簡介

“軟件定義的車輛”這個術語是指車輛的許多關鍵特性和功能是通過軟件來實現。從基于硬件到基于軟件的這種轉變，讓汽車從功能性工具變成了用戶的生活空間。除了解鎖新的安全性、舒適性和便利性功能之外，軟件定義的車輛與原來硬件定義的車輛相比也有頗多優勢，同時還能提供出眾的性能。下一代軟件定義的車輛將繼續提高安全功能，同時增加更多的自主性、功能性和安全相關的軟件更新，以及用于信息娛樂等互聯服務的軟件平臺。

軟件定義特性的技術概覽

促使汽車制造商增加傳感器使用的三個主要因素包括：

尾氣排放

底盤道路性能改進

乘客體驗（座艙和外部）

這幾個因素決定了傳感器的應用，并詮釋了軟件控制嶄露頭角的原因。

尾氣排放

繼早期的機油、冷卻劑和燃油測量之后，聯邦排放法規迫使汽車制造商升級其傳感器技術以監測燃燒性能，這帶來了排放輸出值。工程師研發出了歧管絕對壓力 (MAP) 傳感器，用于控制發動機性能，減少排放。MAP傳感器能夠測量歧管壓力，而發動機控制單元則通過測得的壓力計算出空氣密度和質量流動速率。通過這些參數實現燃油用量控制自動化，讓燃燒盡可能充分。盡量接近理想配比的燃燒化學反應，可以讓燃燒盡可能充分，從而限制不必要的燃燒反應產物，減少有害排放。

隨著二十世紀60年代初首次實施的汽車尾氣排放法規進一步收緊，汽車制造商提高車載傳感器的測量靈敏度和性能的需求也水漲船高。為了滿足這一需求，他們開發了微機電測量系統 (MEMS) 傳感器。這些新式傳感器用于通過壓力測量實現發動機控制，很快擴展到了整部車輛。MEMS傳感器的兩個相互關聯的因素使其非常適合用于發動機控制：電子智能與機械測量參數的集成、傳感器在車上占用的空間很小。這兩個因素的結合為數據采集和軟件控制提供了經濟實惠的高性能解決方案。目前出廠的車輛都使用了MEMS傳感器來提高發動機性能、減少排放、提高安全性并增加便利性，軟件驅動的燃燒和排放優化日益變得重要。

底盤道路性能改進

除了動力系統性能提升外，測量底盤道路性能的傳感器也有了長足進步。這一刻就是車輛自動駕駛相關功能在歷史上的轉折點。這些應用的實例包括自動剎車系統 (ABS)、路噪消除、牽引力控制和自動泊車。傳感器還測量振動數據以控制穩定性，并測量輪胎壓力以防止爆胎。軟件可使用收集的數據來調整車輛性能，以減輕過度振動并解決輪胎疲勞問題，無需駕駛員采取任何行動。

原則上，這些功能以安全為中心，同時也附加帶來更順暢的駕乘體驗等好處。工程師可以使用這些數據來設計更穩定的車架，優化輪胎距離和位置以實現平衡和支撐，并通過采用傳統駕駛習慣提升ABS性能來縮短剎停時間。

與巡航控制被動適應道路坡度或其他駕駛條件變化的方式一樣，軟件驅動的操作通過提高駕駛性能來提供安全性，使利用這種方法所獲得的好處翻倍。

乘客體驗（座艙和外部）

傳感器日益普及的第三個領域是看重舒適性、便利性和安全性的座艙和外部乘客體驗。隨著智能手機和互聯技術的興起，汽車駕駛員已成為車上的聯網界面與可定制技術的用戶。MEMS傳感器將安全性放在了汽車行業最重要的位置，改進了正面和側面安全氣囊彈出的模式和時機。它還可以更準確地預測在環境照明條件發生變化時，應在何時打開大燈。

在舒適性方面，工程師可以使用傳感器的數據來記住駕駛員的偏好和功能設置，如座艙內的座椅溫度和方向。此外，傳感器還可以協助導航，而駕駛員對用戶界面的偏好可以指導軟件控制偏好設置。最后，當車輛因駕駛員疲勞或其他情況而偏離路線時，增加的外部數據會告訴中央處理器。這種功能通過保障車輛操作和大幅減少人為錯誤可顯著提高安全性。

Amphenol ICC Minitek MicroSpace?連接器系統

要將汽車從工具轉變為生活空間，請考慮使用Amphenol旗下Amphenol ICC的解決方案。該公司是為信息、通信和商業電子市場提供互連解決方案的世界知名企業。Amphenol ICC為服務器、存儲、數據中心、網絡、工業、商業設備和汽車等各種應用設計和制造各類創新連接器和電纜組件。

軟件定義的車輛將采用并依賴各種壓接對線連接器平臺。當設計人員需要物理尺寸緊湊、性能強大且功能極其豐富的平臺時，Minitek MicroSpace?連接器系統就是理想選擇。Amphenol提供一系列符合美國汽車研究委員會 (USCAR2) 標準的先進連接器，如Minitek Microspace?，其結構緊湊并符合LV214（歐洲）Severity-2標準，滿足汽車電氣連接器系統的性能規范。Minitek MicroSpace?壓接對線的緊湊設計滿足了日益增長的微型化組件需求。由于具有更高的信號密度，這種連接器的PCB占板面積減小了50%。如果您需要高抗振性、主閉鎖、TPA、CPA、Poka Yoke、Kojiri安全以及靈活配置（交錯式、1或2行并排、側面或頂部閉鎖），那么它就是正確選擇。

總結

隨著電動汽車越來越受到重視，可改善尾氣排放、車輛道路性能以及駕駛員體驗、便利性和安全性的軟件定義功能的集成度將進一步提升。當設計人員使用本地MCU和MPU來協助實時處理大量傳感器數據時，他們可以利用現有的處理基礎設施為軟件定義的汽車創造條件，推動自動駕駛繼續前進。

審核編輯：郭婷