區域架構設計趨勢如何改善汽車通信
作者：德州儀器 電子產品正在不斷改進我們與汽車的互動方式。隨著集成導航或免提通話不再是令人興奮的新功能，我們已經取得了長足的進步。 如今的汽車搭載創新技術，并使用成百上千個半導體提升智能化、電氣化和安全水平。從空調座椅到定制燈光效果，半導體芯片能改善舒適程度；在某些車輛中，還可以通過多個觸摸屏或智能手機應用支持這些功能。 現在是軟件定義車輛的時代，這也是汽車市場的一大趨勢，汽車制造商可以借此提升服務水平、個性化和便利性。 當然，安全仍然最為重要，近 93% 的新車至少有一項高級駕駛輔助系統 (ADAS) 功能[1]。據估計，ADAS 可避免多達 160 萬起車禍（每年）和高達 367 億美元的損失[2]。如果沒有半導體在 ADAS 和連接性方面為汽車帶來的進步，這些數字是不可能實現的。 區域架構是汽車領域的另一個趨勢，有助于實現軟件定義車輛。和按照電子控制單元 (ECU) 在車輛中的功能進行分組的域架構相比，區域架構按照它們在車輛中的位置進行分組。這些基于位置的 ECU（也稱為區域控制模塊）利用現有和新的網絡接口，旨在實現車輛硬件和軟件架構的集中化。 “德州儀器有能力滿足汽車行業架構轉變所帶來的所有主要通信需求。”德州儀器接口業務部副總裁 Tsedeniya Abraham 表示，“我們可以幫助設計人員管理和簡化區域架構所需的數據類型組合。” 利用協議減少布線 隨著車輛中傳感器和執行器數量的增加，車內需要傳輸的數據量也在增加。每個 ECU 都需要與傳感器、執行器和其他 ECU 通信，以準確執行運動和安全功能。以往，這需要許多笨重的配線電纜在整個車輛內傳輸電力和數據。 幸運的是，區域架構減少了布線、重量和成本，從而更好地優化軟件定義車輛。以太網、控制器局域網 (CAN) 和本地互連網絡 (LIN) 等常見的通信協議對于整理日益增長的數據量仍然至關重要。 例如，可以通過以太網實現超高速和超低延遲的安全關鍵型通信，以規避事故。CAN 或 LIN 等協議具有成本效益，非常適合其他帶寬較低的連接，如車窗升降、座椅溫度調節或動力轉向。 “區域控制模塊之間的以太網是高速數據傳輸的理想選擇，而 CAN 或 LIN 則是每個區域內最后一英里通信的高效快速選擇。”Tsedeniya 表示。 FPD-Link 協議可通過單條電纜提供 13.5Gbps 的速率，因而能滿足要求苛刻的視頻傳輸要求。這足以應對車輛中的柱間高分辨率顯示屏。 考慮到安全性，德州儀器的 FPD-Link 串行器/解串器 (SerDes) 的速度快到足以傳輸未壓縮的攝像頭數據，隨著車輛整合更多的 ADAS 功能，這是一個重要優勢。 未經壓縮的數據對于減少視覺偽影至關重要，否則會干擾系統處理圖像和對圖像做出反應的能力。FPD-Link 還是雙向的，因此即使在接收圖像時，系統仍然可以控制攝像頭。 展望未來 鑒于需要集成各種協議，因此制造商轉而采用我們公司品類豐富的汽車通信器件系列來應對向區域架構的轉變。 無線技術同樣令人興奮。德州儀器汽車系統工程與營銷業務部總監 Fern Yoon 表示：“一些消費者無需將汽車開到修理廠，就能夠通過無線更新獲得新的性能或便利性功能，甚至遵守召回規定。” 憑借支持軟件定義車輛愿景的區域架構，汽車制造商正在重新定義下一階段的駕駛員個性化、安全性和便利性。 Tsedeniya 表示：“德州儀器將繼續投資，以順應當今和未來的汽車架構發展趨勢。” 參考資料： [1] AAA. January 2019. “ADVANCED DRIVER ASSISTANCE TECHNOLOGY NAMES.” Accessed March 25, 2024. [2] Khana, Abdullah, Corey D. Harper, Chris T. Hendrick, Constantine Samaras. Net-societal and net-private benefits of some existing vehicle crash avoidance technologies. Published in Accident Analysis & Prevention 125 (April 2019): pp. 207-216. |
