智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)概論 課件 譚武明 項(xiàng)目2、3 智能網(wǎng)聯(lián)汽車整車電子電氣基礎(chǔ)；智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)

《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)概論》第2版單元一

智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展趨

勢(shì)及主流廠商方案

單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況項(xiàng)目二智能網(wǎng)聯(lián)汽車整車電子電氣基礎(chǔ)單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件

技術(shù)單元一智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)及主流廠商方案

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)。2.了解當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)的主流廠商方案。單元一智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)及主流廠商方案一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車整車電子電器架構(gòu)及域控制器現(xiàn)狀研究講述了電子電器架構(gòu)EE從電子化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化到智慧化的發(fā)展歷程。單元一傳感器基本概念1.電子電氣架構(gòu)的發(fā)展單元一智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)及主流廠商方案單元一傳感器基本概念2.電子電氣架構(gòu)主流廠商方案單元一智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)及主流廠商方案（1）基于功能劃分E/E架構(gòu)下的域控制器（以博世、大陸等Tier1為代表）

博世、大陸等傳統(tǒng)Tier1將汽車E/E架構(gòu)按功能劃分為動(dòng)力域（安全）、底

盤域（車輛運(yùn)動(dòng)）、信息娛樂(lè)域（座艙域）、自動(dòng)駕駛域（輔助駕駛）和車身域（車身電子）五大區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)推出相應(yīng)的域控制器，最后再通過(guò)CAN/LIN等通訊方式連接至主干線甚至托管至云端，從而實(shí)現(xiàn)整車信息數(shù)據(jù)的交互。單元一傳感器基本概念（2）基于區(qū)域劃分的集中化E/E架構(gòu)（以特斯拉、豐田、安波福為代表）以區(qū)域進(jìn)行劃分的域控制器是以車輛特定物理區(qū)域?yàn)檫吔鐏?lái)進(jìn)行功能劃分，相較于純粹以功能為導(dǎo)向的域控制器，其集中化程度更高。例如車輛前區(qū)域控制器、左區(qū)

域控制器、右區(qū)域控制器等。典型的按區(qū)域劃分

E/E架構(gòu)的廠商為特斯拉，Model3的三個(gè)區(qū)域控制器則分別為前車身控制模塊、左車身控制模塊和右車身控制模塊。其中，左右車身控制模塊把部分基礎(chǔ)功能按區(qū)域進(jìn)行對(duì)稱劃分，兩者分別負(fù)責(zé)各自區(qū)域內(nèi)的內(nèi)外部燈光、門鎖、車窗、駐車卡鉗等。而相對(duì)于左車身控制器，右車身控制模塊還具有兩個(gè)獨(dú)有的功能—熱管理和自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)。前車身控制模塊則主要負(fù)責(zé)為整車中各個(gè)控制器進(jìn)行電源分配，可以在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)ECU用電情況，及時(shí)切斷部分處于靜態(tài)但功耗高的ECU供電。此外，前車身控制模塊還包括車前大燈、雨刮器等傳統(tǒng)BCM的功能。除此之外，豐田的Central&Zone架構(gòu)、安波福的SVA架構(gòu)均采用類似的區(qū)域劃分解決方案。單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)的研究現(xiàn)況。2.了解當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)的主要設(shè)計(jì)方案、分類。單元一傳感器基本概念一

域控制器研究現(xiàn)狀單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況集中式電子電氣架構(gòu)最重要部分就是域控制器，域控制器的發(fā)展，大力促進(jìn)了智能汽車的發(fā)展，域控制器主要有如下7個(gè)特征：1.（1）域控制器提高了智能化水平單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2)域控制器易于軟件升級(jí)目標(biāo)單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況傳統(tǒng)域控制器架構(gòu)（域控制器可升級(jí)，ECU不能升級(jí)）單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況集成域控制器架構(gòu)（域控制器可升級(jí)）

