車(chē)載以太網解決方案

近年來(lái),為(wèi)了滿足智能網聯汽車(chē)的開(kāi)發要求,車(chē)載以太網技(jì)術(shù)開(kāi)始逐漸進入人(rén)們的視(shì)野。而以太網技(jì)術(shù)已經成為(wèi)下一代車(chē)載網絡架構的趨勢之一,其發展之迅猛,使得(de)各主機廠紛紛産生(shēng)了濃厚的興趣并投入研發。

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一  為(wèi)什麽使用車(chē)載以太網


| 對高(gāo)帶寬的要求

随着駕駛輔助系統(ADAS)、信息娛樂系統等技(jì)術(shù)的發展,目前對車(chē)載網絡帶寬的要求越來(lái)越高(gāo),已經超出了CAN、CAN FD等傳統網絡的承載能力,這也促進了車(chē)載以太網技(jì)術(shù)的快速發展和(hé)應用。

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| 線束成本

傳統汽車(chē)上(shàng)的線束相對較多(duō),且布線重量較重。而博通(tōng)公司研發的BroadR-Reach技(jì)術(shù),采用單對的非屏蔽雙絞線進行(xíng)信号傳輸,使得(de)電(diàn)纜重量減輕30%,降低(dī)連接成本可(kě)達80%。

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| 新的電(diàn)氣架構

傳統的分布式電(diàn)子電(diàn)氣架構已經難以承載汽車(chē)越來(lái)越複雜的功能,未來(lái)則是按照不同功能域集中控制(zhì)ECU的劃分思路,采用域控制(zhì)器(qì)的方法解決這一問題。

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二  車(chē)載以太網協議架構

和(hé)傳統以太網相比,車(chē)載以太網對物理(lǐ)層進行(xíng)了修改,引入了新的100BASE-T1、1000BASE-T1。車(chē)載以太網協議通(tōng)常被認為(wèi)是一個(gè)5層協議系統:應用層、傳輸層、網絡層、數(shù)據鏈路層、物理(lǐ)層,每一層都具有(yǒu)不同的功能。

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三  業務範圍

我們公司提供全流程的解決方案,覆蓋電(diàn)子電(diàn)器(qì)架構開(kāi)發、規範定義、原型車(chē)輛(liàng)開(kāi)發、測試與驗證的解決方案,橫跨了汽車(chē)開(kāi)發的生(shēng)命周期。

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| 電(diàn)子電(diàn)氣架構開(kāi)發

電(diàn)子電(diàn)氣架構開(kāi)發是汽車(chē)電(diàn)子電(diàn)氣系統的頂層設計(jì),其目的是在功能需求、法規和(hé)設計(jì)要求等特定約束下,通(tōng)過對功能、性能、成本和(hé)裝配等各方面進行(xíng)分析,得(de)到最優的系統方案。我們可(kě)以根據客戶的需求,提供以下六大(dà)部分內(nèi)容的服務:

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| 數(shù)據庫創建工具

VisualXML是網絡數(shù)據庫自動轉換工具。利用标準的Excel網絡調查表來(lái)描述ECU的通(tōng)信矩陣,一鍵式輕松轉換DBC、LDF、ARXML等多(duō)種文件格式,支持CAN/CANFD、LIN、以太網等總線标準,由Conversion、Split、Verification、Contrast、Editor五大(dà)功能組成。

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VisualODX軟件是ODX診斷數(shù)據自動轉換工具。利用标準的Excel診斷調查表來(lái)描述ECU的診斷規範,且通(tōng)過該工具将Excel文件自動轉化為(wèi)ODX/PDX數(shù)據文件。

該軟件操作(zuò)簡單方便,一鍵式轉化,功能強大(dà),大(dà)大(dà)減少(shǎo)人(rén)力投入,同時(shí)高(gāo)效快捷,從而加快開(kāi)發進度。

