未來的汽車將逐步成為輪子上的機器人
智慧行車得益於傳感器、嵌入式計算機和通信技術的發展,未來的汽車將逐步成為輪子上的機器人。然而要使這種構想變成現實,汽車將需要新的硬件和軟件架構。如今越來越多的汽車系統實現了軟件操控。駕駛輔助系統和電動汽車的出現更是極大地加速了這種趨勢的發展,開發人員目前甚至已開始構想面向未來汽車的全新架構。在一個名為“RACE”的研究項目中,研究人員正在開發某些新概念,並進行原型試驗。
我們的汽車就是會行駛的計算機。高檔汽車中最多可能配備100個控制單元和十多只傳感器。發動機、傳動系統、制動系統、安全氣囊,甚至電動車窗上均可搭載智慧化的電子裝置。舉例而言,當兒童的手搭在玻璃車窗與窗框之間時,此類裝置便能識別這種情形。有些系統可以幫助駕駛者避免偏離車道,還可以幫助駕駛者輕鬆停車。當駕駛者可能疲勞駕駛時,相應系統可發出警告。當汽車在光滑路面上行駛時,相應系統可協調車輪的動作。
有些汽車目前已經具備了在緊急情況下自動制動的功能。此功能不僅涉及到電子穩定性控制系統,同時也相當於在傳動系統中安裝了一個小腦,當乘客安全裝置將安全帶縮緊時,該功能可以自動操控傳動系統,使之降到低速檔。由於現代汽車上的所有車載控制裝置均相互依賴,因而可能會導致一種錯綜複雜的關係,這對汽車的通信系統(即“總線”)造成了巨大壓力。總線是支持各類子系統交換數據的組件。
隨著越來越多的功能逐步實現自動化,當前的分散式智能標準(電子裝置和軟件模塊分佈於汽車的各個部位)將很難滿足新的需求。即便是提高通信速度,改進通信協議,最終也難逃數據傳輸發生擁堵的困境。“我們要解決問題的根源,而不能治標不治本。” 西門子中央研究院的電動交通概念設計負責人Gernot Spiegelberg教授表示。
Spiegelberg提出了一個借鑒人腦工作模式的解決方案。人腦有不同的區域,每個區域分別負責某些功能,例如視覺、運動神經控制和記憶存儲等。Spiegelberg認為汽車中央計算機也應該像人腦一樣,採用面向功能的軟件架構。在這種模式下,數據處理資源可以得到有效利用,同時系統還能對複雜的交通狀況做出迅速評估。單項功能可以隨時升級或更換,並且只需要稍作調整,便可以將一種車型的軟件包移植到其他車型。
這聽上去似乎很簡單,實則可能在整個汽車行業引發一場革命。它意味著所有電子組件供應商要提供相應的軟件模塊,這些模塊必須具備通過邏輯預定義的接口互相通信的能力。
我們的汽車就是會行駛的計算機。高檔汽車中最多可能配備100個控制單元和十多只傳感器。發動機、傳動系統、制動系統、安全氣囊,甚至電動車窗上均可搭載智慧化的電子裝置。舉例而言,當兒童的手搭在玻璃車窗與窗框之間時,此類裝置便能識別這種情形。有些系統可以幫助駕駛者避免偏離車道,還可以幫助駕駛者輕鬆停車。當駕駛者可能疲勞駕駛時,相應系統可發出警告。當汽車在光滑路面上行駛時,相應系統可協調車輪的動作。
有些汽車目前已經具備了在緊急情況下自動制動的功能。此功能不僅涉及到電子穩定性控制系統,同時也相當於在傳動系統中安裝了一個小腦,當乘客安全裝置將安全帶縮緊時,該功能可以自動操控傳動系統,使之降到低速檔。由於現代汽車上的所有車載控制裝置均相互依賴,因而可能會導致一種錯綜複雜的關係,這對汽車的通信系統(即“總線”)造成了巨大壓力。總線是支持各類子系統交換數據的組件。
隨著越來越多的功能逐步實現自動化,當前的分散式智能標準(電子裝置和軟件模塊分佈於汽車的各個部位)將很難滿足新的需求。即便是提高通信速度,改進通信協議,最終也難逃數據傳輸發生擁堵的困境。“我們要解決問題的根源,而不能治標不治本。” 西門子中央研究院的電動交通概念設計負責人Gernot Spiegelberg教授表示。
Spiegelberg提出了一個借鑒人腦工作模式的解決方案。人腦有不同的區域,每個區域分別負責某些功能,例如視覺、運動神經控制和記憶存儲等。Spiegelberg認為汽車中央計算機也應該像人腦一樣,採用面向功能的軟件架構。在這種模式下,數據處理資源可以得到有效利用,同時系統還能對複雜的交通狀況做出迅速評估。單項功能可以隨時升級或更換,並且只需要稍作調整,便可以將一種車型的軟件包移植到其他車型。
這聽上去似乎很簡單,實則可能在整個汽車行業引發一場革命。它意味著所有電子組件供應商要提供相應的軟件模塊,這些模塊必須具備通過邏輯預定義的接口互相通信的能力。



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