軟件定義車輛的技術(shù)概覽

“軟件定義的車輛”這個術(shù)語是指車輛的許多關(guān)鍵特性和功能是通過軟件來實現(xiàn)。從基于硬件到基于軟件的這種轉(zhuǎn)變，讓汽車從功能性工具變成了用戶的生活空間。除了解鎖新的安全性、舒適性和便利性功能之外，軟件定義的車輛與原來硬件定義的車輛相比也有頗多優(yōu)勢，同時還能提供出眾的性能。下一代軟件定義的車輛將繼續(xù)提高安全功能，同時增加更多的自主性、功能性和安全相關(guān)的軟件更新，以及用于信息娛樂等互聯(lián)服務的軟件平臺。

軟件定義特性的技術(shù)概覽

促使汽車制造商增加傳感器使用的三個主要因素包括：

尾氣排放

底盤道路性能改進

乘客體驗（座艙和外部）

這幾個因素決定了傳感器的應用，并詮釋了軟件控制嶄露頭角的原因。

尾氣排放

繼早期的機油、冷卻劑和燃油測量之后，聯(lián)邦排放法規(guī)迫使汽車制造商升級其傳感器技術(shù)以監(jiān)測燃燒性能，這帶來了排放輸出值。工程師研發(fā)出了歧管絕對壓力（MAP）傳感器，用于控制發(fā)動機性能，減少排放。

MAP傳感器能夠測量歧管壓力，而發(fā)動機控制單元則通過測得的壓力計算出空氣密度和質(zhì)量流動速率。通過這些參數(shù)實現(xiàn)燃油用量控制自動化，讓燃燒盡可能充分。盡量接近理想配比的燃燒化學反應，可以讓燃燒盡可能充分，從而限制不必要的燃燒反應產(chǎn)物，減少有害排放。

隨著二十世紀60年代初首次實施的汽車尾氣排放法規(guī)進一步收緊，汽車制造商提高車載傳感器的測量靈敏度和性能的需求也水漲船高。為了滿足這一需求，他們開發(fā)了微機電測量系統(tǒng)（MEMS）傳感器。

這些新式傳感器用于通過壓力測量實現(xiàn)發(fā)動機控制，很快擴展到了整部車輛。MEMS傳感器的兩個相互關(guān)聯(lián)的因素使其非常適合用于發(fā)動機控制：電子智能與機械測量參數(shù)的集成、傳感器在車上占用的空間很小。這兩個因素的結(jié)合為數(shù)據(jù)采集和軟件控制提供了經(jīng)濟實惠的高性能解決方案。

目前出廠的車輛都使用了MEMS傳感器來提高發(fā)動機性能、減少排放、提高安全性并增加便利性，軟件驅(qū)動的燃燒和排放優(yōu)化日益變得重要。

底盤道路性能改進

除了動力系統(tǒng)性能提升外，測量底盤道路性能的傳感器也有了長足進步。這一刻就是車輛自動駕駛相關(guān)功能在歷史上的轉(zhuǎn)折點。

這些應用的實例包括自動剎車系統(tǒng)（ABS）、路噪消除、牽引力控制和自動泊車。傳感器還測量振動數(shù)據(jù)以控制穩(wěn)定性，并測量輪胎壓力以防止爆胎。軟件可使用收集的數(shù)據(jù)來調(diào)整車輛性能，以減輕過度振動并解決輪胎疲勞問題，無需駕駛員采取任何行動。

原則上，這些功能以安全為中心，同時也附加帶來更順暢的駕乘體驗等好處。工程師可以使用這些數(shù)據(jù)來設計更穩(wěn)定的車架，優(yōu)化輪胎距離和位置以實現(xiàn)平衡和支撐，并通過采用傳統(tǒng)駕駛習慣提升ABS性能來縮短剎停時間。

與巡航控制被動適應道路坡度或其他駕駛條件變化的方式一樣，軟件驅(qū)動的操作通過提高駕駛性能來提供安全性，使利用這種方法所獲得的好處翻倍。

乘客體驗（座艙和外部）

傳感器日益普及的第三個領域是看重舒適性、便利性和安全性的座艙和外部乘客體驗。隨著智能手機和互聯(lián)技術(shù)的興起，汽車駕駛員已成為車上的聯(lián)網(wǎng)界面與可定制技術(shù)的用戶。MEMS傳感器將安全性放在了汽車行業(yè)最重要的位置，改進了正面和側(cè)面安全氣囊彈出的模式和時機。它還可以更準確地預測在環(huán)境照明條件發(fā)生變化時，應在何時打開大燈。

在舒適性方面，工程師可以使用傳感器的數(shù)據(jù)來記住駕駛員的偏好和功能設置，如座艙內(nèi)的座椅溫度和方向。此外，傳感器還可以協(xié)助導航，而駕駛員對用戶界面的偏好可以指導軟件控制偏好設置。最后，當車輛因駕駛員疲勞或其他情況而偏離路線時，增加的外部數(shù)據(jù)會告訴中央處理器。這種功能通過保障車輛操作和大幅減少人為錯誤可顯著提高安全性。

Amphenol ICC

Minitek MicroSpace連接器系統(tǒng)

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責任編輯：haq