在2020年國際消費類電子產(chǎn)品展覽會（CES）上，安波福正式推出智能汽車架構(gòu)（SVA）的設計理念。此后，安波福不斷進行技術創(chuàng)新，努力將未來汽車及出行方式帶入現(xiàn)實世界，并在今年的CES上，展示了一系列圍繞SVA開發(fā)的最新成果，包括電源數(shù)據(jù)中心（PDC）、車輛中央控制器（CVC）等區(qū)域控制器，使SVA已經(jīng)可以全面運行，支持軟件定義汽車的實現(xiàn)。

圖片來源：安波福

SVA是一個可升級的開放式整車架構(gòu)平臺，可降低總擁車成本，有助于功能豐富、高度自動化汽車的量產(chǎn)。該平臺是一個分層架構(gòu)，包含的邏輯結(jié)構(gòu)塊可進行靈活擴展，為汽車軟件創(chuàng)新提供了平臺，極大地簡化了整車架構(gòu)，不同的應用程序可互相結(jié)合。在SVATM架構(gòu)下，新功能的開發(fā)及升級變得更加簡便高效，提高了汽車的生命周期管理，并使OEM能夠自主定義其希望提供的用戶體驗功能。

在今年CES上，安波福展臺展示的是一個可運行的SVATM架構(gòu)。當解說員走近架構(gòu)時，架構(gòu)中的區(qū)域控制器立即被喚醒。這個演示反應了汽車的快速響應，以支持無鑰開門、手機鑰匙等需要即時反應的功能。假設這個架構(gòu)是一輛電動汽車，當車主走近時，一些系統(tǒng)的關鍵元素便會立即開啟，這將大大簡化車輛啟動流程，加快汽車啟動速度，讓汽車在車主不知不覺間就已經(jīng)做好準備隨時啟動。

圖片來源：安波福

網(wǎng)絡延遲問題是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的一個重要挑戰(zhàn)。以方向盤為例，當前，汽車通過一個獨立的網(wǎng)絡連接方向盤的轉(zhuǎn)動傳感器，以保證牽引力控制、防抱死制動等系統(tǒng)的順利運行。工程師們可以通過改變拓撲結(jié)構(gòu)，在不影響性能的前提下消除這個獨立的網(wǎng)絡，以達到降低成本的目的。這就要求網(wǎng)絡要解決延遲性問題。安波福在展臺上展示了幾乎完全同步的即時響應。

SVA應用：優(yōu)化的硬件解決方案

SVA非常易于擴展，可應用于從入門級/緊湊型車型（通常I/O更少）到具備自動駕駛功能的L4級車型。

區(qū)域控制器被視為推動汽車架構(gòu)向SVA進化的下一個邏輯步驟。安波福展示的SVA架構(gòu)中有兩個區(qū)域控制器，它們也被稱為電源數(shù)據(jù)中心（PowerData Center，PDC），分別位于車身前側(cè)和后側(cè)。PDC將車輛周圍的傳感器和執(zhí)行器的輸入/輸出（I/O）從算力（負責進行處理的OSP、CVC等）中抽離出來。此外，它還通過基于服務的標準化API消除設備層對計算層的依賴，進而顯著簡化硬件的互換性。

區(qū)域控制器的數(shù)量因車輛要求和復雜程度而異，但在與客戶的實際合作中，安波福發(fā)現(xiàn)三個PDC的配置通常是最優(yōu)方法。

區(qū)域控制器是多個ECU的邏輯集中點，有助于減少成本和重量。安波福在為某OEM進行的研究中發(fā)現(xiàn)，區(qū)域控制器可整合九個ECU，同時節(jié)省數(shù)百條獨立電線的使用——從而令車輛的重量減少8.5公斤。每減少一點重量，就意味著二氧化碳排放量的降低以及電動汽車續(xù)航能力的提升。

此外，由于區(qū)域控制器將車輛的電氣基礎設施劃分為更易于管理的多個部分，線束組裝更易實現(xiàn)自動化。

SVATM架構(gòu)還可以實現(xiàn)個性化用戶體驗功能定制，用戶可選擇自己喜歡的汽車行駛聲音、開門的聲音、面板燈光顏色、為了保證網(wǎng)絡安全而設置的登錄偏好、ADAS功能等。這些個性化設置通過還可通過云工具包線上傳輸給后臺進行處理，并最終在依SVA設計的整車架構(gòu)上呈現(xiàn)出來。

