All'interno di un software

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Come mangi un elefante? Un boccone alla volta. Come si sviluppa l'architettura elettrica incredibilmente complessa necessaria per far funzionare la prossima generazione di veicoli elettrificati, connessi, (sempre più) autonomi e continuamente aggiornabili? Più o meno allo stesso modo: dividi le numerose attività informatiche diverse in forchette gestibili assegnate a un numero compreso tra cinque e nove controller "di dominio", ognuno dei quali è considerevolmente più sofisticato delle 100 o più piccole unità di controllo elettroniche che sostituisce. Quindi colleghi questi vari minicomputer di dominio tramite un controller gateway dedicato.

Anche questa soluzione semplificata e razionalizzata è vista come un passo intermedio verso un’architettura futura in cui le attività informatiche integrate saranno ulteriormente aggregate in un’unità di elaborazione centrale ancora più potente che riceverà input costanti in tempo reale da forse quattro processori gateway zonali. Ognuno di questi si collegherà direttamente a una miriade di sensori e attuatori vicini che gestiscono compiti molto diversi, trasmettendo messaggi da e verso la CPU. Per ora, esaminiamo gli ambiti tipici che alimentano l'attuale generazione di veicoli definiti dal software.

Questo minicomputer gestisce tutte le attività relative alla gestione della batteria, al monitoraggio e al controllo di tutti i trasferimenti di potenza nella batteria ad alta tensione durante la ricarica cablata o wireless e la frenata rigenerativa e fuori da essa per l'accelerazione o l'uso di accessori, da veicolo a casa o alla rete potere di esportazione, ecc.

È qui che avviene tutta la pianificazione del percorso e il processo decisionale per la guida autonoma, con l’input proveniente dai dati dei sensori in arrivo, algoritmi relativi alla sicurezza, tabelle di ricerca con alberi decisionali multi-scenario e con il vantaggio dell’intelligenza artificiale. Le richieste di input di controllo vengono inoltrate da questo dominio al controller del dominio Vehicle Performance. Si noti che alcuni sviluppatori separano i sensori e la funzione di elaborazione della fusione dei sensori come un dominio di "percezione" separato che quindi comunica con il dominio di autonomia.

Questo hub centrale si collega ai vari domini, fungendo da porta di connessione per il servizio e gestendo gran parte della funzionalità di privacy dei dati e sicurezza informatica richiedendo l'autenticazione a più fattori e altre contromisure che comprendono un firewall contro gli attacchi malware e i tentativi di hackerare i controlli dei veicoli o dati. Il gateway monitora continuamente i diversi fronti di vulnerabilità (porte USB, slot per SD card, porte di connettività, ecc.).

Questo dominio informa e intrattiene gli occupanti del veicolo, fornendo infotainment, realtà aumentata e virtuale, giochi o acquisti a bordo, ecc. I sistemi audio e gli schermi sono gestiti da questo dominio, spesso comunicando con fornitori di intrattenimento fuori bordo tramite il dominio di connettività.

Questo dominio supervisiona la comunicazione dei dati tra l'auto e il cloud, il produttore del veicolo, i sistemi telematici (ad esempio, i vari sistemi satellitari di posizionamento globale), l'infrastruttura stradale e altri utenti della strada (noti anche come V2X: veicoli, pedoni, ciclisti, ecc.) , stazioni di ricarica, case o uffici e una miriade di altri nodi dell'"internet delle cose" globale. Questa comunicazione può avvenire tramite reti cellulari, WiFi, Bluetooth, connessioni cablate e altri mezzi. Questo dominio funge da canale per gli aggiornamenti via etere di software e firmware.

Questo minicomputer traduce tutti gli input di controllo, provenienti da un conducente o da un controller autonomo, nel modo in cui il gruppo propulsore e il telaio gestiranno le risposte di accelerazione, frenata e in curva. Considera gli input provenienti dai sensori di bordo della carrozzeria e del telaio e dalle informazioni del database esterno relative alle condizioni stradali, al clima, al terreno, ecc. Questo controller di dominio ottimizza le prestazioni per bilanciare i requisiti di comfort dei passeggeri, velocità verso la destinazione, consumo di energia o altre priorità predeterminate all'interno dei parametri di sicurezza programmati .

Alcune case automobilistiche e fornitori trattano ancora i seguenti ambiti come domini separati, invece di inserirli nei precedenti:

Raccogliere e presentare tutte le varie informazioni che vengono presentate sullo strumento principale e/o sul display head-up può essere abbastanza complesso da assegnare un mandato a un dominio separato e indipendente dall'esperienza del veicolo.