Сегодняшние автомобили могут иметь более 100 блоков управления, и это число будет увеличиваться по мере того, как в автомобили следующего поколения добавляются дополнительные возможности подключения, автономности и электрификации. Такой подход просто неустойчив в продвижении вперед. Новая сетевая архитектура необходима для удовлетворения требований современных транспортных средств, включая централизацию в более крупных доменах или зональных контроллерах.
Эволюция централизованной автомобильной архитектуры
Зарекомендовавшие себя автомобильные архитектуры расширяются по мере роста функциональности с каждым поколением. Для многих современных автомобилей это привело к появлению большой и сложной сети электронных блоков управления (ЭБУ). Эти архитектуры обладают ограниченной гибкостью, что часто затрудняет и требует больших затрат на расширение функциональности. К этому добавляется необходимость обновлений на местах, более высокого уровня безопасности и принятия решений на уровне транспортного средства, которые в совокупности делают расширение ЭБУ неустойчивым.
Чтобы решить эту проблему, разработчики систем и производители автомобилей обратились к альтернативным архитектурам и начали внедрять доменные и зональные контроллеры.
В качестве отраслевого примера уже внедряются контроллеры домена, например, те, которые были объявлены Continental и Volkswagen в их автомобильных серверах приложений (ICAS). Эти контроллеры объединяют функции вместе в один домен, а не разбиваются на несколько ЭБУ. Эту консолидацию можно использовать для более эффективной поддержки функциональных возможностей за счет упрощения жгута кабелей, снижения стоимости и веса, а также времени связи по внешним шинам. Это также дает возможность будущего расширения в рамках полевых обновлений программного обеспечения.
Кроме того, зональный контроллер объединяет несколько функций вместе. Однако, поскольку функции определяются их пространственным расположением, это означает, что несколько несвязанных функций могут быть объединены в одну зону. Часто зональные контроллеры должны поддерживать разнородные процессоры для различных программных стеков от многофункциональных операционных систем до детерминированного управления в реальном времени.
Скорее всего, в этом типе системы будет меньше контроллеров, каждый из которых будет иметь больше функций, интегрированных в них. Их способность добавлять функциональные возможности на основе общей процессорной архитектуры помогает упростить миграцию кода и помогает при интеграции будущих функциональных возможностей.
Важность консолидации электромобилей и автономных автомобилей
Ожидается, что роботакси (автономное такси) станет одним из первых типов автономных транспортных средств (АV) на дороге. Одной из поддерживающих технологий является электрификация, упрощающая то, как они могут оставаться в эксплуатации в течение длительных периодов времени с автоматической подзарядкой и высоким уровнем надежности. В недавнем отчете Strategy Analytics прогнозируется, что 40% всех автомобилей, проданных в мире в 2027 году, будут электрическими.
В прошлом для управления трансмиссией транспортного средства использовались специализированные электронные блоки управления, но появление контроллеров домена позволяет интегрировать все силовые установки автомобиля. Эти контроллеры могут контролировать не только тяговый электродвигатель, но также управление аккумулятором и зарядку, а также функции трансмиссии. Благодаря такой централизации можно повысить общую эффективность за счет создания общего представления всей системы с единой точкой управления и тем самым помочь расширить запас хода электромобиля.
Ожидается, что, как и в случае с электрокарами, для автономных автомобилей будет применяться централизованная архитектура. Это позволит с большей готовностью добавлять и обновлять новые функции, используя преимущества программно-управляемых функций, позволяя использовать программно-определяемый автомобиль. Такой консолидированный подход к вычислениям поддерживает сложные задачи, такие как объединение датчиков или планирование пути, которые представляют фундаментальные возможности будущих автономных автомобилей.
Шаги к мобильности будущего
Автопроизводители уже начали вносить изменения для внедрения централизованного управления и новых архитектур транспортных сетей. Системные интеграторы теперь могут создавать расширенные контроллеры домена, поддерживаемые такими производителями микросхем, как STMicroelectronics и NXP. Вместе эти объединенные контроллеры домена будут по-прежнему обеспечивать преимущества более эффективного управления транспортными средствами, а также гибкости и масштабируемости для поддержки эволюции автомобилей.
Оставьте комментарий