智能网联汽车的技术架构

智能网联汽车的技术架构,第1张

智能网联汽车技术架构为“三横两纵”式技术架构,“三横”是指智能网联汽车主要涉及的车辆/设施、信息交互与基础支撑三大领域技术,“两纵”是指支撑智能网联汽车发展的车载平台以及基础设施条件

逻辑架构:智能网联汽车技术逻辑结构由两条主线“信息感知”和“决策控制”组成,其发展的核心是由系统进行信息感知、决策预警和智能控制,逐渐替代驾驶员的驾驶任务,并最终完全自主执行全部驾驶任务

技术架构:智能网联汽车技术架构为“三横两纵”式技术架构,“三横”是指智能网联汽车主要涉及的车辆/设施、信息交互与基础支撑三大领域技术,“两纵”是指支撑智能网联汽车发展的车载平台以及基础设施条件

物理结构:智能网联汽车产品物理结构是把技术逻辑结构所涉及的各种“信息感知”与“决策控制”功能落实到物理载体上。车辆控制系统、车载终端、交通设施终端、外接终端等按照不同的用途,通过不同的网络通道、软件或平台对采集或接收到的信息进行传输、处理和执行,从而实现不同的功能或应用

智能汽车系统是一个集环境感知,规划、决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。

而云铂士科技公司的智能汽车系统主要还是为了解决驾驶人在驾驶过程中得到更好的体验以及行驶安全等设置,它集中了计算机、现代传感、信息融合跟通讯、人工智能等控制系统,真正解释起来不是一两句就能理解的,可以多方面搜索下这方面的信息,比较容易理解。

中得到更好的体验以及行驶安全等设置,它集中了计算机、现代传感、信息融合跟通讯、人工智能等控制系统,真正解释起来不是一两句就能理解的,可以多方面搜索下这方面的信息,比较容易理解。

安波福日前在CES上正式推出了其智能 汽车 架构设计(SVATM),并表示,这一架构可以打破目前传统 汽车 架构的瓶颈,为下一代智能 汽车 提供可升级的架构空间。SVA不仅有助于打造功能丰富、高度自动化的 汽车 ,其可持续扩展的开放平台,有助于降低车主的总拥有成本。并帮助车辆达到最严格的功能安全和网络安全标准。

何谓智能 汽车 架构?为何在此阶段推出这一架构?

安波福表示,电气化、安全自动化、互联性这些 汽车 行业的大趋势正为 汽车 架构带来前所未有的变革。新的车载功能不断增加,目前的 汽车 架构已经不堪负荷,超越了临界点。我们已经进入了智能 汽车 架构(智能 汽车 架构(SVA))的全新世界。

“ 汽车 制造商需要一种全新的车辆架构,才能解锁软件创新,并真正实现在CES上展示的各种创新概念。”安波福总裁兼首席执行官凯文•克拉克(Kevin Clark)表示。“作为一家在 汽车 大脑和神经系统领域拥有独特地位的完整系统解决方案提供商,我们知道智能 汽车 架构是实现未来移动出行的正确途径。”

安波福的基本观点是在当前 汽车 四化的大趋势下, 汽车 制造本身应摒弃始于上世纪90年代末期的基础电气架构,开始采用新一代智能 汽车 设计与架构方式。

*自上世纪50年代以来, 汽车 架构的几次升级变化。

这一问题的迫切性在哪呢?

安波福表示, 汽车 四化在推动全球 汽车 制造业的变革式转变的同时也带来了四个最紧迫的问题:

1、在不重新更改现有 汽车 架构的前提下,如何增加新功能、如何升级现有软件、如何将现有软件移植到另一个新的硬件上?

2、如何更快地将新硬件应用到车辆上?

3、在不将车载软、硬件含量翻倍的情况下,如何实现即使在车辆出现故障的情况下仍然保证车辆的安全运行?

4、如何以尽可能低的成本和可持续的方式满足上述要求?

在 汽车 基础架构、系统集成、以及全面的产品组合方面,安波福推出的这一架构构,可以全面的解决上述问题。

安波福主要在两大领域进行了革新:数据动力中心及开放式服务器平台。

智能 汽车 架构(智能 汽车 架构(SVA))的发射台:数据动力中心

安波福表示,当前众多整车制造商最常问的问题是:“在现有架构的基础上,如何实现智能 汽车 架构?”

安波福认为答案就是:数据动力中心(PDC)。这一动力中心被称为智能 汽车 架构(SVA)的通用扩展坞,计算机与输入输出端的分离在这里实现。

数据动力中心(PDC)就好比笔记本电脑的扩展坞,它带有多个输入端,可以充当其它设备的接入界面。笔记本电脑入坞之后,电源线、U盘以及显示屏都好像直接接入笔记本电脑一样。

数据动力中心(PDC)与智能 汽车 架构(SVA)之间也采用了同样的理念。

从本质而言,安波福为车辆的中央计算机创建了一个扩展坞,这是一个单一界面,具有适用于所有车辆传感器、分布式音响系统及区域控制的输入端。

不仅如此,数据动力中心(PDC)同时还能为系统提供强大的冗余电源,以实现安全自动化。此外也可能实现线束自动化,提高当前控制器属性及功能的集成度。安波福表示这一创新设计是其所独有,目前已经申请了专利。

数据动力中心(PDC)的建立有三大意义:

其一,在动力方面,数据动力中心(PDC)带来了数字智能融合解决方案,在故障情况下,可以在几毫秒之内切换动力供应。

其二,在网络方面,安波福将传感器及周边设备与当前的以太网、CAN或LVDS等网络技术连接,并将它们连入冗余的双绞线主干。

其三,在区域控制方面,安波福增加了强大的应用处理器,使我们能够向上集成和控制特定区域内的多种属性及功能。

安波福表示,这是一个非常强大的、可持续的设计架构,可以为当前的智能 汽车 架构(SVA)带来关键效益,使消费者可以在未来获取全套的智能 汽车 架构(SVA)解决方案。

一种全新的、更具逻辑的中央计算策略

如果解决了两个架构设计瓶颈,也就是实现输入输出端与计算机分离,以及硬件与软件分离,会带来什么效益?

