiert Umgebungsbedingungen Die Sensing-Komponente umfasst Radar, Videokameras, LiDAR sowie Komponenten zur Ortung und Erkennung anderer Umweltinformationen. Die Think-Komponente umfasst die Zustandsbewertung, Routenplanung, Sensor Fusion, sicherheitsrelevante Algorithmen und mehr.
Gegenwärtig fahren selbstauszeichnende Autos im Wesentlichen zwei Schritte des Einstellens des Lenkrads und des Steuerns von Gas und Bremsen, aber unabhängig davon, welche Art von Messung verwendet wird, können alternative Fahrbereiche bei diesen Operationen besser als Menschen sein Reagiert konsequenter, wird nicht von menschlichen Emotionen beeinflusst und befindet sich immer in einem vorbeugenden Zustand. Es trinkt auch keinen Kaffee, isst Snacks, spricht nicht mit anderen Fahrgästen, nimmt keinen Anruf entgegen oder ist während der Ausführung einer Aufgabe abgelenkt.
In gewisser Weise ist der alternative Fahrbereich das Gehirn eines Autos, und genau wie das menschliche Gehirn gewinnt es neues Wissen aus der Erfahrung und nutzt es. "Eine Möglichkeit, autonomes Autofahren zu lehren, ist die Online-Nutzung der Cloud.
Wenn zum Beispiel ein selbstfahrendes Auto nachts in der Garage geparkt wird, könnte es online in die Cloud gehen und tagsüber angesammelte Daten hochladen, die mit anderen Fahrzeugdaten zur Optimierung des Fahralgorithmus integriert werden können. "Schlafende Autos" können diese herunterladen Neue Funktionen, um am Morgen geweckt zu werden, können Sie die neuen Funktionen nutzen, um einen ganz neuen Tag zu beginnen.
Die wichtigen Voraussetzungen für den Austausch des Fahrsystems sind folgende:
1.ASIL-D
2. Fahrzeug-Zertifizierung
Intelligente Wahrnehmung
4. Kosten / Aussehen Spezifikationen / Performance-Kompromisse
Getriebe und Fahrzeug-Antriebsstrang
Antriebe und Fahrzeug-Antriebssysteme sind die Bereiche, in denen Fahrzeuge durch die Steuerung von Bewegung und Geschwindigkeit gesteuert werden. Aktionsfahrzeuge werden aufgrund von Daten, die vom Fahrer oder alternativen Fahrern eingegeben werden, sowie aufgrund persönlicher Präferenzen und umweltbedingter Einschränkungen (wie Straßenbedingungen) gesteuert. Und andere Faktoren zu ändern und zu verbessern.
Antriebsstrang ist ein Kofferraum, Fahrzeugdesign seit den frühen Beginn ist bereits Teil des Autos. Ob als Teil eines traditionellen Verbrennungsmotor oder Elektrohybridmotor, Getriebeteil dieses Gebietes der Rohbrennstoff in Kraft sein kann, für Autos auf der Straße. Dieser Abschnitt bezieht sich allgemein auf den Motor, Getriebe, Antriebswellen, Achsen und Räder. Antriebsstrang der Arbeitsbedingungen sind sehr hart, oft hohe Temperaturen ausgesetzt und fast kontinuierliche Schwingung.
In der Automobilindustrie, Leistung und Drehmoment von Kraft im Namen des mobilen Bordnetz Teils dieses Bereichs unterstützt die Subsystemen wie Federung und Lenkradsysteme, um die Stabilität und Laufruhe zu gewährleisten.
Dieser Bereich umfasst auch eine breite Palette von Sensortechnologien für Kraftfahrzeuge, einschließlich der Sensortechnologie, die auf komplexen MEMS- und MR-Technologien basiert.
