為什么軟件定義的汽車將汽車從一種工具轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N體驗(yàn)

“軟件定義的車輛”是一個(gè)術(shù)語，用于描述其許多關(guān)鍵特性和功能通過軟件實(shí)現(xiàn)的車輛。這種轉(zhuǎn)變?cè)从谄噺幕?a target="_blank">硬件的功能工具向以軟件為中心的用戶體驗(yàn)的演變。除了解鎖新的安全、舒適和便利功能外，軟件定義的車輛與其硬件定義的前身相比具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)提供卓越的性能。下一代軟件定義汽車將繼續(xù)改進(jìn)安全和保障功能，同時(shí)增加自主性、功能和安全相關(guān)的軟件更新，以及用于信息娛樂等互聯(lián)服務(wù)的軟件平臺(tái)。

軟件定義特性的技術(shù)概述

三個(gè)主要類別促使汽車制造商增加傳感器的使用：

排放量

公路性能

乘客體驗(yàn)

這些領(lǐng)域定義了傳感器的應(yīng)用，并提供了對(duì)軟件控制出現(xiàn)的洞察力。

排放量

在早期對(duì)機(jī)油、冷卻劑和燃料進(jìn)行測(cè)量之后，聯(lián)邦排放法規(guī)迫使汽車制造商升級(jí)其傳感器技術(shù)以監(jiān)測(cè)燃燒性能，從而產(chǎn)生排放量。工程師開發(fā)了歧管絕對(duì)壓力 (MAP) 傳感器來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的性能以限制排放。MAP 傳感器測(cè)量歧管壓力，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元使用該壓力計(jì)算空氣密度和質(zhì)量流量。這些參數(shù)的組合可以實(shí)現(xiàn)燃料劑量的自動(dòng)控制以最大化燃燒。盡可能接近化學(xué)計(jì)量燃燒化學(xué)操作可最大限度地提高燃燒反應(yīng)的程度，限制產(chǎn)生有害排放物的不需要的燃燒反應(yīng)產(chǎn)物。

1960 年代初首次頒布的汽車排放法規(guī)進(jìn)一步收緊，促使汽車制造商需要提高車載傳感器的測(cè)量靈敏度和性能。為了響應(yīng)這一需求，他們開發(fā)了微機(jī)電測(cè)量系統(tǒng) (MEMS) 傳感器。這些新穎的傳感器專為通過壓力測(cè)量來控制發(fā)動(dòng)機(jī)而設(shè)計(jì)，并迅速擴(kuò)展到整個(gè)車輛。MEMS 傳感器的兩個(gè)相互交織的因素使其適用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制：電子智能與機(jī)械測(cè)量參數(shù)的集成以及傳感器在車輛上占用的空間小。這兩個(gè)因素的結(jié)合為數(shù)據(jù)采集和軟件控制提供了一種經(jīng)濟(jì)、高性能的解決方案。當(dāng)今使用MEMS 傳感器制造的車輛為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能、減少排放、提高安全性和增加便利性，軟件驅(qū)動(dòng)的燃燒和排放優(yōu)化繼續(xù)變得重要。

改進(jìn)的道路性能（底盤）

除了對(duì)動(dòng)力總成性能的好處之外，測(cè)量底盤道路性能的傳感器也取得了進(jìn)步。這一刻是歷史上與車輛自主相關(guān)的特征所在的時(shí)刻。這些應(yīng)用的示例包括自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng) (ABS)、道路噪音消除、牽引力控制和自動(dòng)停車。傳感器還測(cè)量用于穩(wěn)定性控制的振動(dòng)數(shù)據(jù)，以及用于防止爆胎的輪上輪胎壓力。收集的數(shù)據(jù)使軟件能夠調(diào)整車輛性能，以減輕過度振動(dòng)并解決輪胎疲勞問題，而無需駕駛員采取任何行動(dòng)。

