畅想未来驾驶技术,汽车以太网势必先行

什么是汽车以太网技术?

在思考这个深刻的问题之前,我们需要先来了解一个基本概念: ECU

// 此处引用自度娘 // → ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。它和普通的电脑一样,由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。用一句简单的话来形容就是“ECU就是汽车的大脑”。

翻译成咱电子工程师的“人话”,就是汽车里的电子控制单元。有控制单元就有总线

来传输控制信号和数据,汽车以太网就是这么好理解。

那么汽车上究竟有哪些子系统

需要通过电信号控制呢?

主要分为以下几个部分:

  • 动力控制单元:例如电控自动变速器、主动悬架系统,助力转向系统等
  • 车身电子:例如多向可调电控座椅,车窗调节,空调,灯光系统等
  • 主/被动安全设备:倒车雷达,车身传感器,安全气囊系统等
  • 通信及车载娱乐设备

汽车的电子系统分布:

所有这些子系统,都需要一个 ECU。

随着轿车电子化自动化的提高,每增加一个新的传感器或应用程序需要通过增加一个新的独立的ECU设备及其关联的传感器电路来实现,这种做法是非常低效的,为了简化电路和降低成本,汽车上多个ECU之间的信息传递就要采用一种称为多路复用通信网络技术,建立相关的 ECU 之间的通信链路,允许 ECU 彼此使用更高级的功能和共享数据,这种增长逐渐发展成了现在复杂的、异构的车载网络。例如目前泛用的车载总线型网络:本地互连网络(LIN)、控制器局域网络(CAN)或 FlexRay等。

智能汽车电子技术的不断创新:

本来这一切

相安无事地过了很多年

......

然而,ADAS 的出现,打乱了这一切。ADAS君,全名Advanced Driving Assistant System高级驾驶辅助系统,基于大量信息娱乐系统和视频的ADAS技术,引入了大量的数据,以及对传输数据的带宽的要求。

同时,除ADAS之外,我们还在向着全智能驾驶的方向上努力前进,车不止是一个车,它还要和周围的车用无线互联的技术“打招呼”,也要和道路上的通信设施进行数据通信,以保证汽车在自动情况下的安全驾驶。

而作为驾驶员的你,在车上则可以将双手解放出来,处理工作或进行娱乐。

这些需求不断增长,车载电子的功能日益复杂,ECU数目也在逐级的增加

现有车载网络传输带宽肉眼可见的,将不能满足大量数据传输的要求,因此下一代的车载网络技术及架构应运而生。这就是汽车以太网!

以太网成为下一代车载网络的发展趋势可以归纳为以下方面:

❶ 高带宽,以满足大量数据传输的需求

  • 传统汽车总线

LIN (10-125Kbps)

CAN (125Kbps-1Mbps)

FlexRay (1M-10Mbps)

MOST (24.8Mbps-150Mbps)

  • 汽车以太网

BroadR-Reach /100Base-T (100Mbps)

1000Base-T1 (1GbE)

2.5GbE

10GbE……

❷ 以太网技术的标准性、成熟性、通用性和互联扩展的优势(当然这一点也为汽车以太网技术的安全性带来了争议)

❸ 线的重量:100BASE-T1 是全双工标准,物理上只需要一根非屏蔽双绞线即可实现,大大减轻了线束的重量,与之带给车身的负担,可以减少线缆重量约 30%,减少连接成本约 80%。

汽车以太网,是一项由计算领域的传统互联技术向汽车领域进行迁移、升级和适应的技术。因此测试方法与电子领域总线的测试方法一脉相承。

测试测量顶级厂商是德科技Keysight Technology将其在电子测试测量行业积累的深厚经验与汽车行业的需求深入结合,推出了专门针对于汽车以太网的全套测试方案,并且在2017年收购了Ixia公司之后,将此方案进一步完整,打通了汽车以太网从Layer 1 物理层到Layer 7 协议层的全部测试方案。

汽车以太网的物理层测试都有其标准测试规范如下:

是德科技提出的测试方法,完全符合规范,且被行业协会所推荐。

物理层测试包括3个部分:

❶ 发送端测试

❷ 接收端测试

❸ 线缆/连接器合规性测试

接下来

就分3个小视频分别讲述

这3部分的测试方法和测试实例

以太网物理层接收机测试 ↓↓↓

以太网物理层发射机测试 ↓↓↓

最后一点,很关键:以太网信号通路上信号一致性的测试和 CAN、LAN 不同,高速总线带来的一个通用问题,就是信号在高速传输过程中受到周围环境中交调、互扰、辐射、阻抗不连续等因素,对信号产生干扰和衰减,因此,一致性测试至关重要,一定要讲完这个,才算是结构完整、有始有终。

以太网信号一致性测试 ↓↓↓

欲了解更多汽车以太网

及智能网联汽车电子领域更多知识

请关注是德科技官方微信公众号及是德科技官网

原文发布于微信公众号 - 鲜枣课堂(xzclasscom)

原文发表时间:2019-03-07

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