Vehicle 公众号 · 2021年05月21日

基于中央处理器的整车电子电器架构开发概览

我们之前文章分享过电子电器架构会改变的汽车工业(汽车行业的主战场-电子电器架构以及软件),以及电子电器架构的趋势。总体会是电子电器架构超中央化发展,那么这个中央化把物理件串联起来之后中央处理器如何分工?当前娱乐功能和安全功能如何确保?OTA如何升级?

本文将基于Vector,ETAS,Autosar相关资料进行粗泛的探讨
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基于当前汽车产业发展的供应链和历史,当前开发要求和协议离不开autosar,对实时和安全等级较高的将需要严格遵循autosar classic, 对多任务要求的将遵循autosar adaptive(classic 以及adaptive区别点击汽车行业软件主流标准 - 自适应AUTOSAR与传统AUTOSAR);娱乐系统将会比较开放但仍然会比消费电子的安全等级要求高。

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电子电器架构核心将会划分两个区域
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  • 信息感知融合,和人机交互娱乐系统为一个区域,例如整车自动驾驶雷达摄像头等相关感知,娱乐操作软件等由于他信息量巨大所以采用以太网连接通讯,他的操作系统(点击了解汽车操作系统概览 101)可以采用POSIX类型系统基本脱胎自unix例如linux,安卓等,这个区域的系统重点优势是多数据多任务以及人机交互。

可移植操作系统接口(英语:Portable Operating System Interface,缩写为POSIX)是IEEE为要在各种UNIX操作系统上运行软件,而定义API的一系列互相关联的标准的总称,其正式称呼为IEEE Std 1003,而国际标准名称为ISO/IEC 9945。此标准源于一个大约开始于1985年的项目。POSIX这个名称是由理查德·斯托曼(RMS)应IEEE的要求而提议的一个易于记忆的名称。它基本上是Portable Operating System Interface(可移植操作系统接口)的缩写,而X则表明其对Unix API的传承。Linux基本上逐步实现了POSIX兼容,但并没有参加正式的POSIX认证。

  • 整车安全控制为另外一个区域,例如整车实时控制驱动动力,刹车,转向等他们通讯采用CAN,flexray 等,他的操作系统为安全需求较高的RTOS 例如黑莓的QNX,

这两个区块通讯采用 IPC,Inter-Process Communication

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信息感知融合,和人机交互娱乐系统区域,当前主流会采用系统管理程序hypervisor 其实他也可以看成一个轻量化的系统,在他上面会采用两个系统一个是基于unix 采用autosar adaptive协议。另外一个系统为纯多媒体娱乐安卓系统以应对当前多媒体娱乐需求。

整车安全控制区域,依然采用经典autosar协议进行控制,以保证整车安全需求。

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在互联化的今天,软件在线迭代更新需求是必须的,但是对于整车OTA升级,由于系统的复杂性,信息感知融合,和人机交互娱乐系统区域和整车安全控制区域是截然不同的要求。当前汽车市场很多所谓的OTA升级都无法对整车安全控制区域进行升级。

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一般流程包括安装,验证,激活,恢复运行数据。

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而牵扯到功能安全驾控行为的软件升级,必须进行运行环境的诊断,考虑OTA升级的时机,所以软件升级会在不合适的时机里面把软件放到不运行的存储部分,等待安全的时机进行更新。
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本文非常宽泛对电子电器架构两块区域进行了解,以及OTA流程,希望有所了解,具体实施其实例如Vector 以及ETAS 等企业都有非常强技术支持可供主机厂整合选择。

参考文章


  1. The Computing Center in the Vehicle AUTOSAR Adaptive - Vector
  2. Efficient Implementation of Over-The-Air Applications - Vector
  3. RealTimes - ETAS
  4. Explanation of Firmware Over-The-Air - autosar
  5. Software Update and Upgrade Over the Air (SOTA) - Vector

    文中部分图片版权归其所有

*未经准许严禁转载和摘录

作者:Pirate Jack
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/uXvvEYrAodwCTAxed6T61g
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