主要地，這些功能以安全為中心，盡管次要好處是更順暢的駕駛和騎行體驗(yàn)。工程師可以使用這些數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)更穩(wěn)定的車架，優(yōu)化平衡和支撐的輪胎距離和位置，并通過使用傳統(tǒng)駕駛習(xí)慣改善 ABS 性能來減少停止時(shí)間。

就像巡航控制被動(dòng)適應(yīng)道路坡度或其他駕駛條件變化的方式一樣，軟件驅(qū)動(dòng)的操作通過提高駕駛性能來提供安全性，使利用該方法的好處加倍。

乘客體驗(yàn)（客艙和外部）

傳感器日益普及的第三個(gè)領(lǐng)域是舒適、便利和安全的客艙和外部乘客體驗(yàn)。隨著智能手機(jī)和互聯(lián)技術(shù)的興起，汽車駕駛員已成為其車輛中可用的互聯(lián)界面和可定制技術(shù)的用戶。安全處于汽車行業(yè)的最前沿，MEMS 傳感器改進(jìn)了正面和側(cè)面安全氣囊的展開模式和時(shí)機(jī)。它還可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)在環(huán)境照明條件發(fā)生變化時(shí)何時(shí)啟動(dòng)前照燈。

在舒適性方面，工程師可以使用傳感器的數(shù)據(jù)來記住駕駛員對(duì)座椅溫度和座艙方向等功能的偏好和設(shè)置。此外，傳感器可以幫助導(dǎo)航，而駕駛員對(duì)用戶界面的偏好可以指導(dǎo)軟件控制偏好。最后，當(dāng)車輛因駕駛員疲勞或其他情況而偏離路線時(shí)，增加的外部數(shù)據(jù)會(huì)告知中央處理器。此功能通過保護(hù)車輛操作并顯著減少人為錯(cuò)誤來顯著提高安全性。

Amphenol ICC Minitek MicroSpace ?連接器系統(tǒng)

要將汽車從一種工具轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N體驗(yàn)，可以考慮使用 Amphenol ICC（Amphenol的一個(gè)部門）的解決方案。他們是為信息、通信和商業(yè)電子市場(chǎng)提供互連解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者。Amphenol ICC 設(shè)計(jì)和制造范圍廣泛的創(chuàng)新連接器和電纜組件，適用于服務(wù)器、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)、商業(yè)設(shè)備和汽車等各種應(yīng)用。

軟件定義的車輛采用并依賴于各種壓線連接器平臺(tái)。當(dāng)設(shè)計(jì)人員需要一個(gè)需要緊湊物理尺寸、穩(wěn)健性能和極端多功能性的平臺(tái)時(shí)，他們需要的只是 Minitek MicroSpace ?連接器系統(tǒng)。Amphenol 提供一系列符合美國汽車研究委員會(huì) (USCAR2) 標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)連接器，例如 Minitek Microspace ?，它們結(jié)構(gòu)緊湊，符合 LV214（歐洲）Severity-2 標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足汽車電氣連接器系統(tǒng)的性能規(guī)范。Minitek MicroSpace ?Crimp-to-Wire 的緊湊型設(shè)計(jì)滿足了對(duì)小型化組件日益增長的需求。由于信號(hào)密度的增加，該連接器能夠?qū)?PCB 占用空間減少 50%。當(dāng)需要具有靈活配置（交錯(cuò)、左右 1 或 2 行、側(cè)面或頂部閂鎖）的高振動(dòng)耐力、主閂鎖、TPA、CPA、Poka Yoke、Kojiri 保險(xiǎn)柜時(shí)，它是正確的選擇。

帶走

隨著電動(dòng)汽車越來越受到重視，改善排放量、道路車輛性能和駕駛員體驗(yàn)、便利性和安全性的軟件定義功能將變得更加集成。當(dāng)設(shè)計(jì)人員使用本地 MCU 和 MPU 來幫助實(shí)時(shí)處理大量傳感器數(shù)據(jù)時(shí)，他們可以利用現(xiàn)有的處理基礎(chǔ)設(shè)施為軟件定義的汽車奠定基礎(chǔ)，以推動(dòng)自主運(yùn)動(dòng)。

審核編輯黃昊宇