單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(3)域控制器集成度要求更高單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(4)域控制器的標(biāo)準(zhǔn)化。單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況通過(guò)硬件、中間件、接口、通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，可以降低生產(chǎn)成本。單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況(5)域控制器的軟件化單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(6)域控制器的遠(yuǎn)程可配置化(7)域控制器提高了安全性華為云管端（域控制器的遠(yuǎn)程可配置化）單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用2.域控制器主要設(shè)計(jì)方案(1）Tier1負(fù)責(zé)中間層、硬件、芯片方案的整合，整車廠通過(guò)云端大數(shù)據(jù)開發(fā)應(yīng)用軟件，進(jìn)行一個(gè)合作生產(chǎn)。單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況廠商方案1單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(2)生產(chǎn)廠家有Tier1、芯片商、整車廠，他們進(jìn)行方案的整合并研發(fā)，通過(guò)中央域控制器，集硬件、軟件、測(cè)試、數(shù)據(jù)、品牌為一體，最后還是通過(guò)整車廠實(shí)現(xiàn)規(guī)范統(tǒng)一。單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況廠商方案2單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用3.智能汽車域控制器分類單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用4

智能汽車座艙域控制器廠商方案

智能座艙域控制器領(lǐng)域，全球主流的廠商包括BOSCH多媒體、松下、偉世通、大陸汽車、三星哈曼等；全球二線廠商則有現(xiàn)代摩比斯、安波福、弗吉亞歌樂(lè)。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)廠商則包括德賽西威、華陽(yáng)、航盛等。

進(jìn)入汽車智能化時(shí)代后，座艙電子也在快速變化，HUD、儀表、Infotainment（車載娛樂(lè)信息）、T-Box（車聯(lián)網(wǎng)）、ADAS系統(tǒng)、360度全景、自動(dòng)泊車系統(tǒng)等不再是一個(gè)個(gè)孤島，而是互相聯(lián)系為一個(gè)整體。

進(jìn)入L3時(shí)代，駕駛員行為監(jiān)測(cè)可能成為必備的功能，面部識(shí)別、眼球追蹤、眨眼次數(shù)跟蹤等將引入機(jī)器視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)算法。而L4時(shí)代則必備V2X（Vehicletoeverything），座艙電子的復(fù)雜程度和運(yùn)算資源需求量暴增。單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用5.域控制器硬件發(fā)展現(xiàn)狀單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況（1）域控制器系統(tǒng)架構(gòu)組成智能車輛域控制器系統(tǒng)架構(gòu)主要包含基于異構(gòu)多核芯片的硬件架構(gòu)、智能車輛操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件框架和自動(dòng)駕駛功能軟件。（2）GPU＋CPU異構(gòu)模式單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（3）特斯拉3.0芯片案例單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況目前上游汽車控制器芯片廠商主要有恩智浦、TI、英飛凌、瑞薩、ADI等公司。特斯拉3.0芯片單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（4）整車算力架構(gòu)發(fā)展單元二智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器技術(shù)現(xiàn)況隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，域控制器硬件計(jì)算能力相對(duì)云端計(jì)算而言是十分有限的.單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車當(dāng)前主流使用的操作系統(tǒng)。2.了解當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)汽車的hypervisor虛擬化技術(shù)。3.了解AUTOSAR中間件技術(shù)。4.了解SOA面向服務(wù)的架構(gòu)技術(shù)。單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用1.智能網(wǎng)聯(lián)汽車主流操作系統(tǒng)

汽車操作系統(tǒng)作為硬件和軟件的結(jié)合，成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心點(diǎn)。國(guó)際市場(chǎng)上，目前主要形成了以QNX為主，Linux次之的競(jìng)爭(zhēng)格局,WinCE逐漸退出車載操作系統(tǒng)市場(chǎng)，未來(lái)在國(guó)際市場(chǎng)上，Android市場(chǎng)占有率將保持繼續(xù)上升趨勢(shì)。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)（1）如表2-1所示是國(guó)外車企傳統(tǒng)的ROM型操作系統(tǒng)：底層操作系統(tǒng)一般基于QNX或Linux開發(fā)。品牌ROM型-操作系統(tǒng)底層操作系統(tǒng)國(guó)外傳統(tǒng)車企奔馳MBUXQNX寶馬iDriveQNX大眾MIBQNX豐田G-BOOKLinux凱迪拉克CUELinux本田HondaConnectAndriod雪佛蘭MyLinkAndriod單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）由于國(guó)內(nèi)Android應(yīng)用生態(tài)更好，國(guó)內(nèi)自主品牌和造車新勢(shì)力大多基于Android定制汽車操作系統(tǒng)，單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)品牌ROM型-操作系統(tǒng)底層操作系統(tǒng)國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)車企比亞迪DilinkAndroid榮威斑馬智行系統(tǒng)AliOS吉利GkuiAndroid長(zhǎng)城Hi-life小度車載OS造車新勢(shì)力蔚來(lái)NIOOSAndroid小鵬XmartOSAndroid威馬LivingEngineAndroid互聯(lián)網(wǎng)公司百度小度車載OSAndroid單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用2.基于hypervisor的虛擬化技術(shù)（1）宿主虛擬機(jī)管理技術(shù)單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)

