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而在汽車上，需要用到比照相機(jī)里多得多的芯片，它們被稱為「電子控制單元」，也就是 ECU(Electronic Control Unit)。很多人認(rèn)為 ECU 特指發(fā)動機(jī)程序，但事實(shí)上，整個(gè)車子的電子系統(tǒng)由非常多的 ECU 組成，它們分別用來控制車子的各種功能，比如車燈、娛樂系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)等等。 隨著車子電子化程度越來越高，尤其是自動駕駛、主動安全等功能的增加，車子的 ECU 會急速增加，有預(yù)測說，在未來五年里，車子里的 ECU 平均會達(dá)到 50-70 個(gè)，而現(xiàn)在一些電子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的車子，ECU 數(shù)量早就超過了一百。 但是，這篇文章聊的不是 ECU 到底能多到什么程度，而是怎么把 ECU 簡化。 從一對一到一對多 討論這個(gè)話題，咱們以現(xiàn)在最火的自動駕駛舉例子。在一輛自動駕駛車?yán)?，可能包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、中距離雷達(dá)、前攝像頭、后攝像頭等不同的傳感器，而通常的做法是，每一個(gè)傳感器都由一個(gè)芯片負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)。 支撐起自動駕駛的數(shù)據(jù)量、運(yùn)算量都是巨大的，而這些芯片，都要在一張 CAN 總線的網(wǎng)絡(luò)上去部署（特斯拉使用的以太網(wǎng)和它們相比太超前了），它的問題在于：這個(gè)網(wǎng)本身就慢。到底有多慢？可以看下面這張圖： 網(wǎng)絡(luò)本來就慢，再加上這些芯片是分散排布，數(shù)據(jù)交換是快不起來的，芯片越多，效率越低。這樣還怎么玩自動駕駛？ 把一對一變成一對多就成了一種解決方式，把這些芯片集中到一起，用數(shù)量更少的芯片組或者是一個(gè)運(yùn)算能力超強(qiáng)的芯片作為神經(jīng)中樞，去配合那些傳感器進(jìn)行工作，在汽車電子網(wǎng)絡(luò)部署上，這就意味著簡化。 如果按照傳統(tǒng)的汽車電子架構(gòu)，想加更多功能，就要掛更多的 ECU 上去，要加強(qiáng)運(yùn)算能力，也得通過加更多 ECU 的方式，但是，隨著數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜萘恳笤絹碓酱?，靠增?ECU 的數(shù)量就行不通了。 這種先天和后天的優(yōu)劣，有過裝修經(jīng)驗(yàn)的人應(yīng)該懂，就像做水電改造一樣，前期打好基礎(chǔ)的話，后續(xù)的升級改造都會輕松不少。 這種一對多的方式，在車子里可以稱為「多域控制器」（Multi-Domain Controllers），但是目前并沒有被應(yīng)用在量產(chǎn)車?yán)?。在零部件供?yīng)商德爾福的上?？偛繀⒂^時(shí)，我看到了一個(gè)多域控制器樣品： 如果你這兩年比較關(guān)注汽車電子，應(yīng)該知道奧迪展出過名為「zFAS」的自動駕駛控制模塊，這其實(shí)就可以理解為德爾福那個(gè)多域控制器的「奧迪定制版」。奧迪先后展示過兩個(gè)版本的 zFAS，第二版比第一版更精簡，集成度更高。 它看起來像一塊主板，以二代為例，上面集成的芯片包括：Altera’s Cyclone V SoC FPGAs、32 位 TriCore Tm based multicore uController、Mobileye EyeQ3、NVIDIA Tegra K1 處理器，可以實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)據(jù)、規(guī)劃、決策處理，而且，從傳感器到這個(gè)「主板」，使用的是以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。而且，除了自動駕駛功能，它還集成進(jìn)了很多和車輛控制有關(guān)的功能。 德爾福的工程師還舉了一個(gè)例子：當(dāng)液晶儀表盤和中控屏幕使用同一個(gè)處理芯片時(shí)，它們就會更緊密的成為一個(gè)整體，分工配合的去顯示不同的內(nèi)容，提供更好的 HMI 體驗(yàn)。 集成化到底有多重要？ 其實(shí)，這個(gè)原因不難理解。 可能我們平時(shí)買車、用車看的只是外觀、動力、操控，但事實(shí)上，在這些東西背后，汽車的電子電氣架構(gòu)才是真正的「骨骼」?