NESY050C February 2022 – October 2024 DP83TG720R-Q1 , DP83TG720S-Q1 , TCAN1043A-Q1
本白皮書探討軟體定義車輛轉換的過程,以及移至區域電子/電動 (E/E) 架構如何因應配電、感測器和致動器以及資料通訊挑戰。
1 配電挑戰和解決方案 | 探索新區域架構對汽車配電的影響。 |
2 智慧感測器與致動器挑戰和解決方案 | 了解實體與邏輯 IO 功能的分離,以及對感測器與致動器的影響。 |
3 數據挑戰與解決方案 | 了解所需資料類型的混合及其共存性,同時維持通訊安全。 |
在過去數十年中,電子產品在車用系統創新中扮演著關鍵角色。採用新型半導體裝置,增強車輛機械系統的功能。
半導體解決方案和電子產品在汽車電子領域持續扮演重要角色,展望未來的同時,汽車創新將更具軟體創新與整合特色。軟體架構中的這項改變可透過開發相關硬體與半導體解決方案來實現。
現今的 E/E 架構主要採用網域架構,將電子控制單元 (ECU) 和佈線整合到特定網域 (如動力傳動系統網域) 中。相反的,區域架構會根據車內地理位置或區域,將許多 (如果不是全部) 網域功能分組。
圖 1 說明將車輛功能分組的網域和區域方法,同時 圖 2 會顯示更詳細的區域架構視圖,其中包含稱為車輛運算的中央運算節點。
從網域轉換為區域架構將有助於感測器與致動器從中央車輛運算節點獨立出來運作。換句話說,硬體和軟體更新週期可能有所不同,而感測器和致動器設計可延續更多車輛設計週期。此外,區域架構將減少 ECU 和纜線長度數、簡化車輛架構及相關系統驗證作業。
區域架構讓 OEM 擁有更多控制權,從透過無線傳輸更新進行的高階軟體維護、無線傳輸韌體 (FOTA) 更新,以及保持開啟的雲端連線,以啟用新功能並改善自動駕駛等功能。這還允許 OEM 移至服務型的軟體結構,例如將即時控制迴路移至區域性模組。此外,區域性模組可實現更最佳化的配電拓撲,其中包括關閉未使用模組的電源,對電池電動車和混合動力汽車來說尤其有利。
儘管區域架構有可能帶來重大改善,但配電、感測器與致動器以及資料層拓撲領域仍面臨許多挑戰。儘管區域架構有可能帶來巨大的改進,但在配電、傳感器和執行器以及資料平面拓撲等領域仍存在挑戰。配電將使用區域性模組中的智慧保險絲從集中管理轉換為分散管理。感測器與致動器將會變得更聰明。某些功能 (包括控制迴路) 將移至區域性模組,以允許增加服務型與訊號型通訊。最後,資料通訊會透過高速網路進行,而新的實體層 (PHY) 會傳輸各種資料類型。