座艙電子域控制器的軟件部分主要是虛擬機(jī)，在ARMv8架構(gòu)未推出前，主要都是基于軟件的虛擬機(jī)技術(shù)，通過(guò)在已有操作系統(tǒng)上不斷的加載新的虛擬機(jī)，從而達(dá)到一機(jī)同時(shí)控制多個(gè)系統(tǒng)的目的。宿主虛擬機(jī)管理程序單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）裸機(jī)虛擬機(jī)管理技術(shù)單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)

ARMv8架構(gòu)的A53和A57推出后，基于硬件的虛擬機(jī)技術(shù)后來(lái)居上。每個(gè)系統(tǒng)都會(huì)有相對(duì)應(yīng)的芯片內(nèi)核來(lái)進(jìn)行控制，就不會(huì)造成軟件系統(tǒng)的相互堆疊，極大的減少了系統(tǒng)代碼的編譯量。裸機(jī)虛擬機(jī)管理程序單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（3）微控制器與域控制器比較

汽車整車電子電氣架構(gòu)正在從分布式向集成式發(fā)展。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)微控制器與域控制器比較單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用3.AUTOSAR架構(gòu)單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)

在一個(gè)汽車域控制器中，主要有兩部分的應(yīng)用軟件：一種是實(shí)現(xiàn)車輛各種具體功能及算法的上層應(yīng)用軟件，例如自動(dòng)泊車、語(yǔ)音識(shí)別、地圖導(dǎo)航等；另一種是保證域控制器的能夠正常運(yùn)行的許多底層軟件，比如處理機(jī)任務(wù)進(jìn)程的調(diào)度、CAN總線數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送、Flash數(shù)據(jù)的讀取和保存等等。一方面來(lái)說(shuō)，這些部分的底層軟件在不同的硬件中功能重復(fù)度很高，重復(fù)編譯增加了控制器設(shè)計(jì)冗余；另一方面，這部分底層軟件又跟硬件緊密相連。

人們就想通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用軟件和底層軟件之間的接口，來(lái)讓應(yīng)用軟件開發(fā)者可以專注于具體應(yīng)用功能的開發(fā)，而無(wú)需考慮控制器底層的運(yùn)行過(guò)程。這樣即使更換了處理器硬件，應(yīng)用軟件也無(wú)需做太多修改就可以被移植過(guò)去。而底層軟件的開發(fā)則交給專門的公司，他們?yōu)槊恳粋€(gè)處理器硬件寫好驅(qū)動(dòng)，并封裝成標(biāo)準(zhǔn)化接口提供給上層。這樣底層軟件就可以被高效地集成到不同項(xiàng)目中。而由于同一套底層軟件被大量重復(fù)使用，發(fā)現(xiàn)bug的概率大大提高，從而可以很快得到修補(bǔ)，并且通過(guò)更新對(duì)其它項(xiàng)目進(jìn)行同步修補(bǔ)。單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)autosar發(fā)展單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）AUTOSARCLASSIC（CP）組成單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)

隨著技術(shù)的進(jìn)步，AUTOSAR架構(gòu)包括傳統(tǒng)的Classic架構(gòu)(CP)和升級(jí)版的Adaptive(AP)架構(gòu)。傳統(tǒng)的AUTOSAR架構(gòu)，如圖2-20所示，CP主要分為四層：硬件層、基礎(chǔ)軟件層（BSW）、運(yùn)行環(huán)境層（RTE）、應(yīng)用程序?qū)?。CP架構(gòu)分層單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（1）基礎(chǔ)軟件層（BSW）

基礎(chǔ)軟件層（BSW）從底層到上層依次是微控制器抽象層（使ECU抽象層與處理器型號(hào)無(wú)關(guān)）、ECU抽象層（使服務(wù)層與ECU硬件設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)）、服務(wù)層（提供給應(yīng)用程序可用的服務(wù)）、復(fù)雜設(shè)備驅(qū)動(dòng)（提供復(fù)雜執(zhí)行器和傳感器的驅(qū)動(dòng)，使應(yīng)用程序直接與底層硬件交互）。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)基礎(chǔ)軟件層分層單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用CP基礎(chǔ)軟件層的具體組成主要分為以下三層：1）最底層是微控制器抽象層2）其次是ECU抽象層3）BSW的最上層是服務(wù)層單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）運(yùn)行環(huán)境層（RTE）