也就是說，通過SVATM，供應商可以為整車廠定制個性化的ADAS、信息娛樂、智能座艙等汽車功能。不僅如此，安波福還提供標準化接口的開放式平臺及開發(fā)工具包，使整車廠或第三方開發(fā)商可在此基礎上進一步定義開發(fā)個性化的設置及功能。

安波福推出中央車輛控制器（CVC）

安波福此次展出的亮點產(chǎn)品之一是中央車輛控制器，簡稱CVC。它是安波福最新推出的一套系統(tǒng)。作為SVA架構(gòu)的關鍵組成部分，該系統(tǒng)負責將軟件代碼轉(zhuǎn)化為物理動作。作為所有數(shù)據(jù)通信的路由器，CVC將車輛中的各種設備進行實時連接，處理網(wǎng)絡流量的排序及信息調(diào)度。

CVC是所有高級汽車架構(gòu)的關鍵部件，尤其適合Zonal架構(gòu)（分區(qū)架構(gòu)）。在這種應用場景中，CVC是區(qū)域主控，負責協(xié)調(diào)車輛中所有區(qū)域控制器的操作。PDC仍保留I/O，但大部分車身控制功能均位于CVC內(nèi)。

事實上，CVC可集成電源和車身控制器、驅(qū)動和底盤控制器、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡路由器、網(wǎng)關、防火墻、區(qū)域主控和數(shù)據(jù)存儲中心等所有功能。也就是說，它可以執(zhí)行所有這些功能。

CVC還負責管理時間同步，這一功能決定了車內(nèi)多個系統(tǒng)能否有效地協(xié)同工作。通過在CVC中定義網(wǎng)絡，可去除為其他設備配置的昂貴的路由器硬件，從而進一步降低整車成本。以管理轉(zhuǎn)向燈為例，當某個應用程序需要打開左側(cè)燈時，CVC選擇特定的區(qū)域控制器進行通信以發(fā)送閃爍信號，同時管理著所有區(qū)域控制器的計時情況，并且將這些細節(jié)隔離在應用程序之外。而在混合性網(wǎng)絡中，這種方式可確保雷達數(shù)據(jù)等更關鍵的流量得到及時傳輸。

SVATM中間件（PDC、CVC）如何在降低整車成本的同時釋放指數(shù)級創(chuàng)新能量？

主要通過兩種方式：

首先，安波福采用定義明確的接口和API對硬件進行抽象，令車內(nèi)和云端的應用程序與車輛的機械裝置完全隔離。此舉可加快開發(fā)進程，提高重復使用，保證開發(fā)人員可專注于優(yōu)化用戶體驗。

第二，重新開發(fā)已有的代碼是一項沒有意義的工作。安波福工具套件支持無縫向上集成，可簡化集成和驗證流程（特別是對已有代碼）。它可為時間敏感型應用程序產(chǎn)生可驗證的行為，確保系統(tǒng)兼具可預測性和可重復性。也就是說，工程師們可在不影響安全或性能的情況下縮短開發(fā)周期。

在軟件定義的汽車中，需要一個傳輸層，將編程轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚬δ?，就好像將人體大腦與神經(jīng)系統(tǒng)之間的一個將大腦的決策轉(zhuǎn)化為行動的傳輸層一樣。在SVA中，這個傳輸層可以設置在PDC或CVC中，具體取決于OEM的個性化要求。

PDC、CVC等SVATM中間件就是信號和行動之間的橋梁。

以前，汽車通過車身控制器向某個設備發(fā)送信號，然后由該設備執(zhí)行功能。而在新一代以服務為中心的架構(gòu)中，汽車功能則以服務的形式呈現(xiàn)，那些需要此功能服務的應用程序則通過訂閱獲得此服務。這一趨勢對于新開發(fā)的應用程序來說當然是好事，但我們?nèi)孕柘騻鹘y(tǒng)軟件提供支持。當你剛剛把天窗算法調(diào)整得恰到好處時，你最不希望面對的一定就是改動！然而，工程師們不得不面對包含遺留代碼的軟件集成的挑戰(zhàn)。