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| 原型車(chē)輛(liàng)開(kāi)發

整車(chē)電(diàn)子電(diàn)氣功能測試是原型車(chē)輛(liàng)開(kāi)發不能缺少(shǎo)的重要環節,每個(gè)整車(chē)項目開(kāi)發過程中都需要對整車(chē)所有(yǒu)電(diàn)子電(diàn)氣功能進行(xíng)測試,驗證其是否滿足設計(jì)要求。

我們根據整車(chē)廠所制(zhì)定的規範,搭建車(chē)載以太網demo台架,集成100BASE-T1/1000BASE-T1/CANFD協議,支持以太網的SOME/IP、DoIP、AVB等協議。以下圖片是車(chē)載以太網演示系統的案例。

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| ECU開(kāi)發

網關控制(zhì)器(qì)軟件:網關控制(zhì)器(qì)是整車(chē)電(diàn)子電(diàn)氣架構中的核心部分,它連接着車(chē)上(shàng)各個(gè)通(tōng)信子網,可(kě)将CAN、LIN、MOST、FlexRay等在不同網絡中的數(shù)據進行(xíng)路由。網關控制(zhì)器(qì)保障了整個(gè)汽車(chē)的安全性與可(kě)靠性。

我們可(kě)以配合客戶的整車(chē)開(kāi)發計(jì)劃,提供低(dī)成本、高(gāo)可(kě)靠性、快捷的以太網網關設計(jì)方案,大(dà)大(dà)加快網關産品的開(kāi)發和(hé)生(shēng)産。

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NXP MPC5748G安全以太網網關參考設計(jì)

AUTOSAR基礎軟件:AUTOSAR的傳統平台(Classic Platform)解決了嵌入式ECU需求,但(dàn)是随着駕駛輔助系統(ADAS)、信息娛樂系統等技(jì)術(shù)的發展,它已經無法滿足ECU的需求。所以需要在車(chē)輛(liàng)上(shàng)使用完全兼容、絕對安全、複雜度高(gāo)以及計(jì)算(suàn)資源需求量大(dà)的軟件。因此,AUTOSAR建立了第二個(gè)軟件平台,AUTOSAR自适應平台(Adaptive Platform)。

我們将根據客戶的需求,提供基于符合AUTOSAR CP和(hé)AP平台的基礎軟件,包括SOME/IP、DoIP、AVB等。

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Upper Tester/Lower Tester開(kāi)發服務:汽車(chē)開(kāi)放系統架構聯盟(AUTOSAR)制(zhì)定的車(chē)載以太網規範包括TCP/UDP/IP協議棧。而在制(zhì)定的規範中提出了Upper Tester和(hé)Lower Tester的重要測試概念。Upper Tester/Lower Tester是Tester與DUT的被測核心功能模塊之間(jiān)的中介,可(kě)以輔助完成測試。

我們将為(wèi)您提供Upper Tester/Lower Tester的開(kāi)發服務,可(kě)以更加簡單的實現在DUT上(shàng)測試相關協議棧。

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| 測試與驗證

OptoLyzer Studio是一款用于車(chē)載以太網分析、仿真與測試的軟件。它可(kě)以提供消息記錄、圖形化、活動區(qū)、過濾、消息注入、書(shū)簽并且支持多(duō)種協議。

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  • 支持多(duō)種數(shù)據庫格式:*.dbc、*.ldf、*.xml、*.arxml、*.bsdconfig、*.fdepl、*.fidl

  • 支持多(duō)種數(shù)據格式文件的導入導出:*.blf、*.asc、*.csv、*.pcap、*.pcapng、*.olsreplay、*.olslog、*.img、*.k2llog

  • 消息顯示Trace/發送Send

  • 信号顯示Data

  • 曲線顯示Graph

  • 儀表盤Panel:Gauge Tile、Activity Tile、Text Tile、Progress Bar Tile、Image Tile

  • 總線統計(jì)Statistics

  • 編程:C#支持更多(duō)的功能組建,實時(shí)性更高(gāo)