功能主要是提供基礎(chǔ)的通信服務(wù)、提供AUTOSAR軟件組件訪問(wèn)基礎(chǔ)軟件模塊服務(wù)（BSWservices）。事件調(diào)度RTE主要負(fù)責(zé)調(diào)用可以運(yùn)行的實(shí)體，AUTOSAR軟件的組件無(wú)法直接動(dòng)態(tài)創(chuàng)建Runnable線程，必須通過(guò)預(yù)先編譯好的RTEEvents來(lái)觸發(fā)可運(yùn)行實(shí)體的執(zhí)行。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)（3）應(yīng)用軟件層1）SWC前文中提到過(guò)，AUTOSAR最上層是SWC原子級(jí)應(yīng)用。SWC的特點(diǎn)是對(duì)應(yīng)一個(gè)C文件，因此在AUTOSAR應(yīng)用軟件層中，同時(shí)，每一個(gè)SWC可以看作是實(shí)現(xiàn)某一個(gè)特定功能的算法。即把SWC看作是最小單元（實(shí)現(xiàn)一個(gè)最小的功能，SWC不可再分，SWC相互間不具有耦合性），而Runnable則是該單元中的一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的線程（Thread）。單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）RTE對(duì)Runnable支撐作用

SWC構(gòu)成操作系統(tǒng)可用程序的過(guò)程，RTE能夠觸發(fā)SWC，即觸發(fā)Runnable的運(yùn)行，然后生成調(diào)用Runnable的task代碼，配置OS信息，從而實(shí)現(xiàn)軟件在操作系統(tǒng)中的運(yùn)行。其次，RTE相當(dāng)于一個(gè)快遞中轉(zhuǎn)站，主要負(fù)責(zé)將一個(gè)SWC的信息傳到另一個(gè)SWC或者BSW，從而實(shí)現(xiàn)這些軟件間的信息通訊功能。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（3）autosar方法論

AUTOSAR方法論不僅涵蓋了從VFB設(shè)計(jì)到生成代碼軟件集成之間的所有步驟。其不僅規(guī)定了每一個(gè)步驟的行為，還規(guī)定了各步驟之間的銜接方式。關(guān)鍵開發(fā)流程如下：?jiǎn)卧悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（3）AUTOSARAdaptive（AP）組成單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)（1）硬件層（Hardware/VirtualMachine），主要是高算力的GPU/CPU或者是虛擬機(jī)。

（2）基礎(chǔ)服務(wù)層（BSW），主要是各種API和Service，它們可能來(lái)自其他設(shè)備、云端或者網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)位

置，我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候無(wú)需關(guān)心來(lái)自何處，只需要調(diào)用即可。

（3）運(yùn)行層（ARA），它是一種實(shí)時(shí)的運(yùn)行環(huán)境，上層的應(yīng)用可以靈活地安裝、升級(jí)和卸載。

（4）組件層，各種不同的應(yīng)用是由下層不同的OS、COM等組成的容器化的程序，從而實(shí)現(xiàn)汽車智能、快速、動(dòng)態(tài)調(diào)配等功能。單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（3）AUTOSARAdaptive（AP）組成單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（4）AUTOSARCP與AP比較單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)AutosarClassic與Adaptive比較單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)（1）Classic架構(gòu)一般應(yīng)用于傳統(tǒng)的ECU中。它只有一些基礎(chǔ)服務(wù)，例如內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)管理等；它是硬實(shí)時(shí)的，RTE根據(jù)底層服務(wù)來(lái)使用特定的基礎(chǔ)服務(wù)，因此功能在ECU開發(fā)后就是固定的；但是它的安全等級(jí)很高，可以達(dá)到ASIL-D。（2）Adaptive架構(gòu)一般應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)以及域控制等。AdaptiveAutosar只保留了一部分Classic中的基礎(chǔ)服務(wù)，例如診斷、Net管理等；但是它新增了很多新的服務(wù)如升級(jí)配置、執(zhí)行管理、健康管理、狀態(tài)轉(zhuǎn)移等。同時(shí)操作系統(tǒng)也由之前的AutosarOS變?yōu)榭梢浦膊僮飨到y(tǒng)（POSIX），如Qnx等。ARA是軟實(shí)時(shí)的，當(dāng)我們需要某個(gè)服務(wù)時(shí)，它可以來(lái)自于任何地方，我們只需要調(diào)用就可以了，而不需要它關(guān)注來(lái)自何處。因此，這種方式大大提高了軟件升級(jí)配置的靈活性，可以任意安裝、升級(jí)、卸載Application。單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)（3）CP與AP混合目前常用的一種方案。AP繼承了傳統(tǒng)ECU相關(guān)代碼、數(shù)據(jù)、算法（SWC）等，同時(shí)又要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛、車聯(lián)網(wǎng)以及域控制（COM、OS）等新功能，所以需要將Classic向上兼容到Adaptive。單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（5）AUTOSAR在域控制器上的應(yīng)用