Die wichtigen Anforderungen in den Bereichen Getriebe und Fahrzeugantrieb sind wie folgt:
1.ASIL-D
2. Kosten / Aussehen Spezifikationen / Performance-Kompromisse
3 Software für Individualität und Upgrade-Fähigkeit
4. Datenfusion (Daten von Autosensoren und Fahrdaten)
Die Fahrumgebung kann nach Wunsch eingestellt werden
Körper und Komfort die Grundfunktionen des Feldes gerecht zu werden, nicht nur die Unterstützung für den Fahrer zu schaffen, und die Passagiere, sondern auch auf dem Verhalten ihre Präferenzen zu verstehen. Dieses Feld in der Regel passiver Sicherheit Management-Mechanismus (Gürtel) und das Transfer System (Schloss) und so weiter Orte.
Kann nach wie ein Auto Fahrumgebung Funktion einstellen, wie eine bestimmte Position des Sitzes, passen die Seitenspiegel eines bestimmten Ort, geeignete Klimaanlage Temperatur kann automatisch das Auto normalerweise auf die traditionellen Automobilelektronik verlassen jedes Mal, wenn Sie diese Funktionen verwenden B. Fenstersteuerungs- und Sitzeinstellvorrichtungen, und übersetzen häufig Hardwareoperationen in Softwareoperationen zur einfachen Verwaltung und Modifikation.
Sensoren, Mikrocontroller und neue Beleuchtungstechnologien arbeiten zusammen, um intelligente Beleuchtungsfunktionen zu schaffen, die die Sicherheit erhöhen und individuelle Präferenzen erfüllen.
Außenbeleuchtung, kann Scheinwerfer automatisch angepasst wird je nach Wetterbedingungen oder drohender Verkehrssituation. Innenbeleuchtung, Innenarchitektur Bereich der programmierbaren Bequemlichkeit der Passagiere schlafen, lesen oder Videos ansehen, stellen Sie auch das Armaturenbrett, basierend auf Tageszeit oder Auto-Mitarbeiter automatisch einstellen.
Körper und Komfort Bereiche Anforderungen im Vordergrund:
1 kann aufgerüstet werden Funktionen
Geringer Wartungsaufwand
3. Hohe Energieeffizienz
4. Überwachung und Lernfähigkeit
Lassen Sie die Fahrumgebung wie bewegtes Wohnzimmer
Die Fahrzeug-Erfahrung ermöglicht es Autos, die Anforderungen an Unterhaltung, Produktivität und Wohlbefinden aller im Auto zu erfüllen, im Wesentlichen die gleiche Erfahrung wie im Wohnzimmer zu reproduzieren, nahtlos auf digitale Inhalte zuzugreifen und es Fahrern zu ermöglichen, Inhalte zu erstellen und zu verwalten Es ist auch eine intelligente Lernumgebung, die an Fahrpräferenzen angepasst werden kann.
Die in diesem Bereich verwendete Software muss flexibel und leicht zu aktualisieren sein und den Zugriff auf Inhalte über eine vorhandene Hardwareinfrastruktur sowie eine erweiterte Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), die Sprachbefehle unterstützt, sicherstellen Gesten, erweiterte Realität, erweiterte Personalisierung und andere Funktionen.
Wichtige Anforderungen im Bereich Car Experience:
1. Over-The-Air-Aktualisierung (OTA)
2. Überwachung und Lernfähigkeit
3. Software-Upgrade / flexiblen Zugriff auf Inhalte
4. Erweitern Mensch-Maschine-Schnittstelle
Precision Fahrzeug Netzwerk / Gateway-Integration in allen Bereichen
Feldtyp Fahrzeugarchitektur durch ein ausgeklügeltes Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind, so dass alle Bereiche der Nutzung und den Austausch von Informationen, die in Serie zu betreiben. Vehicle Networking-Funktionalität bietet Links zu allen Bereichen des Autorahmens zu gewährleisten, dass die Daten mit der richtigen Bandbreite in einer sicheren und zuverlässigen Art und Weise geteilt werden. Netzwerk-Technologie im Auto, und viele der heutigen modernsten IT-Geräte von den gleichen, einschließlich dem Ethernet-Anschluss und Sicherheits-Gateway verwendet.
Das In-Vehicle-Netzwerk (IVN) umfasst eine breite Palette von traditionellen Automobiltechnologien wie CAN, LIN, FlexRay, Ethernet und andere Bereiche für sichere Konnektivität IVN ermöglicht allen Bereichen den Austausch relevanter Informationen und arbeitet mit fahrzeuginternen Gateways zusammen, um die Korrektheit zu gewährleisten Senden Sie die Fahrzeugausgabedaten.
