基于汽车网关平台功能的网络拓扑设计与安全研究

基于陶蒙华博士的汽车网关平台的功能架构模型,设计适合汽车网关平台的网络拓扑结构,并结合最新的信息安全研究成果为网络拓扑结构设计信息安全防护。     

面向时间敏感网络的车载以太网网络架构多目标优化

车载电子电气架构的网络架构深刻影响智能网联车辆的通信安全性和确定性。针对面向时间敏感网络（TSN）的区域-功能域电子电气架构，本文首次建立了以端口数均匀、负载均衡和信息流端到端延时最低为优化目标的网络架构多目标优化框架。通过求解TSN流量调度问题获得信息流延时，将流量调度抽象为周期性车间作业调度问题（JSP），提出适用于流量调度的多种群遗传算法（MPGA），相比于传统遗传算法求解效果提高16%。为了快速求解多目标优化问题，设计了改进的快速非支配排序遗传算法（NSGA-II），通过引入迭代因子和拥挤因子对算法进行自适应交叉变异概率改进，优化效率提高了25%。仿真验证了多目标优化框架的有效性并为面向TSN的车载以太网网络架构优化提供了一种设计思路。     

基于AUTOSAR跨ECU平台的E2E保护机制的实现

汽车开放系统架构AUTOSAR (Automotive Open System Architecture)由于其软硬解耦、重用性强等特点，受到越来越多主机厂的青睐。而基于AUTOSAR架构的E2E (End To End)安全通信机制，和传统架构添加循环冗余校验以及信息序列号标识等机制相比，E2E能够实现跨ECU平台的安全通行，兼容性和实用性较强。本文主要介绍车载通信故障类型、E2E保护和文件配置形式，同时进行整车环境的端对端保护通信机制的搭建，在实车环境中对E2E保护进行测试和验证，通过实践案例来促进对E2E深层次的应用。     

通信时延与丢包下智能网联汽车控制性能分析

网联协同控制是智能网联汽车的重要应用场景，而车联网的通信时延与丢包可能导致控制性能下降，甚至影响行车安全。为了分析时延与丢包对网联车辆控制的稳态与瞬态性能的影响，设计了网联控制器，并开展了仿真与实车试验。基于车辆动力学特性，将通信时延与丢包下的网联车辆控制分解为纵向控制与横向控制，进行了统一建模，并设计了控制器进行试验分析；搭建了网联自动驾驶的CarSim-Simulink联合仿真平台，及集成可模拟时延与丢包的LTE-V原理样机的智能网联汽车试验平台；开展了不同时延与丢包率下网联跟车控制与网联路径跟踪控制的仿真试验与实车试验。试验结果显示：时延与丢包对控制误差的影响形态有相似性；时延或丢包率取系统及工况参数有关的小值时，如试验中时延小于200 ms或丢包率小于20%，工况随机因素对控制误差的影响可能超过时延与丢包的影响；在更大的时延或丢包率下，时延与丢包的出现方式（如出现时机等）对控制误差影响更大。研究结果表明：能实现针对网联车辆控制系统通信特性的控制器优化设计，使得当时延与丢包在工况相关阈值内时，系统控制误差有界。所揭露的规律一方面可用于对造成危险控制误差的时延与丢包工况进行预警，另一方面也可用于基于给定的稳态或瞬态控制误差边界，判定对应工况允许的时延与丢包率边界。     

恩智浦与宝马联合推出全球第一款智能车钥匙产品原型

宝马（BMW）技术研发部与恩智浦半导体（NXP Semiconductors）日前推出了全球第一款多功能车钥匙原型。这款产品原型具备非接触支付功能、个人进入控制以及先进的公共交通电子车票功能，以实现更强的移动性体验。配备了恩智浦的SmartMX安全芯片，这款产品原型首次实现了通过车钥匙让驾驶者进行快速、安全和便捷的电子支付。     

汽车电子技术需建立标准化平台

Autosar汽车开放系统架构的标准仅仅是一个开始。在德国工程师协会（VDI）2007年度的电子技术论坛上，整车厂家和相关汽车电子厂家都迫切要求建立一个标准化平台并贯彻标准化，这一平台将会缩短新产品的研发时问和测试时问，从而帮助企业实现快速的市场反应。在论坛上，宝马公司的汽车电子、电气发展战略部负责人指出，汽车电子技术领域中标准化的不完善是制约汽车技术进一步发展的一个重要因素。宝马公司打算为其2008年秋季推出的7系列车型（F01系列）的前、后各配备1个高集成度的控制器，以取代原来E38车型中的4个控制器。     