各個(gè)域之間是通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)（EthernetSwitch）進(jìn)行通信，而在單獨(dú)的一個(gè)域內(nèi)，SWC和APP是Signal2Service進(jìn)行通訊。SWC主要使用TCP/IP、SoaD、BSWm、SOME/IP等協(xié)議，APP主要使用TCP/IP、SOME/IP、DOS、IPC等協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)信息通訊和軟件調(diào)用。同時(shí)，各個(gè)域通過(guò)CAN/LIN總線與傳感器、執(zhí)行器相連，從而實(shí)現(xiàn)汽車各種不同的功能。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)單元四激光雷達(dá)原理與應(yīng)用單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)autosar在域控制器上的應(yīng)用單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用4.SOA面向服務(wù)的架構(gòu)（1）SOA概述

微服務(wù)架構(gòu)就是把原來(lái)的一個(gè)提供多種服務(wù)的應(yīng)用模塊劃分為若干個(gè)獨(dú)立的服務(wù)模塊,原來(lái)應(yīng)用的所有服務(wù)功能都由這些服務(wù)模塊分別實(shí)現(xiàn).（2）汽車SOASOA主要針對(duì)的是某些功能，而不是節(jié)點(diǎn)。自動(dòng)駕駛輔助駕駛相關(guān)：如車輛信息上傳及云端控制下達(dá)；高清地圖的構(gòu)建、更新及路線預(yù)測(cè)功能。汽車影音娛樂(lè)相關(guān)：比如收音機(jī)、CD、視頻播放、IVI/副駕及后座娛樂(lè)系統(tǒng)之間的游戲等；

最上層是域控制器，當(dāng)域控制器調(diào)用ABS軟件后，會(huì)啟用最下層各種微服務(wù)（Services）：滑移率、附著力、車速、減速度等，這些微服務(wù)給域控制器提供相關(guān)數(shù)據(jù)。域控制器對(duì)信息決策后，向相應(yīng)的防抱死執(zhí)行單元（例如制動(dòng)輪缸等）發(fā)出指令，即可實(shí)現(xiàn)汽車防抱死功能。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（3）AUTOSARSOA

服務(wù)提供商（ServiceProvider）將開發(fā)好的各種應(yīng)用程序打包成服務(wù)，當(dāng)服務(wù)消費(fèi)者（ServiceConsumer）需要相應(yīng)服務(wù)時(shí)，先向服務(wù)提供商（ServiceProvider）提出查詢，當(dāng)存在后將其封裝成Skeleton包后便可以通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送給服務(wù)消費(fèi)者（ServiceConsumer）。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（4）AUTOSAR動(dòng)態(tài)調(diào)配SOA

以智能汽車人臉識(shí)別與語(yǔ)音識(shí)別為例，AUTOSAR還有動(dòng)態(tài)調(diào)配微服務(wù)的功能。每一個(gè)應(yīng)用軟件（AdaptiveApplication、SWC）相當(dāng)于一個(gè)微服務(wù)，人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別都是不同的微服務(wù)組成的。當(dāng)需要使用某項(xiàng)功能時(shí)，我們只需要調(diào)用該功能相關(guān)微服務(wù)。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)基于AUTOSAR的SOA單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)

當(dāng)語(yǔ)音識(shí)別和人臉識(shí)別都被啟用后，四個(gè)微服務(wù)都被同時(shí)啟動(dòng)，給人臉/語(yǔ)音識(shí)別提供服務(wù)。動(dòng)態(tài)調(diào)配語(yǔ)音識(shí)別＋人臉識(shí)別單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用

