丰田将采用车载以太网,并启动战略性标准化活动

2011-07-09 10:04:26来源: 技术在线
  丰田制定了基于以太网(Ethernet)的新型车载LAN接口规格,并与瑞萨电子及美国博通联手合作,开始开展旨在实现国际标准化的活动。对该规格表示出兴趣的德国宝马与美国通用汽车(GM)等也希望今后能一同参与合作。

  车载LAN接口规格根据车身系统、控制系统及信息系统等应用系统,分为数据传输速度不等的CAN、LIN、FlexRay、MOST及1394 Automotive等,并且很多已达到实用水平。其中,此次的“车载以太网”同时涵盖控制系统及信息系统两者(图1)。丰田计划尽快使其达到实用水平,并表示“尤其是信息系统,为了在某种车型上采用,现已开始与量产部门进行商讨”。

图1:包括控制系统及信息系统在内的车载以太网
车载LAN接口规格有CAN及FelxRay等。其中,丰田等提出的车载以太网被定位为包括控制系统及信息系统两者在内的规格。数据传输速度尚未确定,因此上图所显示的是预计值。

为实现标准化设立联盟

  丰田在2007~2008年就开始考虑采用以太网。该公司在2004年设立了计划实现车载LAN接口规格标准化等的团体“JASPAR”,为提高FlexRay的功能等,与日本国内汽车厂商及部件厂商等积极进行了开发。但关于车载以太网,丰田表示,“当时,没有一家厂商对它感兴趣,因此只好在公司内部对其进行了探讨”。

  除了丰田这一举措之外,2009年美国思科系统与美国英特尔等还设立了计划将以太网应用于汽车等的团体“AVnu Alliance”。为了在家中及车内构建高品质的音视频环境,该团体将推进以太网的采用。具体而言,将构建一个采用IEEE802委员会制定的以太网标准技术“IEEE802.1 Audio/Video Bridging(AVB)”(以下,Ethernet AVB)等,处理高品质语音及视频数据的框架。

  丰田认为,“他们是想和我们做同样的事情。这点不容忽视”,因此向AVnu Alliance的主要成员博世发出邀请,并在2010年开始联手合作。另外,还在日本国内与原NEC电子(现瑞萨电子)进行合作,为实现国际标准化,采取了3家公司合作的体制(图2)。瑞萨电子也于2011年6月正式加盟了AVnu Alliance。

图2:为实现国际标准化开展合作
丰田与瑞萨电子及博通开展合作,力争实现车载以太网的国际标准化。

提案包括车载方面的单独要求

  丰田选中以太网的原因包括,为了提高汽车的安全性,用户开始不断要求提高车辆的驾驶控制性能,这就需要更高速及更高可靠性的通信网络;信息系统LAN需要同时处理语音及影像;随着周围监控摄像头配备数量的增加,通信量也在不断增大等。

  除了可以满足以上条件,以太网的优点还包括可利用现有物理层等削减开发成本、今后还可向光纤标准扩展,以及可与个人电脑及移动终端轻松连接等。不过,如果想在汽车上利用现有的以太网,因其延迟时间无法得到保证,所以很难做到实时性,此外故障恢复时间最多会需要数十秒左右,因此故障保护(Fail Safe)功能也不稳定。

  因此,丰田在以太网中追加了作为车载LAN所需的技术要求,并且制定了可涵盖控制系统及信息系统领域的标准。实际上,就是对AVnu Alliance推进的Ethernet AVB进行了扩展(图3)。比如,Ethernet AVB因以应用于影像传输系统(信息系统)为前提,所以7跳(hops)的延迟时间为2ms,而车载以太网为包括控制系统在内,缩短到了125μs。

图3:基于Ethernet AVB制定
车载以太网以Ethernet AVB为基础。标准化方面,比如控制系统预定2011年7~8月决定是否为标准化对象。

  丰田与瑞萨电子、博通共同制作了白皮书,并得到了AVnu Alliance的许可,已于2011年4月底发行。关于信息系统,今后预定由AVnu Alliance的工作组进行讨论。关于控制系统,则力争通过IEEE802.1 Ethernet AVB Gen.2实现标准化,在2011年3月举办的IEEE会议上,三家公司联名提出了车载控制系统方面的要求。

关键字:丰田  车载以太网

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0709/article_3993.html
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