而PDC、CVC等中間件可以允許整車廠能夠充分利用原有軟件，而不是“推倒重來”。它使軟件集成更簡化，更高效，同時在需要時阻隔功能間的干擾。經(jīng)驗證，對于大部分車身功能，安波福的中間件解決方案可減少30%-50%的集成工作量，以及10%以上的測試、驗證和質(zhì)量相關工作量。

安波福開放式服務平臺（OSP）介紹

安波福還展示了其開放式服務平臺（OSP）。通過一個開放式域控制，安波福展示了OSP如何提升汽車特性和功能的可擴展性。

OSP負責運行諸如高級安全和車內(nèi)信息娛樂和用戶體驗任務等領域所需的復雜軟件。

SVATM的目標之一是提升汽車特性和功能的可擴展性，無論是在整個汽車生命周期、平臺、裝飾，還是個性化層面。而帶有標準化接口的OSP，加上恰當?shù)拈_發(fā)工具（如安波?！俺掷m(xù)交付”工具包），將可釋放出指數(shù)級的創(chuàng)新能量。

案例1：車內(nèi)用戶體驗應用

目前，雷達、攝像頭等傳感器技術在駕駛座艙內(nèi)的應用還處于初級階段，僅限于駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（DDS）等應用。不過，傳感器技術在駕駛座艙內(nèi)的應用已經(jīng)成為下一個明確的發(fā)展方向。

駕駛座艙內(nèi)通常采用廣角攝像頭，同時可覆蓋副駕駛座及后排座位。系統(tǒng)不僅可以查看到駕駛員的雙手是否在方向盤上，還可以執(zhí)行多種增值功能。如：它可以對前排乘客進行識別并相應調(diào)整座位、確保乘客正確佩戴安全帶、結(jié)合人工智能技術提醒乘客拉在車上的物品，等。

案例2：駕駛安全領域應用

隨著汽車自動化程度的提高，汽車架構(gòu)需要更強大的數(shù)據(jù)處理能力，同時，對子系統(tǒng)的優(yōu)化也變得越來越重要。

安波福推出的以雷達為中心的解決方案可以滿足以上需求。它具有強大的數(shù)據(jù)處理能力、低能耗，同時對環(huán)境因素擁有非常強的適應能力。

與基于攝像頭等視覺傳感器的系統(tǒng)相比，以雷達為中心的系統(tǒng)配置不僅功能更強大，且成本更低。以雷達為中心的系統(tǒng)需要的算力及對能耗的要求減少了60%，且系統(tǒng)成本降低至少25%。并且，雷達不僅具有良好的距離和速度檢測能力，還可靈活裝置于汽車的各個位置。它可以安全地置于車身面板后方，遠離污垢和灰塵。此外，相較于攝像頭，雷達的應用避免了諸多隱私問題。最后，由于其全天候性能，雷達在擴展車輛的運行設計方面扮演著重要的角色。它在夜間或照明條件不利的情況下，以及雨雪霧中均能運行良好，確保相關功能的可用性。

圖片來源：安波福

當然，雷達也存在一些局限，但安波福正在通過人工智能及機器學習技術來有效地消除這些局限。通過將AI/ML應用于雷達，安波福顯著提高了其性能，令其以更高的精度識別物體，同時僅需少量數(shù)據(jù)就能更好地了解車輛周圍的環(huán)境。

這些技術突破正在使安波福以及它的整車客戶更廣泛地應用以雷達為中心的解決方案，顯著降低系統(tǒng)成本以及功耗。

突破瓶頸：安波福推出“持續(xù)交付”全新開發(fā)方式

當前，傳統(tǒng)汽車開發(fā)方式已成為技術創(chuàng)新的一個主要瓶頸。

瓶頸一：由于汽車的安全性與生命攸關，傳統(tǒng)上，汽車系統(tǒng)的開發(fā)一般采用“以要求為中心”的開發(fā)方式。這種方法有助于確保安全和法規(guī)問題得到妥善解決，但通常也需要在開發(fā)的早期就對系統(tǒng)的各種定義做好決策并不斷跟進開發(fā)和驗證結(jié)果。這意味著對復雜的系統(tǒng)往往需要進行成千上萬次集成測試。

