博世日本副社长Udo Wolz眼中的汽车2020年

2015-02-02 19:08:52来源: 技术在线

    编者按:2015年1月19-1月22日,在日本幕张举行了第20届亚洲及南太平洋地区设计自动化会议(ASP-DAC 2015,20th Asia and South Pacific Design Automation Conference)。会上,博世日本公司董事副社长Udo Wolz登台发表了题为《The Required Technologies for Automotive toward 2020》的主题演讲,分层次介绍了实现自动驾驶等所需要的多领域技术。本文为日经技术在线对其演讲的内容总结,车云菌略有删改。

汽车肯定会以某种形式使用电力作为动力之一,而且这种汽车的价格一定会降低。其原因之一是,包括规定在内,很多方面都要求减排CO2。

    比如,最初是通过及时熄灭发动机来减排CO2,然后是混合动力车,再后来是插电式混合动力车,逐步导入有效的CO2减排方法。不过,这样系统会变得越来越复杂。目前,自动驾驶作为更为有效的CO2减排方法而备受期待。所有汽车都联动起来实现自动驾驶之后(并非各辆车单独实现自动驾驶),才能带来巨大的CO2减排效果。

完全自动驾驶所需要的4个功能

    从“防止事故发生”的角度来说,自动驾驶同样是一项划时代的技术。不过,因为需要采用多种传感器技术及网络技术,会导致系统的复杂程度进一步提高。

    Wolz表示,到2020年前后,虽然驾驶员仍然是主体,但局部自动驾驶将会实现实用化。而到2025年,只需要驾驶员在必要时辅助操作的高级自动驾驶将会实现实用化。不过,最终目标是驾驶员变成“乘客”的完全自动驾驶。

    Wolz将实现自动驾驶所需要的技术分成了4个类别,这些技术分别与人眼功能、人脑功能、力量功能、汽车功能相关。人眼功能负责识别周围环境、监视驾驶员、以通信方式获得信息。人脑功能负责信息匹配、解释及驾驶战略。力量功能负责制动器、方向盘、变速箱及动力传动系统等各种动作及其控制。汽车功能则负责汽车系统工程、电子架构及验证。

    当然,实现完全自动驾驶,不仅要有功能的支持。Wolz认为,要想达到这个目的,有五个不可缺少的因素:

    1.发生故障或紧急时的冗余感应、ECU、控制机构;

    2.周密的周围监视;

    3.发生技术性故障或恶意攻击时,确保功能安全性和网络安全性;

    4.准确而且随时更新的地图;

    5.世界级的合理法规。

联网汽车出现

    如果能够实现这些功能,就不会像现在一样,由各车辆单独联网,汽车会变成网络的构成要素之一。这样的话,就能通过汽车之间的通信或者从周围获取信息等方法,变成联网汽车(Connected Vehicle),从而超越目前的汽车概念。这样的联网汽车可与交通、工业、能源、城市、家庭连接在一起,提供多种价值。

    至于实现联网汽车的要求条件,Wolz表示,硬件方面是更为强大的计算能力、智能MEMS传感器、更小的能耗,软件方面是更高的网络安全性、功能安全性、标准架构。总之,就像自动驾驶一样,复杂程度越高,性能要求也就越高。

车载IC可分为三级

    与消费电子或计算机领域不同,汽车领域以前并不要求IC(Integrated Circuit,半导体元件产品的统称)遵照1.5年到2年内性能提高到两倍的摩尔法则,不需要采用最尖端工艺技术。一般在汽车上,使用的是比最尖端技术落后5年到10年的IC。

    Wolz称,从今后的自动驾驶时代来考虑,使用的IC可根据工艺的尖端程度分为三个级别:

    1.涉及到安全的ABS及气囊,就算今后不断进行微细化,也会使用生产工艺与目前相同的IC;

    2.用来控制发动机等的ECU,不仅需要不断进化,而且安全性要求高,将会使用生产工艺比最尖端工艺落后5年到10年的IC,与目前的普通车载IC相同;

    3.实现连接性的部分所使用的IC,即通信及驾驶辅助系统,会采用与智能手机等相同的最尖端工艺来生产IC。

    汽车与智能手机等消费电子产品的联动将对汽车技术的发展产生巨大影响,相互之间的联动大概可以划分为三个阶段。

    2012年之前汽车将通过智能手机,主要与消费者用云端连接。只能获得高度发展的导航仪——信息娱乐系统提供的堵车信息等(也就是互联网接入)。

    2018年前后,汽车的机械部分与IT系统将会融合在一起。可以将汽车的状态发送至云端,或者由云端向汽车的机械部分发送各种建议,以提高工作效率(IoS:Internet of service,服务网)。

    2020年以后汽车将变成云的一部分,通过频繁的数据通信,根据很多汽车而不是一辆车的动作,来提高汽车的工作效率(IoT:Internet of things,物联网)。

汽车网络安全尚没有标准

    阻碍汽车实现网络化的关键因素是怀有恶意的第三方发动的攻击。以汽车为对象的攻击将会涉及ECU等部件、车载网络、电气部件的架构、连接车辆的网络等各个部分。因此,所有层面都需要采取网络安全措施。

    比如,ECU用网络安全对策方面,博世提出了具备AUTOSAR规格API的标准网络安全方法。功能安全对策可以参照ISO26262标准,但网络安全方面还没有这样的标准。Wolz认为,网络安全对策方面也必须制定像ISO26262那样的标准。  

    要实现网络化并采取网络安全措施,IC需要具备强大的处理能力。目前,已开始使用基于多个大型CPU内核的同构多核处理器。今后,随着处理日趋复杂化,需要通过大内核与小内核的联动来提高效率。但是,这种大内核和小内核的联动会导致软件开发变得更为复杂,这是一个令人担忧的问题。

    另外,Wolz表示,用来了解周边环境的MEMS传感器也十分重要。到2020年,汽车需要安装可支持IoT和IoS的新型MEMS传感器。

关键字:日本  社长  汽车

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2015/0202/article_10418.html
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