残余总线仿真平台在新能源汽车上的应用

汽车控制器在投入使用前需要进行全方位的功能测试,包括汽车控制器和外部的IO信号进行交互测试,还包括与动力系统其他零部件的数据通信测试。采用PXI架构实时控制器,基于NI Veristand开发了一个基于模型的残余总线仿真平台,对电动车主要零部件进行了建模,可以实时仿真被测控制器对象和其他汽车零部件的数据通信和输入输出情况。通过该平台,可以通过数据通信时序图观察并发现被测控制器响应信号延时和其他数据通信故障。描述了通过残余总线仿真平台实现电池管理系统(BMS)与虚拟充电机在充放电过程中实时通信的实际应用案例。试验结果表明,该方法可以有效减少测试系统中真实零部件的使用,降低整个测试系统的复杂度,从而大大降低新能源汽车控制器进行系统测试的成本。     

电动汽车整车控制器快速原型开发

整车控制器是电动汽车运行的核心单元。为实现电动汽车整车控制器快速原型的建模和开发,文章基于ASCET-MD和ASCET-RP软件平台,通过处理试验数据,分析和设计电动汽车整车控制器的控制策略,将控制策略实现为快速原型模型,载入ES910快速原型。通过与实车试验数据对比,验证了所建模型能够还原实车的整车控制器,实现其控制策略。该方法使基于ASCET和ES910平台的电动汽车整车控制器快速原型开发的可行性和有效性得到验证。     

智能网联汽车通用跨平台实时仿真系统架构及应用

为解决跨平台实时仿真测试过程中数据通信方式不通用、系统架构多样且难拓展、缺乏跨平台多软件数据同步方式的问题，本文中提出了一种面向智能网联汽车的跨平台实时仿真系统架构。首先借鉴车载以太网传输层通信协议设计多仿真平台间数据通信，构建通用数据通信交互方式；其次，根据智能网联汽车系统测试需求，确定所需的实时测试平台、车辆动力学仿真平台、传感器测试平台及以太网测试平台，参考汽车总线的分布式架构，设计通用且可拓展的跨平台实时仿真系统架构；最后，建立数据中转平台作为系统数据通信中枢，实现多软件、多平台运行同步。以前方侧翻智能避障算法为例进行应用验证，结果表明，基于跨平台实时仿真系统架构所设计的仿真测试系统，可通过数据中转模块调节被测算法及多平台、多软件的仿真速度，低时延的通信方式及实时硬件仿真平台，保证多平台、多软件实时同步运行，数据交互通信方式统一，系统架构具备通用性、拓展性。     

恩智浦推出新型AEC—Q100视频解码器

2008年8月26日，恩智浦半导体（NXP Semiconductor，由飞利浦创立的独立半导体公司）推出了第一款符合汽车电子设备委员会（Automotive Electronics Council，AES）标准Q100的视频解码器——SAF7115，这款视频采集设备适用于高性能的车载信息通信系统平台，包括车载视频接收，车载娱乐以及车载导航。作为一家致力于为汽车行业设计及生产高科技系统和组件的跨国公司，Magneti—Marelli最近为其新的信息     

解读“车联网”

由于具备强大的车与车、车与路、车与人、车与传感设备之间的交互功能，车联网逐步得到了汽车、通信等相关企业的格外关注，不少国内汽车企业已经开始搭建自己的车联网平台，并投入使用。不过，未来国内车联网领域的健康发展还需要解决缺乏核心技术、缺少行业标准、系统兼容，以及隐私信息安全等问题。     

特种汽车的核生化防护设计

简要地介绍了国外、三防（防核污染、防生物武器、防化学武器）车辆的现状，对特种汽车的核生化防护原理、防护项目和“三防”主要性能要求进行了分析，提出了特种汽车“三防”设计的方法。     

