软件定义车辆加速推进汽车电子技术的未来发展
软件定义车辆支持的新技术软件定义车辆为 OEM 提供了新技术和收入来源。随着车辆不断集成更多的电子器件和传感器，车辆性能、故障场景和驾驶员偏好数据比以往任何时候都更容易获得。软件定义车辆可以简化车辆数据收集过程并安全共享车辆数据，有助于进一步改善数字孪生和车联网 (V2X) 功能。利用数字孪生功能（真实系统的虚拟表示），软件定义车辆可将数据共享到云端以记录真实性能数据，如电动汽车电池随时间变化的健康状态、各种行驶条件下的 ADAS 传感器信息，甚至车辆功能使用情况，如图 4 所示。这些数据可以帮助 OEM 优化车辆功能，并缩短解决新挑战所需的时间，尤其是对于 ADAS 和自动驾驶等技术而言。此外，OEM 能够识别特定车型的常见问题，并在出现重大问题之前提供修复方案。https://www.ti.com.cn/ods/images/ZHCY212/GUID-20240911-SS0I-GB4F-IM4D-1K4V1BJOW674-low.png图 4 软件定义车辆连接到云和 V2X。除了数字孪生技术外，车辆数据对 V2X 通信也很有价值，因为它可实现车辆、人员和基础设施之间的信息共享，从而提高安全性和交通流畅性。将车道偏离和车速等信息从中央计算机安全地共享到其他车辆，有助于提高防撞能力。最后，OEM 正在继续想方设法创造新的收入来源。软件定义车辆使 OEM 能够完全控制其车辆内的软件，因此能够实现与众不同的用户体验。针对可通过软件启用的特定功能，OEM 可以提供订阅模型。功能可以很简单（例如加热座椅），也可以更复杂（例如高级驾驶安全功能）。尽管订阅可能对消费者没有吸引力，但新功能可以通过软件更新添加到现有车辆中，而不需要消费者购买最新款的车型。
软件定义车辆和区域架构方法的差异每家汽车制造商都采用独特的方法来实现软件定义车辆。上一代车辆平台的遗留问题将迫使许多 OEM 逐步转向更适合其集中式软件方法的电气和电子区域架构。如图 5 所示，虽然大多数 OEM 都在开发区域架构，但在决定控制车辆功能的软件的位置时，却有不同的方法。集中软件控制有三种选择：中央计算机；在中央计算机和区域控制模块之间共享；或分布到几个域控制器和区域控制模块中。有些 OEM 会集中高性能计算域（如 ADAS 和车载信息娱乐系统），并为其他域增加额外的应用处理。在 ADAS 和车载信息娱乐系统域之外，实时控制在区域控制模块或边缘 ECU 中实现。从 OEM 的角度来看，集中计算方法可能最具吸引力，因为单台计算机可控制所有车辆功能。如果通信链路出现故障，实时控制环路延迟（主动悬架、车窗防夹）和功能安全方面可能还存在其他挑战。分布式计算方法逐步向集中式软件迈进，在区域控制模块中甚至在单独的域控制器中维护某些应用程序和实时控制软件。在所有架构中，即使是在同一车辆内，区域控制模块要求也会因 OEM 而异。一个区域可以处理一些车身实时控制、暖通空调以及底盘功能，而另一个区域可以处理额外的车身、照明和车辆控制单元应用软件。最终，OEM 必须平衡硬件和机械驱动控制延迟、车载网络功能、功能安全、信息安全以及如何根据所选架构及其特定区域控制模块要求来构建软件。https://www.ti.com.cn/ods/images/ZHCY212/GUID-20240911-SS0I-CD8M-V4G2-YWGDMZ4JUYPU-low.png图 5 车辆架构类型比较。
结语软件定义车辆正不断为汽车制造商带来新的机遇，帮助他们减少开发新车和新功能所需的时间和成本，在车辆整个生命周期内持续改善驾驶体验，并创造新的收入来源。尽管有多种方法可供选择，但集中管理车辆软件并将车辆硬件与软件分离将是重中之重。总体而言，OEM 可通过区域架构和软件定义车辆加快开发更智能、更安全、更节能的车辆。
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