  • 過濾功能Filter

Q-Tester是一款簡易使用的診斷協議軟件。該診斷協議采用ODX(ASAM MCD-2 D/ISO 22901-1)方案,診斷儀與ECU間(jiān)的數(shù)據交互,依賴于核心的ODX診斷數(shù)據庫。

該方案的好處是,在功能方面确定并完成相關開(kāi)發工作(zuò)後,就無需再對軟件進行(xíng)維護,對于新車(chē)型、新平台的支持通(tōng)過升級ODX數(shù)據庫的形式來(lái)完成,而維護數(shù)據庫的工作(zuò)量相對于維護軟件而言,則會(huì)小(xiǎo)很(hěn)多(duō)。這無形之中就減少(shǎo)了供應商的工作(zuò)量,以及OEM的成本。

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Q-Automation作(zuò)為(wèi)一款自動化的測試軟件,用于測試電(diàn)子控制(zhì)單元(ECU)。Q-Automation支持ASAM ATX标準,可(kě)以與其他工具共享數(shù)據。它可(kě)以用來(lái)定義測試規範、定義測試準備、測試執行(xíng)、測試評估等。

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VIN|ING系列接口卡是應用創新概念的通(tōng)信接口卡。VIN|ING 2000是一款基于DoIP的可(kě)移動VCI設備。不僅支持通(tōng)過Wi-Fi或USB連接電(diàn)腦(nǎo)的标準應用,而且也可(kě)以支持遠程診斷任務和(hé)獨立操作(zuò)。這是通(tōng)過內(nèi)置于設備中的新Softing SDE實現的-将經過驗證、測試的标準基礎通(tōng)信組件與功能訪問接口相結合。

因此,PC上(shàng)的所有(yǒu)标準序列和(hé)功能都可(kě)以直接在VCI上(shàng)重複使用,無需WLAN連接,不再有(yǒu)Wi-Fi連接和(hé)帶寬或延遲的問題。

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Technica公司從2008年以來(lái)便與BMW共同合作(zuò),一起研發了BroadR-Reach技(jì)術(shù)、車(chē)載以太網及其協議等技(jì)術(shù)開(kāi)發标準測試。其團隊根據對車(chē)載以太網的深入學習研究,設計(jì)研發了一系列測試的硬件、軟件工具。

通(tōng)過這些(xiē)産品,用戶可(kě)以方便地實現車(chē)載以太網相關産品的仿真、測試、調試、監聽(tīng)數(shù)據等強大(dà)功能。

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德國IPETRONIK公司成立于1989年,多(duō)年來(lái)一直緻力于汽車(chē)行(xíng)業提供安全、專業、可(kě)靠的記錄儀,因其卓越的硬件品質、豐富的協議兼容、高(gāo)精度的測量記錄,使其得(de)到了許多(duō)汽車(chē)企業的高(gāo)度評價。根據需求,IPETRONIK提供了多(duō)款以太網記錄儀以供選擇。

延續了以往的優點的同時(shí),記錄儀支持高(gāo)速以太網的協議标準、更快的數(shù)據寫入、取出速度,使得(de)車(chē)載以太網測試可(kě)以順利進行(xíng)。

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由Open Alliance發布的TC8規範定義了ECU從物理(lǐ)層到應用層的測試條目,其目的是為(wèi)了提高(gāo)車(chē)載以太網ECU之間(jiān)的通(tōng)信質量以及ECU之間(jiān)的兼容性。

我們與Rohde&Schwarz、Spirent Communications以及Technica公司共同合作(zuò)提供符合TC8規範和(hé)AUTOSAR規範的車(chē)載以太網第一層到第七層的協議測試。

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往期回顧

 适用于各種車(chē)型的國六診斷儀:Q-OBD

 基于ISO13400(DoIP)實現車(chē)輛(liàng)刷寫

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