安波福表示,当前主流车企采用的 汽车 架构,有逻辑域,但每个域的属性与功能高度分散在 汽车 内的几个实体控制器上。这就会形成一个十分复杂的架构,使集成与测试十分困难,而且毫无扩展性,无法适用未来情况。

而当智能 汽车 架构(SVA)将输入输出端移出计算机,由数据动力中心统一管理,面向未来的中央计算架构由此诞生。

安波福的开放式服务器平台是一种灵活的计算平台,带有智能抽象的软件框架,可以解决车辆的软件工作负荷问题,实现计算、图像、人工智能、网络及 汽车 功能安全的最佳平衡。

通过开放式服务器平台,新架构可以根据车辆内工作负荷的整体计算需求定制协同处理器。就像云端服务器可以同时处理从工资表到人类基因组分析等工作一样,安波福的开放式服务器平台可以同时运行各种应用,从后门控制、信息 娱乐 ,到自动驾驶的数据应用。

当前,所有应用都达到了 汽车 级的可靠性要求。 该开放式服务器平台不仅增强了计算能力,还具有灵活的软件框架及智能抽象,逻辑域几乎接近所代表的实体。

安波福表示,这一设计突破可以使在 汽车 的各个控制器上开发或改进的软件实现“脱离”,重新打包及向上集成到服务器平台上。

将软、硬件生命周期分离开来,实现创新,是未来车辆计算机的大势所趋,安波福正在将这一目标变成现实。

智能 汽车 架构的应用路线图

传统 汽车 架构中星型拓扑具有局限性:它不够灵活,无法承受冗余。此外,中央结点代表着故障点单一,一旦该结点出现问题,就会影响 汽车 的正常运行。

智能 汽车 架构(SVA)的环形拓扑则实现灵活性及可冗余性,每个结点与另外两个结点连接,形成连续的路径(一个环状),可使信号通过每个结点。这一策略极其高效,与传统的星型拓扑相比,可以更好地处理更大的负荷,以一种可以承受的方式实现冗余。

安波福的目标是在2022年以前开发出一个复合式架构策略,将数据动力中心(PDC)等智能 汽车 架构(SVA)元素融入传统架构之中。到2025年,安波福计划开发出完整的智能 汽车 架构(SVA)。通过数据动力中心、环状拓扑冗余设计、带有关键性安全域及非关键性安全域的统一软件,基于服务器的计算机将会实现拓展。

在从传统 汽车 架构向智能 汽车 架构转变的过程中,尽管目前整车客户正在生产开发的 汽车 架构处于不同的阶段,但快速实现架构升级已经十分必要。

随着 汽车 的功能日益丰富以及智能、网联、自动驾驶的发展,目前 汽车 架构的软、硬件数量以及复杂度呈指数级增长,当前的 汽车 架构设计已经达到瓶颈。

总之,安波福认为智能 汽车 架构(SVA)具备五项优势:解锁软件驱动的新功能、降低 汽车 架构复杂性、加快开发周期、提供能够简化制造过程的模块化架构、提供能够简化制造过程的模块化架构等。

解锁软件驱动的新功能

当前的 汽车 架构不仅结构复杂而且开发成本很高。SVA具有智能抽象、标准化接口和可扩展的计算能力,可使软件应用程序的开发独立于硬件,并能跨平台复用这些应用程序,从而降低成本,并可扩展自动驾驶水平。

降低 汽车 架构复杂性

目前, 汽车 的功能分散在各个控制器之间。SVA可将计算能力集中到更易于管理的区域控制器中,并允许轻松添加新功能。区域控制器为传感器提供接口,管理电源,并提供区域算力。作为中央计算平台的开放式服务器平台可动态分配算力资源,保证 汽车 即使在关键部位发生故障的情况下也能安全行驶,从而保证 汽车 的安全冗余。SVA的设计在优化成本的同时提供更多性能和更高灵活性,与传统 汽车 架构设计相比,可使计算所需的重量和空间减少25%。

加快开发周期

当前整车的开发、测试和验证过程必须按顺序进行。SVA的设计使软、硬件分离,并将I/O与计算分离,由此实现独立的并行开发周期,缩短上市时间,并允许大量复用软件。安波福希望SVA能将系统集成和测试成本以及与软件相关的保修成本分别降低约75%,同时无需再进行车型年度升级。

提供能够简化制造过程的模块化架构

SVA架构是为未来工厂设计的,在这里,自动化制造将确保质量并降低成本。SVA的模块化分区结构采用Dock &Lock™连接系统,可以简化车辆制造和组装,普通的子组件可以减少25%的SKU。此外,安波福相信,采用SVA的OEM厂商组装电气架构所需的工厂占地面积将减少20%。

为 汽车 行业解锁新业务模式

基于服务器的中央计算开放式服务器平支持无线软件和固件升级,可增强性能,并能通过边缘计算对数据分析进行优化。它还提供了一个开放的平台和开发生态系统,可接入第三方应用程序,如各种用户体验程序,为 汽车 行业解锁新的业务模式。


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