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报码:【j2开奖】刘少山:最详细的无人驾驶硬件平台解析,市值千万亿美元的无人驾驶技术支撑有哪些?(9)

时间:2017-03-18 05:30来源:本港台现场报码 作者:j2开奖直播 点击:
ECU从用途上讲是汽车专用微机控制器,也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模

  ECU从用途上讲是汽车专用微机控制器,也叫汽车专用单片机。它和普通的单片机一样,由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。存储器ROM中储存的是一套固定的程序,该程序是经过精确计算和大量实验取的数据为基础。固有程序在发动机工作时,不断地与采集来的各传感器的信号进行比较和计算,然后输出指令,以控制发动机的点火、空燃比、怠速、废气再循环等多项参数的设置,判断是否需要改变的喷油量多少,点火正时是需要提前还是延后,气门开度的大小等 。

  详细来说,当发动机启动时,电控单元进入工作状态,某些程序从ROM中取出,进入CPU,这些程序专用于控制点火时刻、控制汽油喷射、控制怠速等等。执行程序中所需的发动机信息,来自各个传感器。这些传感器信号一经采集首先进入输入回路接受处理,如果是模拟信号,则需先经过A/D转换器转换成数字信号。大多数传感器信息将先暂存在RAM内,然后根据程序处理顺序由从RAM送至CPU。接下来是将存储器ROM中的参考数据引入CPU,与传感器输入数据进行比较。CPU在完成对这些数据比较运算后,作出决定并发出指令信号,经I/O接口进行放大,必要的信号还经D/A转换器变成模拟信号,最后经输出回路控制执行器动作。

  随着轿车电子化自动化的提高,ECU将会日益增多,目前高端汽车在总计100多个ECU系统中包含多达200个微处理器。这数百个ECU,在汽车内部组成了一个区域网。一个ECU发出的数据包,所有的节点都会接收到,但只有承担该数据包任务的节点,才会去执行命令。举个例子,比如刹车灯。当监控刹车踏板的ECU,监测到踏板行程有变动时,就会通知监测尾灯的ECU。此时,该ECU控制尾灯,并将其通电点亮。这一个简单的操作,其实背后有至少2个ECU的配合。要让所有的这些ECU之间相互配合,就需要采用一种称为多路复用通信网络协议进行信息传递, 控制器区域网(Controllers Area Network,CAN)总线是其中之一。

  借助CAN协议,汽车内部的数百个ECU可以组建一个区域网, 有效地解决线路信息传递所带来的复杂化问题。通用、沃尔沃、特斯拉等车型支持远程控制,其原理就是手机发出的指令先到达伺服器,然后被转发到车载通讯模块。车载通讯模块接收到指令后,再通过CAN总线将指令传达到各个ECU。

  为了弥补CAN协议在某些方面的不足,汽车工业还研发出了很多其他协议,比如LIN协议。相比CAN,LIN的带宽要更小,承载的数据量更少,但同时成本也更低,适合应用于一些简单的ECU中,比如车窗升降等。随著技术进步,汽车内部的数据量暴增。尤其是大萤幕的普及和流媒体技术的介入,让CAN总线在某些时候“力不从心”,已无法胜任工作。于是,更高级的通讯协议问世了,比如MOST、FlexRay、乙太网等。这些协议标准,拥有更大的带宽与更强的稳定性。其中,MOST是一种高速多媒体传输接口,专门为汽车内部的一些高率音频、视频提供传输。FlexRay也是一种高速协议,但不仅限于多媒体传输。在自动驾驶的奥迪A7中,位于后备箱的车载CPU(奥迪称之为zFAS)模组,就是依靠FlexRay协议来读取前置摄像头捕捉的数据。

  EUC的主要生产厂商包括有博世(BOSCH)、德尔福(DELPHI)、马瑞利(MARELLI)、日立(Hitachi)、大陆(Continental)、日本电装(DENSO)等。主要产品包括有:博世的M7、M7.9.7、M7.9.7.1、ME7、ME7.9.7、ME7.8.8、EDC16、054K0;德尔福的MT20U2、MT20U、MT20、MR140、MT80、ITMS-6F;日立/电装的69J0、69EB、77J0、3601015A28K;西门子SIM2K-34、SIM2k-51.4、SIM2k-D51、SIMK43等系列。

  CPU是ECU中的核心部分,它具有运算与控制的功能,发动机在运行时,它采集各传感器的信号,进行运算,并将运算的结果转变为控制信号,控制被控对象的工作。它还实行对存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口和其他外部电路的控制。Power Train ECU采用的CPU基本来自于Infineon、ST、Freescale。BOSCH的16位ECU M(E)7系列早期主要使用Infineon C167内核的CPU。之后ST为BOSCH定制了ST10系列CPU,价格上更有优势,因此BOSCH后期的16位ECU都基本上采用ST10系列CPU。BOSCH的32位ECU ME9系列主要使用Freescale的PowerPC内核的CPU MPC55系列。ME9主要在美国市场上销售的MED17系列则使用Infineon的Tricore内核CPU TC17xx。MED17系列ECU有好多分枝,分别使用不同型号的TC17xx CPU。MEDC18系列依然沿用PowerPC路线,选择了选择ST和Freescale两家供应商,使用了Freescale的XPC56系列CPU以及ST的SPC56系列CPU。车身ECU的则选择更多,Infineon、ST、Freescale、NEC和瑞萨电子都提供相关CPU的支持。

  通信总线

(责任编辑:本港台直播)
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