當(dāng)只有語(yǔ)音識(shí)別被啟用后，只有第1、2、4個(gè)微服務(wù)被同時(shí)啟動(dòng)，給語(yǔ)音識(shí)別提供服務(wù)。第３個(gè)微服務(wù)則處于關(guān)閉狀態(tài)，未被啟動(dòng)，也不消耗系統(tǒng)資源。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)配語(yǔ)音識(shí)別單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用

當(dāng)只有人臉識(shí)別被啟用后，只有第1、3個(gè)微服務(wù)被同時(shí)啟動(dòng)，給人臉識(shí)別提供服務(wù)。這四張圖體現(xiàn)了動(dòng)態(tài)調(diào)配的功能，使資源最大利用化，提高了硬件的利用效率。單元三智能網(wǎng)聯(lián)汽車域控制器系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件技術(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)配人臉識(shí)別《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)概論》單元一

傳感器基本概念

單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用項(xiàng)目三智能網(wǎng)聯(lián)汽車環(huán)境感知技術(shù)單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元六智能網(wǎng)聯(lián)汽車多傳感器融合技術(shù)單元一傳感器基本概念學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解傳感器的基本概念2.了解車載傳感器的特點(diǎn)和分類單元一傳感器基本概念一、傳感器的定義根據(jù)GB/T7665-2005傳感器通用術(shù)語(yǔ)的定義：能感受被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常有敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。單元一傳感器基本概念傳感器的類別：1.物理量傳感器能夠感受規(guī)定物理量并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。2.化學(xué)量傳感器能夠感受規(guī)定化學(xué)量并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。3.生物量傳感器能感受規(guī)定生物量并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。單元一傳感器基本概念4.數(shù)字式傳感器輸出信號(hào)為數(shù)字量或數(shù)字編碼的傳感器。5.模擬式傳感器輸出信號(hào)為模擬量的傳感器。6.結(jié)構(gòu)型傳感器利用機(jī)械構(gòu)件（如金屬膜片等）的變形檢測(cè)被測(cè)量的傳感器。7.物性型傳感器利用材料的物體特性及其各種物理、化學(xué)效用檢測(cè)被測(cè)量的傳感器。單元一傳感器基本概念8.復(fù)合傳感器由多種不同類型的敏感元件或傳感器組合而成，具有多種功能的傳感器。9.集成傳感器將敏感元件連同信號(hào)處理電路集成在一起的傳感器。10.多功能傳感器能感受兩種或兩種以上被測(cè)量的傳感器。11.智能化傳感器對(duì)傳感器自身狀態(tài)具有一定的自診斷、自補(bǔ)償、自適應(yīng)以及雙向通訊功能的傳感器。單元一傳感器基本概念二、汽車傳感器的特點(diǎn)1.適應(yīng)性強(qiáng)，耐惡劣環(huán)境2.抗干擾能力強(qiáng)3.穩(wěn)定性和可靠性高4.性價(jià)比高，適應(yīng)大批量生產(chǎn)單元一傳感器基本概念三、汽車傳感器的分類汽車傳感器按測(cè)量對(duì)象可以分為溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器、位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、加速度傳感器、距離傳感器等。單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解超聲波傳感器結(jié)構(gòu)與工作原理2.掌握超聲波傳感器安裝與調(diào)試方法單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用一、超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理1.基本概念在車載傳感器中，超聲波傳感器是最常見的傳感器之一，在短距離測(cè)量場(chǎng)景有著非常大的優(yōu)勢(shì)，大家所熟悉的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)應(yīng)用的就是超聲波傳感器。單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用聲波是聲音的傳播形式，也是能量在介質(zhì)中的傳遞，常用參數(shù)主要有頻率、周期、振幅、速度等。單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用2.結(jié)構(gòu)原理超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成其他能量信號(hào)（通常是電信號(hào)）的傳感器，廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。利用超聲波技術(shù)作為檢測(cè)方法時(shí)，系統(tǒng)必須要具備產(chǎn)生超聲波和接收超聲波的功能，完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，也叫做超聲波探頭。單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（1）基本結(jié)構(gòu)超聲波傳感器的主要材料是壓電晶片，也叫做壓電陶瓷。壓電材料是指具有壓電效應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的晶體材料。