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“双元结构”的汽车电气系统




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  为了保证驾驶辅助系统工作的可靠性和汽车的基本功能,同时也为了给汽车未来新的娱乐和通讯设施留下合适的连接接口,汽车电气设计师们研发了一种新的方案:“双元结构”的电气系统。

  一辆没有电子技术的现代化轿车是不可设想的。而电子设备的种类又是多种多样的:汽车导航系统和无线通讯系统、HUP平视显示仪、收音机、音响系统、车载手机、MP3播放器和DVD播放器等,几乎无法罗列出各种汽车电子设备,而且随着新车型的推出这些汽车电子设备也在不断地推陈出新。为了使这些电子设备都能正常地工作,这些技术在汽车工业领域中的集成是非常重要的。所有电子设备之间不能相互干扰,既不能在电子技术的范畴内出现干扰,也不能在控制软件的范畴内出现干扰。同时,还不允许通过PDA将病毒带入到汽车的电子系统中,使安全保护装置失去作用。为了保证数据的安全性,Blaupunkt公司从3年前就首次为汽车生产厂家提供了他们的“双元结构”方案。从那时起,Blaupunkt公司就开始了大批量生产的各种前期准备,计划于2008年正式投放市场。

  双元结构方案的基本原理非常简单,汽车的电子系统分成两大部分:一部分负责汽车必不可少的基本电气控制功能,如带有报警技术和收音技术的汽车信息系统、语音控制系统和驾驶员视野中直接可以看到的主显示屏;另一部分负责导航系统的收音设备的功能。

  所有通讯和娱乐设施的系统和模块,即相对车辆行驶无关的系统和电子模块都纳入到另一个被称为“多媒体系统”的范围内。在这一范围内包括手持式的MP3播放器、移动电话和影碟播放设备等。在这一范围内将会有大量的新产品出现在市场上。它们对与其他控制器的通讯能力、运算能力、图像和网络能力都提出了很高的要求。其中首要的是:它们的功能愈来愈多,而且最终消费者还希望能够完全集成到汽车中,并通过中央控制器进行控制。

  保证数据安全的防火墙

  双元结构在硬件和软件的层次中将驾驶辅助系统的功能和车辆的基本功能与娱乐电子设备和通讯设备连接成为一个网络。它有可能整体地、可靠地驱动整个汽车的所有电子设备,且两大领域是相互分离的,而从开放式环境中进入到封闭式的汽车电子系统中的数据流只有在防火墙的保护下才有可能。

  汽车电子系统所希望的开放性给自己提出了很高的要求,需要付出极大的努力才能实现。为了实现开放性,必须设置大量的接口,如更新换代的接口。在这些接口的帮助下汽车可以在其整个使用寿命周期内更换电子仪器设备,使它们保持在最新的技术水平,或者利用CD-ROM对软件进行升级。这些接口也与车辆的舒适性有关,例如MP3播放器的接口,移动电话的接口或者利用蓝牙技术与汽车电气系统联网。从技术的角度来讲,所谓的接口就是电气设备连接的插头插座以及数据交换的通讯协议。在这些无线通讯中(如蓝牙技术的通讯中),必须注意考虑电磁兼容性的问题。

  另一个进行这样全面技术改造的动力来自用户对良好操作性能的愿望:手持式的MP3播放器只需简单地插上就可以收听,存储在MP3中的数据文件可以通过汽车的音响系统播放出来,视频文件也可以在汽车的显示屏上显示出来;而这一切的控制都可以利用方向盘上的按钮进行操作。移动电话的使用同样也力求简单:手机座上有充电功能,有对讲机的功能,同样也可利用汽车的收音机和音响系统进行电话联系。当有电话打进来的时候,汽车的收音系统自动静音,汽车的扩音器与对讲系统联合起来为车载电话系统服务。驾驶员可以通过方向盘或者语音控制系统查询所需的电话号码。

  “双元结构”

  在双元结构的电气系统中,用户只需将他的电子仪器、设备简单地插到插座中就可以使用了,通盘考虑的控制软件技术自动地将设备与汽车电气控制系统连接起来。标准接口大大方便了软件-部件的更换。利用这种双元结构保证了在更加开放的汽车电气控制系统中有着最高的数据安全性,具有很低的故障源和简单的连接技术。

  双元结构闭式系统的核心是集成的“龙”微处理器运算系统。它通过CAN局部总线系统和MOST-Bus多媒体数据传送总线系统与汽车的各个零部件进行通讯联系,协调着整个工作过程。通过这种方式,驾驶员可以随时对车辆的行驶状况进行监控,掌握车辆状况。有关车辆信息的数据、车辆控制仪表的数据、语言控制和导航控制的数据都在“龙”系统中运算。其中也包括音频技术,它必须可靠地、直接地把报警消息,如车道识别系统的报警或者泊车辅助系统提出的报警消息以最高的优先级及时报告出来。在主显示屏上再现视频图像的功能,即在组合仪表盘或者平视显示屏中再现视频图像的功能也在系统的这一控制范围中。图像的显示应尽可能地不用驾驶员调控。“龙”系统的软件环境是封闭的,即只有汽车生产厂家可以利用专门的“进入许可”进入到软件系统中,进行软件系统的维护保养。

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