Onboard Gateway hält Informationen im Fahrzeug und schützt sie vor externem Zugriff und externen Angriffen Gateways schützen die Subsysteme (Firewalls) und halten die Subsysteme getrennt, um versehentliche Interaktionen zu vermeiden. Systeme, die Sicherheit betonen, können von anderen Systemen wie Infotainment-Systemen isoliert werden, die zudem sicherstellen, dass große Datenmengen in allen Bereichen genutzt und zuverlässig und effizient übertragen werden.
Gateway und Car Network wichtige Voraussetzungen:
1.ASIL-D
Sicherheit
Erhalte Stabilität
Niedrige elektromagnetische Strahlung
5. Koexistenz von Multi-Standard-Übertragung
Teilung des Gebietes für innovative Entwicklung
Bei der Definition der feldbasierten Fahrzeugarchitektur wird besonderer Wert auf die Bedeutung der drei grundlegenden Konzepte der Einfachheit, Wiederverwendung und Skalierbarkeit gelegt, die den gesamten Entwicklungsprozess steuern:
Einfach
Autonome Fahrzeuge sind extrem komplexe Systeme, und die Komplexität von Software und In-Flight-Konnektivität nimmt weiter zu. Es gibt Möglichkeiten, das Sensornetzwerk zu vereinfachen, Sicherheitsmechanismen zu verbessern, Softwareüberlastungen zu begrenzen, diese Komplexität zu minimieren, Der Prozess ist so einfach wie möglich, spart Ihnen Zeit, beschleunigt die Markteinführung und reduziert Ihr Risiko dramatisch.
Wiederverwendung
Wir treten nachdrücklich für die Philosophie von Design-Reuse ein und versuchen, die gleichen Bausteine in jedem Fahrzeugbereich zu verwenden, um das Hinzufügen oder Entfernen von Funktionen zu erleichtern und das Design zu verbessern, wenn neue Technologien entstehen.
Insbesondere verwenden unsere Mikrocontroller-Produktfamilien die gleiche Architektur und Software-Plattform, um die Prinzipien der Design-Wiederverwendung zu unterstützen. Ob es sich um ein Radarsystem, eine elektronische Steuereinheit (ECU) für Bremsen oder ein Automobilgateway handelt, Unsere Single-Chip-Mikrocontroller-Architektur ermöglicht es Ihnen, mit der gleichen grundlegenden Mikrocontroller-Hardware und dem Design mit vertrauten Werkzeuggruppen, IP-Bibliotheken und Softwarecode zu beginnen.
Skalierbarkeit
Als das Auto Unternehmen Hunderte von Autos pro Jahr produzieren, von denen jede Klasse Modelle gibt es Dutzende von verschiedenen Modellen sind, so in der Lage sein Echtzeitverhalten Anforderungen und Wirtschaftlichkeit zu halten sind sehr starker Druck. Konstruktions- und Fertigungsprozesse in Bezug auf Leistung und Menge der Lage sein müssen, schnelle Expansion, Flexibilität ist der Schlüssel zur Flexibilität beizubehalten. dies bedeutet, dass wir die Komponenten einfach zu installieren liefern müssen, und bietet eine Reihe von funktionalen Produkten mit der gleichen Größe. Skalierbarkeit von Design, einfach und unser Engagement für Recycling kommunizieren, spiegelt die Bedeutung, die wir das Auto befestigen Hersteller halten die Flexibilität der Marktnachfrage.
Feldtyp der Fahrzeugarchitektur ist eine Kombination von Zersetzung und dann dem Fahrzeugdesign und vernünftige Weise mit Hard- und Softwarekomponenten sowie eine Möglichkeit, das Design-Team zu organisieren. NXP durch Bereiche unterteilt wird, um die innere Struktur zu führen, was zu konzentrieren hilft und vereinen professionellen, entspannt Förderung der Zusammenarbeit und technischen Austausch zu fördern Innovation erforderlich.