《智能汽车概论》-智能汽车技术概论 项目八

任务一

智能汽车电子电气架构

智能汽车电子电气架构是汽车各电子电气系统的有序总成。电子电气架构设计开发应在汽车产品开发之初,解决对整车平台顶层进行统筹规划的问题,包括产品需求、功能逻辑、功能分配、信号交互、网络架构、整车空间和线束布置等,电子电气架构设计目标如图8-1所示。(1)智能汽车电子电气架构设计面临四大挑战:功能安全、

实时性、

带宽瓶颈、

算力黑洞。

即在功能复杂度持续提升的情况下满足功能安全的要求,这里的功能安全是广义的,不仅包括ISO26262,还包括SOTIF和RSS;复杂系统构架下实时性的保证;爆炸式增长的传感数据造成的带宽瓶颈;支持持续的软件升级所需要的指数级算力增长。

如图8-2所示,能汽车电子电气架构正从分布式走向集中式。任务一

智能汽车电子电气架构

随着智能汽车的发展,电子电气架构也在发展,逐渐由分布式电气架构进化为集中式架构。

集中式架构采用少量的域控制器来实现各个域的控制。

例如,德尔福提出的汽车电子电气架构(见图8-3),以划分不同功能域的方式来集中控制不同的ECU,包括车身电子系统(BCS)、

车载信息娱乐系统(IVIS)、

底盘安全系统(CaSS)、

动力系统(PS),以及先进驾驶辅助系统(ADAS)等5个大域,各大域又包括各种子域。特斯拉Model3电子电气架构如图8-4所示。任务一

智能汽车电子电气架构

博世的未来汽车电子电气架构趋势如图8-5所示,在博世的电子电气架构演化规划中最核心的思想就是ECU从分布到集中的演化。

图8-6所示对整个过程进行了更详细的说明。任务一

智能汽车电子电气架构

宝马创建了分层的电子电气架构模型,如图8-7所示,可以在任何一层与博世的架构进行适配。

汽车电子会包含各种各样的电子控制单元、

传感器、

执行器。

商品化、

标准化的ECU从原有的传感器与执行器中抽象剥离,ECU根据需求抽象为直接中央计算平台。任务二

智能座舱

宝马创建了分层的电子电气架构模型,如图8-7所示,可以在任何一层与博世的架构进行适配。

汽车电子会包含各种各样的电子控制单元、

传感器、

执行器。

商品化、

标准化的ECU从原有的传感器与执行器中抽象剥离,ECU根据需求抽象为直接中央计算平台。任务二

智能座舱

一、

智能座舱简介3.智能座舱分级根据智能座舱的人机交互、

网联服务和场景拓展三个技术维度,智能座舱可分为L0~L45个层级,如表8-1所示。任务二

智能座舱

二、

智能座舱的发展阶段及趋势汽车行业内往往将智能座舱的发展划分为四个阶段:电子座舱、

智能助理、

人机共驾和第三生活空间,如图8-8所示。(2)智能助理。

智能座舱系统通过传感器,可以监测车辆运行状态和对驾驶员的生理状态进行判断,提高了汽车的安全性,如图8-9所示。任务二

智能座舱

三、

智能座舱的技术架构

智能座舱涉及汽车电子、

人机交互、

信息通信等多领域技术和学科,其技术架构可划分为“三横三纵”式技术架构。“三横”指智能座舱主要涉及的人机交互关键技术、

系统与零部件关键技术和基础支撑关键技术,“三纵”是指支撑智能座舱发展的车舱平台、

云平台和扩展设备,

如图8-11所示。任务二

智能座舱

四、

智能座舱的典型汽车产品奥迪AiconConcept的无人驾驶特点奥迪AiconConcept无人驾驶概念车在法兰克福车展亮相，其座舱前端被大屏环绕，车内空间设计成移动交互平台，配备智能助手，可自动寻找充电地点并等待车主召唤。奔驰F015Luxury的智能互动技术梅赛德斯-奔驰在CES大会上推出的F015Luxury概念轿车，通过手势、眼神追踪或触屏与汽车互动，前排座椅可旋转180度，将汽车转变为“移动会客厅”。宝马InsideFuture的HoloActive触控技术宝马在CES大会上展示的InsideFuture概念轿车，采用了HoloActive触控技术，驾乘人员可以通过中央虚拟屏幕操作，并通过超声波设备获得反馈，增强操作体验。蔚来ES8的智能座舱与NOMI系统蔚来全新ES8提供驾驶、离车和休息三种模式的主驾座椅记忆，支持天窗自定义设置，搭载NOMIMate2.0人工智能系统，具有丰富的表情和主动关怀能力。特斯拉Model3的中控屏与控制方法特斯拉Model3配备15英寸中控屏，采用长方形横向设计，无物理按键，提供触屏、语音和方向盘按键三种控制方法，系统流畅，功能分区明显。理想L9的乘客娱乐系统与车机系统适配理想L9为副驾和后排乘客提供丰富的娱乐功能，包括独立音源输出，支持投屏和查看天气等，车机系统涵盖主流媒体和娱乐软件，界面简洁，但不支持下载游戏和支付任务。任务三

智能汽车的计算平台一、

智能计算平台的意义及要求车载智能计算平台的功能如图8-12所示。任务三

智能汽车的计算平台二、

车载智能计算平台的关键技术和分类1.车载智能计算平台的关键技术

作为智能汽车的电子电气架构的核心,车载智能计算平台涉及算力、

算法等多方面的关键技术。

与此同时,覆盖其生命周期的安全防护体系和从零部件到整车的测试评价体系为其提供辅助支撑。

车载智能计算平台的技术架构如图8-13所示。任务三

智能汽车的计算平台三、

国内外车载智能计算平台典型产品

目前国外车载智能计算平台的典型产品主要