單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）工作原理超聲波測(cè)距原理是利用超聲波的發(fā)射和接收，根據(jù)超聲波傳播的時(shí)間來(lái)計(jì)算出傳播距離。通過(guò)探測(cè)超聲波脈沖回波來(lái)實(shí)現(xiàn)的，設(shè)超聲波在空氣中的傳播速度為c，超聲波脈沖由傳感器發(fā)出到接收所經(jīng)歷的時(shí)間為t，則從傳感器到目標(biāo)物體的距離D可用D=ct/2求出。單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用二、超聲波傳感器應(yīng)用超聲波傳感器在車上的主要應(yīng)用范圍就是倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在較低速度進(jìn)行倒車的過(guò)程中，自動(dòng)識(shí)別出車輛后方的障礙物，還能測(cè)量車與障礙物之間的距離，在車輛與障礙物發(fā)生碰撞之前發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒駕駛員及時(shí)停車。單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用通常將倒車?yán)走_(dá)的探測(cè)區(qū)域分為以下5部分。單元二超聲波傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用三、實(shí)訓(xùn)操作實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目名稱：超聲波傳感器安裝與調(diào)試1.安裝超聲波傳感器并寫出安裝步驟2.繪制超聲波傳感器連接電路圖3.在測(cè)試軟件上設(shè)置超聲波傳感器調(diào)試參數(shù)4.調(diào)試結(jié)果分析單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用一、毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理1.基本概念（1）電磁波根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，而變化的磁場(chǎng)又產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。因此，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)彼此不是孤立存在的，它們之間相互激發(fā)、相互依賴、交替產(chǎn)生，組成一個(gè)統(tǒng)一的電磁場(chǎng)整體，并以一定的速度由近及遠(yuǎn)地在空間傳播出去，這樣就產(chǎn)生了電磁波。單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用電磁波種類劃分單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用將磁場(chǎng)的振蕩方向設(shè)定為x軸，電場(chǎng)的振蕩方向便是與x軸垂直的y軸，而電磁波的行進(jìn)方向便是z軸，如此一來(lái)，我們便確立了一個(gè)關(guān)于電磁波的三維坐標(biāo)系。單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）雷達(dá)根據(jù)GB/T3784-2009定義：雷達(dá)是指利用電磁波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并獲取目標(biāo)位置等信息的裝置。毫米波雷達(dá)是指工作頻段在30～300GHz，波長(zhǎng)為1～10mm的雷達(dá)。單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用毫米波雷達(dá)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)短程毫米波雷達(dá)中程毫米波雷達(dá)遠(yuǎn)程毫米波雷達(dá)頻率GHz2476～7777～81測(cè)距范圍m0.15～601～10010～250最大視角°±80±40±15測(cè)距精度m±0.02±0.1±0.1方位精度°±1±0.5±0.1測(cè)速精度m/s0.10.10.1單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用2.結(jié)構(gòu)原理（1）基本結(jié)構(gòu)毫米波雷達(dá)主要由信號(hào)發(fā)射器、信號(hào)接收器、信號(hào)處理器以及天線陣列等部件組成。單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）工作原理毫米波雷達(dá)的工作過(guò)程是通過(guò)天線向外發(fā)射毫米波，接收機(jī)接收目標(biāo)反射信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理器處理后快速準(zhǔn)確地獲取汽車周圍的環(huán)境信息。單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用二、毫米波雷達(dá)安裝與調(diào)試1.毫米波雷達(dá)安裝單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（1）近距離毫米波雷達(dá)安裝近距離毫米波雷達(dá)ESR的探測(cè)距離通常<60m，一般安裝在車輛側(cè)前方、側(cè)后方。單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）中、遠(yuǎn)距離毫米波雷達(dá)安裝中、遠(yuǎn)距離毫米波雷達(dá)EMR主要用在自適應(yīng)巡航系統(tǒng)ACC、自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)AEB、前碰撞預(yù)警系統(tǒng)FCW以及無(wú)人駕駛的前向探測(cè)，主流的安裝位置都是在車輛的正前方。單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（3）安裝高度調(diào)試推薦的毫米波雷達(dá)安裝高度為車輛滿載時(shí)h≥500mm，車輛空載時(shí)h≤1000mm。