域控制器分布式并行计算模型研究

随着汽车域集中式架构诞生,搭载智能芯片的汽车域控制器成为新一代电子电气架构的主控单元。域集中式架构依靠车载以太网相连接,计算节点广泛分布在多个域控制器的智能芯片内,需要一套面向服务架构的分布式并行计算模型将计算节点性能充分释放出来。本文开发了一套面向服务架构的轻量级通信中间件,并基于该服务通信中间件实现了分布式并行计算模型,得出了分布式计算分割系数计算表达式,研究了计算节点负载阶跃波动时对分布式并行计算模型的影响。结果表明：域控制器面向服务架构的分布式计算模型具备负载自平衡能力,能够对智能芯片运行时阶跃负载实现快速任务重分配,保证循环任务的计算开销耗时最小,计算周期最短。研究结果为汽车域控架构下分布式计算框架设计与开发提供了重要参考依据。     

基于ARM的汽车SAS与EPS集成控制器研究

汽车底盘集成控制是汽车工程一新的研究热点。本文以ARM单片机为平台,通过软硬件设计,自研了汽车半主动悬架（SAS）和电动助力转向系统（EPS）集成控制器,并装车进行了实车道路试验,试验结果表明此集成控制器效果良好。为底盘集成控制研究提供了参考。     

传统汽车应用域控制器与主干网技术路线探讨

汽车电子电气架构由分布式控制往集成式控制方向过渡,逐渐采用域控制器。但对于传统主机厂开发域控制器不是一蹴而就之事,而是在现有平台和供应商体系中逐步升级开发。本文主要探讨传统燃油车的E/E架构往域控制与主干网方向演进的技术路线。     

ABC-S:智能网联汽车网络安全分析框架

针对智能网联汽车分层分布式的架构,借鉴IT网络安全领域的经验,提出一种名为ABC-S的网络安全分析框架。A指资产,即需要保护的对象。B指边界,C指通信,即访问资产的非常规渠道与常规渠道。S指多尺度服务,将资产在多个层级进行分解,理清安全需求与相互职责;合理规划各结点的防护投入,实现整体效能最大化;建立综合服务机制,保障系统持续运行于安全状态。因此,ABC-S框架在智能网联汽车安全领域具有显著的实用性与自适应能力。     

基于ADAS的自动泊车功能数据分发服务设计

随着汽车电动化、智能网联化的不断发展,汽车控制系统将面临大量功能增加及技术升级,其中的电子电器架构逐渐趋向于中央计算集中化。针对高级驾驶辅助系统（ADAS）的自动泊车功能,对基于车载以太网的分布式实时通信（DDS）协议开展架构设计,通过多种异构传感器信息的采集和传输,实现自动泊车功能数据的实时交换。从实车检测效果来看,该设计方案可以满足当前驾驶辅助系统自动泊车功能的需求。     

基于CCP协议的混合动力整车控制器标定系统及其底层驱动的开发

为了实现混合动力汽车动力性、经济性、排放及辅助功能等的优化,采用Visual C＋＋基于CCP2.1协议开发了混合动力整车控制器上位机标定系统,并编写了控制器的底层驱动,构建了整个混合动力汽车整车控制器的标定平台。采用本标定系统所进行的实车标定实验证明该标定系统有着良好的人机交互界面,实时性和可靠性均能达到要求,适合混合动力汽车整车标定实验。     

中国汽车首次亮相日内瓦国际车展

在第77届日内瓦国际汽车展上，中华华晨汽车公司展出了其生产的3款产品。作为首次参展的中国汽车品牌，在华晨汽车展台中央，停放着明黄、银灰和深灰3辆轿车，依次是BC3双门轿跑车（原型为“M3Coupe”概念车）、BS4轿车（原型为“骏捷M2”）和BS6轿车（原型为“尊驰M1”）。中国华晨汽车公司面向欧洲市场生产的这3款汽车吸引了众多媒体的目光。     

解读“车联网”

由于具备强大的车与车、车与路、车与人、车与传感设备之间的交互功能,车联网逐步得到了汽车、通信等相关企业的格外关注,不少国内汽车企业已经开始搭建自己的车联网平台,并投入使用。不过,未来国内车联网领域的健康发展还需要解决缺乏核心技术、缺少行业标准、系统兼容,以及隐私信息安全等问题。