智能座舱
智能座舱旨在集成多种IT和人工智能技术,打造全新的车内一体化数字平台,座舱可以显示更多信息、更好的保障车内驾驶安全、提供车内更舒适的驾驶环境,驾驶和乘坐体验能够更加舒适和智能化双屏交互、智能语音、车联网、0TA等是目前市场主流智能座舱的基本配置。
智能座舱实质:集成了智能化和网联化技术、软件和硬件,能够通过不断学习和迭代,能对座舱空间进行智慧感知和智能决策的综合体。
智能座舱软件
OSI模型
网络七层模型:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、表示层、应用层
物理层是OSI模型的第一层,该层作为七层中的最底层,是整个网络通信的基础。
数据链路层是OSI模型的第二层,它控制网络层与物理层之间的通信。
网络层是OSI模型的第三层,为传输层提供服务,使传送的协议数据单元成为数据包或分组。
传输层是OSI模型的第四层,主要任务是负责节点间的数据传输和控制功能。
会话层是OSI模型的第五层,该层的主要目的是组织和同步在两个通信的会话用户之间的对话,对管理数据的交换。
表示层是OSI模型的第六层,主要用于在处理两个通信系统中的交互信息的表达方式。
应用层是OSI模型的第七层,为OSI模型以外的应用程序提供服务。
CAN总线通信模型与OSI模型的关系
基于CAN总线构建的通信网络,也是依照开放系统互连规范按层次结构设计的。
考虑到作为工业测控底层网络,其信息传输量相对较少,信息传输的实时性要求较高,网络连接方式相对较简单,因此,CAN总线网络底层只采用了OSI模型7层通信模型的最低两层,即物理层和数据链路层,而在高层只有应用层。
CAN的数据链路层又分为逻辑链路控制(LLC)子层和媒体访问控制(MAC)子层。物理层定义信号怎样传输,完成电气连接,实现驱动器/接收器特性;MAC子层是实现CAN协议的核心,它的功能主要是传送规则,即控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定;LLC子层的功能主要是报文滤波、超载通知和恢复管理。物理层和数据链路层的功能可由CAN接口器件来完成。应用层的功能是由微处理器完成的。
重点:
(CANH=3.5V) - (CANL=1.5V) = 2V 低电压,逻辑0,显性信号
(CANH=2.5V) - (CANL=2.5V) = 0V 高电压,逻辑1,隐性信号
CAN数据传输特点
CAN总线上的节点发送数据是以报文的形式广播给网络中所有节点。接收器接收数据就把数据传送给控制器,再由控制器检查判断是不是所需数据,不是则忽略。报文采用16进制表示,0x是十六进制的前缀标识。
网络上任何一个节点在任何时候都可以发送数据;
多个节点发送数据,优先级低的主动退出发送;
短帧结构,每帧数据信息为0~8字节(具体用户定义),是数据编码而不是地址编码;
标准帧
标准帧中ID只能占据11bit,用16进制表示取值的范围是0x000-7FF
CAN机制首5bit不能全为5个显性信号,由此可得ID取值范围为00001000000(二进制)-7FF
仲裁段ID越小优先级越高,
RTR=0时为数据帧,RTR=1时为遥控帧
IDE=0为标准帧,IDE=1为扩展帧
r0为预留位无实际意义给用户开发使用
Date是传输数据段传输数据位数不能小于8,可以大于8,小于8则报错,大于8则截断
CRC用于校验,如果校验成功界定符传输0,反之则为1
ACK段主要是进行错误帧和过载帧的判断
EOF是由7个隐性位构成,表示帧结束
扩展帧
SRR替代标准帧中的RTR,扩展帧中SRR恒定为1表示该帧为扩展帧。
CAN每帧都有CRG校验和其他校验措施,严重错误情况下具有自动关闭输出的功能;
智能座舱软件测试
测试七大原则
测试应基于客户需求
测试要尽早进行
完全测试程序是不可能的
软件测试是有风险的行为
测试无法显示潜伏的缺陷
找到的软件缺陷越多,说明软件存在缺陷越多
没有必要修复所有的缺陷
FBL和OTA
FBL——刷写引导加载程序
FBL是ECU(电子控制元件)上电后运行的第一段软件代码,主要作用是为ECU提供软件更新和恢复的能力。
OTA——远程在线升级技术
OTA():远程在线升级技术,通过网络自动下载升级包对车辆自动升级。
OTA分为两种类型:
SOTA(Software Over-The-Air,软件空中升级):指对应用程序和操作系统(如车机Android/QNX系统、地图、音乐App、UI界面)进行更新。它不涉及车辆核心控制,属于“非安全关键”升级,风险较低,通常允许车辆在行驶中后台下载,只需下次启动时安装即可,数据包较大(可达数GB)。
FOTA(Firmware Over-The-Air,固件空中升级):指对ECU底层的固件(Firmware)进行更新(如发动机VCU、电池BMS、刹车系统、ADAS控制器)。这直接影响车辆的动力、安全和操控性能,属于“安全关键”升级。它通常必须依赖ECU底层的FBL来执行刷写,升级过程要求车辆处于驻车(P挡)且电量充足的安全状态,且对网络稳定性和数据完整性要求极高(数据包相对较小,但流程极其严谨)。