單元三毫米波雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（4）毫米波雷達(dá)安裝與調(diào)試1）安裝毫米波雷達(dá)①毫米波雷達(dá)安裝高度：②毫米波雷達(dá)水平角：③毫米波雷達(dá)俯仰角：2）繪制毫米波雷達(dá)連接電路圖3）在測(cè)試軟件上設(shè)置毫米波雷達(dá)調(diào)試參數(shù)4）調(diào)試結(jié)果分析單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)與工作原理2.掌握激光雷達(dá)安裝與調(diào)試方法單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用一、激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理1.基本概念激光屬于電磁波的一種，是電磁場(chǎng)的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)。激光雷達(dá)是一種向被測(cè)目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)（激光束），然后測(cè)量反射或散射信號(hào)的到達(dá)時(shí)間、強(qiáng)弱程度等參數(shù)，以此確定目標(biāo)的距離、方位、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及表面光學(xué)特性的雷達(dá)系統(tǒng)。單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用2.分類（1）按功能分類①激光測(cè)距雷達(dá)②激光測(cè)速雷達(dá)③激光成像雷達(dá)④大氣探測(cè)激光雷達(dá)⑤跟蹤雷達(dá)單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）按工作介質(zhì)分類①固體激光雷達(dá)②氣體激光雷達(dá)③半導(dǎo)體激光雷達(dá)單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（3）按線數(shù)分類①單線激光雷達(dá)②多線激光雷達(dá)單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（4）按有無(wú)旋轉(zhuǎn)部件分類①機(jī)械式激光雷達(dá)②全固態(tài)激光雷達(dá)單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用3.結(jié)構(gòu)原理（1）基本結(jié)構(gòu)激光雷達(dá)主要由激光發(fā)射系統(tǒng)、激光接收系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)四部分組成。單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）工作原理激光雷達(dá)的工作原理與雷達(dá)非常相近，以激光作為信號(hào)源，由激光器發(fā)射出的脈沖激光，打到地面的樹木、道路、橋梁和建筑物上，引起散射，一部分光波會(huì)反射到激光雷達(dá)的接收器上，根據(jù)激光測(cè)距原理計(jì)算，就得到從激光雷達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的距離。脈沖激光不斷地掃描目標(biāo)物，就可以得到目標(biāo)物上全部目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，用此數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理后，就可得到精確的三維立體圖像。單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（3）產(chǎn)品參數(shù)①發(fā)射功率②視場(chǎng)角③光源波長(zhǎng)④測(cè)量距離⑤測(cè)距精度單元四激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用二、激光雷達(dá)安裝與調(diào)試激光雷達(dá)根據(jù)安裝位置的不同，可分類兩大類。一類安裝是在車輛的四周，另一類安裝在車輛的車頂。不同的車體形狀使雷達(dá)的安裝x、y方向和旋轉(zhuǎn)姿態(tài)會(huì)有差異，最終導(dǎo)致理論相同的定位點(diǎn)，車體卻有不同的位置和姿態(tài)。單元四激光雷達(dá)原理與應(yīng)用三、實(shí)訓(xùn)操作實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目名稱：激光雷達(dá)安裝與調(diào)試1.安裝激光雷達(dá)并寫出安裝步驟2.繪制激光雷達(dá)連接電路圖3.在測(cè)試軟件上設(shè)置激光雷達(dá)調(diào)試參數(shù)4.調(diào)試結(jié)果分析單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)與工作原理2.掌握視覺(jué)傳感器安裝與調(diào)試方法單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用一、視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理1.基本概念視覺(jué)傳感器俗稱攝像頭，是指利用光學(xué)元件和成像裝置獲取外部環(huán)境圖像信息的儀器。通常用圖像分辨率來(lái)描述視覺(jué)傳感器的性能，視覺(jué)傳感器的精度與分辨率、被測(cè)物體的檢測(cè)距離相關(guān)，被測(cè)物體距離越遠(yuǎn)，其絕對(duì)的位置精度越差。單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用2.分類車載視覺(jué)傳感器常用的分類方式有按照芯片類型和鏡頭數(shù)目進(jìn)行劃分。（1）按芯片類型分類①電耦合器件CCD單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用②互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用（2）按鏡頭數(shù)目①單目攝像頭②雙目攝像頭③三目攝像頭單元五視覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用3.結(jié)構(gòu)原理（1）基本結(jié)構(gòu)視覺(jué)傳感器主要由光源、鏡頭、圖像傳感器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、