，F(xiàn)在的大部分車子還是用的那套老舊骨骼，但現(xiàn)實(shí)是，汽車的智能化程度要越來越高，傳統(tǒng)的電子架構(gòu)很難滿足這種需求（前面已經(jīng)說過），于是，就需要車子用一種全新的架構(gòu)來應(yīng)對這種智能化趨勢。 當(dāng)然，更強(qiáng)的計(jì)算能力是必須的。 而從另一個(gè)角度來說，也正是因?yàn)橹悄芑潭鹊奶岣?，車子對于電子安全方面的要求越來越高，更集成化的架?gòu)，有助于更好的去部署防御機(jī)制。 芯片的集成化意味著車子真正變成了一個(gè)整體。如果說未來的汽車是一個(gè)電腦+四個(gè)輪子，那么「一個(gè)電腦」就意味著把原來散步的處理芯片都集合到一起（當(dāng)然，并不是所有 ECU 都可以集成進(jìn)來）。都喜歡說「體制」，這其實(shí)就是體制上的改變。 再聊回到自動駕駛上，隨著自動駕駛等級的不斷提升，芯片集成化的趨勢會越來越明顯。 汽車ECU： ECU是什么意思？以下是關(guān)于ECU詳細(xì)介紹！ 電控單元是電子控制單元(ECU)的簡稱。電控單元的功用是依據(jù)其內(nèi)存的順序和數(shù)據(jù)對空氣流量計(jì)及各種傳感器輸出的信息停止運(yùn)算、處置、判別，然后輸入指令，向噴油器提供一定寬度的電脈沖信號以控制噴油量。電控單元由微型計(jì)算機(jī)、輸出、輸入及控制電路等組成。 ECU(Electronic Control Unit)電子控制單元，也叫作“行車電腦”、“車載電腦”等。從用處上講則是汽車私用微機(jī)控制器，也叫汽車私用單片機(jī)。它和普通的單片機(jī)一樣,由微處置器(CPU)、存儲器(ROM、、RAM)、輸出/輸入接口(I/O)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)以及整形、驅(qū)動等大規(guī)模集成電路組成。 ECU的電壓任務(wù)范圍通常在6.5-16V(外部關(guān)鍵處有穩(wěn)壓安裝)、任務(wù)電流在0.015-0.1A、任務(wù)溫度在零下40-80度。能接受1000Hz以下的振動，正因?yàn)檫@樣ECU損壞的機(jī)率十分小，在ECU中CPU是中心局部，它具有運(yùn)算與控制的功用，發(fā)動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它采集各傳感器的信號，停止運(yùn)算，并將運(yùn)算的后果轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?，控制被控對象的任?wù)。它還實(shí)行對存儲器(ROM、、RAM)、輸出/輸入接口(I/O)和其它內(nèi)部電路的控制;存儲器ROM中寄存的順序是經(jīng)過準(zhǔn)確計(jì)算和少量實(shí)驗(yàn)取的數(shù)據(jù)為根底，這個(gè)固有順序在發(fā)動機(jī)任務(wù)時(shí)，不時(shí)地與采集來的各傳感器的信號停止比較和計(jì)算。把比較和計(jì)算的后果控制發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火、空燃比、怠速、廢氣再循環(huán)等多項(xiàng)參數(shù)的控制。它還有毛病自診斷和維護(hù)功用，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生毛病時(shí)，它還能在RAM中自動記載毛病代碼并使用維護(hù)措施從前面所提到的的固有順序中讀取替代順序來維持發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，使汽車能開到修理廠。 正常狀況下，RAM也會不停地記載你行駛中的數(shù)據(jù)，成為ECU的學(xué)習(xí)順序，為順應(yīng)你的駕駛習(xí)慣提供最佳的控制形態(tài)，這個(gè)順序也叫自順應(yīng)順序。但由于是存儲于RAM中，就象錯(cuò)誤碼一樣，一但去掉電瓶而得到供電，一切的數(shù)據(jù)就會喪失。 當(dāng)前在一些中初級轎車上，不但在發(fā)動機(jī)上使用ECU，在其它許多中央都可發(fā)現(xiàn)ECU的蹤影。例如防抱死制動系統(tǒng)、4輪驅(qū)動系統(tǒng)、電控自動變速器、自覺懸架系統(tǒng)、平安氣囊系統(tǒng)、多向可調(diào)電控座椅等都配置有各自的ECU。隨著轎車電子化自動化的進(jìn)步，ECU將會日益增多，線路會日益復(fù)雜。為了簡化電路和降低本錢，汽車上多個(gè)ECU之間的信息傳遞就要使用一種稱為多路復(fù)用通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將整車的ECU構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也就是CAN數(shù)據(jù)總線。 文圖來源網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系小編盡快刪除！ |
