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Zonal架構和中央集中軟件下的氛圍燈控制

2022/12/29
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BMW和ADI一起在探索下一代區(qū)域化架構下的電子控制,這篇《E2B 10BASE-T1S支持未來創(chuàng)新環(huán)境照明的集中式軟件和區(qū)域架構》圍繞氛圍燈控制是做了一些考慮。也就是把BMW目前的SP2021(BCP車身域控制)下的設計全改為基于高速通信的模式。

▲圖1.現在的設計(2021年)

在我們的認知中,圍繞下一代的架構,有兩種效果:一個是功能效果一個是部件效果。功能效果就是內飾和氛圍燈的效果能夠滿足交互、實時和復雜的控制邏輯。部件效果是減少線束連接、可以支持Zonal架構,最重要的是把部件硬件化(軟件上移)。

▲圖2.將來的設計(2025年)

Part 1

BMW的軟件上移

在這里有一個非常重要的東西就是E2B Hub,E2B集線器覆蓋所有的硬件,通過10BASE-T1S以太網通信并將信號轉換為ILaS,ILaS在不同Zonal里面都存在,電源由Zonal ECU提供和分配, 對于小型車,一個E2B集線器就足夠了。對于功能特別多的豪華車,還可以添加額外的E2B集線器。

▲圖3.BMW的Zonal燈光控制雛形

這里的iLAS是LED燈的驅動部分,是廣泛的分布于各個Zonal控制器里面。也就是說,在zonal架構里面的硬件是切分的,驅動端是整合的。

▲圖4.E2B和Zonal控制器的合作

Part 2

?細節(jié)的控制器設計

也就是說,在我們之前很多人的考慮中,加入以太網到下層的很多功能,需要專用的MCU,也需要增加復雜的底層軟件。這個E2B很好理解,可以提供高度優(yōu)化但靈活的基于硬件的以太網邊緣節(jié)點,支持:◎刪除軟件/軟件質量:類似燈這樣的,就變成全硬件邊緣連接的節(jié)點。◎簡化OTA邊緣節(jié)點無需OTA,所有的軟件在中心。◎確定性:硬件實現提供完全確定的光照接口,把硬件智能化,映射化。◎診斷:在中央ECU中處理,在硬件中啟用所有連接診斷。

◎安全性:基于硬件的方法減少了可能的攻擊對象。

▲圖5.去MCU化

也就是說,如果我們繼續(xù)在Zonal控制器上寫燈的控制邏輯,只是把功能集中化一下,軟件的價值并不能提升特別多。將來在中央總控上,把所有的應用軟件以新的形式寫一遍代碼,這些代碼能出來的動態(tài)效果和將來升級的可能性將完全超越之前的車。因為軟件集中化,才能讓車輛可以實現迭代無憂,否則將有無窮無盡的軟件測試等著我們。

▲圖6.軟件的存在形式

在這個過程中,我們可能看到更多的頭(攝像頭、雷達頭、燈光頭)這些里面的軟件都被抽出來,然后通過類似的E2B,通信+驅動結合,把每個硬件做網絡化,方便軟件來管理。

小結:底層的MCU的數量,和底層軟件的數量,在汽車里面會被大量消滅,否則將成為軟件更新的噩夢。所以隨著車企和芯片企業(yè)把這些汽車電子打開,純硬化的時代是會到來的。后面大部分面向用戶的,非安全的汽車電子控制,就簡化為了傳感器+驅動+通信+中央算力!而保留的汽車電子部份,是哪些需要冗余,需要底層進行備份的那些,價值量主要是在可靠!

ADI

ADI

亞德諾半導體全稱為亞德諾半導體技術有限公司(analog devices,inc.)簡稱ADI。是一家專營半導體傳感器和信號處理ic的卓越的供應商,ADI將創(chuàng)新、業(yè)績和卓越作為企業(yè)的文化支柱,并基此成長為該技術領域最持久高速增長的企業(yè)之一。ADI是業(yè)界卓越的半導體公司,在模擬信號、混合信號和數字信號處理的設計與制造領域都發(fā)揮著十分重要的作用。

亞德諾半導體全稱為亞德諾半導體技術有限公司(analog devices,inc.)簡稱ADI。是一家專營半導體傳感器和信號處理ic的卓越的供應商,ADI將創(chuàng)新、業(yè)績和卓越作為企業(yè)的文化支柱,并基此成長為該技術領域最持久高速增長的企業(yè)之一。ADI是業(yè)界卓越的半導體公司,在模擬信號、混合信號和數字信號處理的設計與制造領域都發(fā)揮著十分重要的作用。收起

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現在在做子系統(tǒng)和產品方面的工作。汽車產業(yè)雖然已經被人視為夕陽產業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。