瓶頸二：許多系統(tǒng)搭載了嵌入式軟件，對這些軟件的測試必須帶硬件進行以保證軟件的正常運行。因此，在測試時工程師們必須加上相應的硬件，這增加了測試的復雜性。

對汽車系統(tǒng)開發(fā)來說，實時響應是一個關鍵的考量因素，它不僅關系到汽車的安全性，也關系到用戶感受。

因此，一般來說，工程師們傳需要在硬件上測試相應的軟件，以保證軟件的運行不會因為運行環(huán)境的改變而受到影響，因此測試所需的時間也因要裝配相應的硬件而延長。要知道，一套軟件的運行往往涉及到多個硬件，且這些硬件往往來自不同的生產(chǎn)商。因此，為了測試一套軟件，工程師們往往需要花費更多的精力將所需的硬件裝配齊整。

而且，嵌入式軟件往往有很多瓶頸，比如算力、內(nèi)存有限，需要多種且不相關聯(lián)的工具，要求實時響應、以及存在連接方面的問題，等等。鑒于這些限制，協(xié)調(diào)器、管理程序、加載器或維護類代碼等工具并不實用。此外，由于它們直接與物理世界互動，需要輸入并提供輸出，而這些輸出無法始終僅通過軟件測試來生成或進行可靠的檢查。

在實際開發(fā)中，要進行成千上萬次軟件集成測試，并且每天要進行代碼集成，可想而知，僅就軟件測試一項，工程師們就要耗費大量時間和精力。

傳統(tǒng)的開發(fā)方式以在客戶處進行測試來達到目的，導致CI鏈分散在客戶及供應商開發(fā)團隊中，協(xié)作起來也非常困難。

為了解決上述瓶頸，安波福投入大量人力物力，成功開發(fā)出了一個被稱為“持續(xù)交付”的工具包，完美解決了上述開發(fā)瓶頸。在CES展上，安波福向行業(yè)展示了這套開發(fā)工具。

安波福在CES上展示最新電動汽車相關技術

安波福是高壓電氣化領域的領導者，安波福此次展示的解決方案致力于以更高效的途徑實現(xiàn)更可持續(xù)的未來出行。

更短的充電周期

隨著對更高續(xù)航里程的需求，電池變得越來越大，這意味著充電功率需要提高，否則充電等待時間將加長，而這當然不是我們想要的結(jié)果！因此，電池技術正穩(wěn)步向高電壓系統(tǒng)發(fā)展。

安波福的快充技術已成為行業(yè)領導者。安波福的充電槍及充電插頭可滿足快充需求——不論是交流電還是直流電。提升充電速度的關鍵在于管理熱量以兼容更高的電流。安波福的充電系統(tǒng)可測量連接結(jié)點的溫度，并利用該數(shù)據(jù)主動優(yōu)化充電周期。而安波福模塊化、可維修的充電插孔則集成了主動冷卻通道，用于提取熱量以支持高電壓和快充。

圖片來源：安波福

安波福采用了首次上市的直接接觸式技術，將電流強度從200安培提升至500安培，充電速度比現(xiàn)有產(chǎn)品快了5倍。

電池續(xù)航能力和成本是電動汽車的另一個重大挑戰(zhàn)。當前，提高電池續(xù)航能力最好的方法仍然是減輕汽車重量。安波福為此推出了一系列輕量化解決方案。

安波福高壓系統(tǒng)采用了扁平的母線作為導體，它不僅堅固、靈活，而且高度降低約70%，從而更少占用電池空間，這不僅有助于裝載更多的電池組，也更有利于電池散熱。另外，相較于軟綿的線束，扁平母線更利于自動化裝配，有利于提高自動化裝配水平。

安波福獨有的4路接片連接器采用常規(guī)的設備連接系統(tǒng)，同時還可用作連接板，有效降低整車連接器數(shù)量及相應的線纜，并使電纜布線更加高效。

安波福的線束產(chǎn)品組合同樣以優(yōu)化整車系統(tǒng)為核心，幫助整車優(yōu)化線束裝配、提高布線、提升自動化裝配水平。

安波福擁有獨特優(yōu)勢，通過降低系統(tǒng)復雜度及應用其“智能汽車架構(gòu)”，幫助整車優(yōu)化車輛系統(tǒng)，實現(xiàn)更高效、可擴展的電動汽車架構(gòu)。

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