行业与应用
如今的购车者已经习惯于通过智能手机获得源源不断的实时信息流,因此也越来越期望在自己的车辆中获得同样的体验。汽车制造商正在回应这样的需求,通过多个屏幕、摄像头和传感器确保乘客的安全、舒适和娱乐,并提供天气、交通状况,以及下一个加油站或充电站的位置。
由于软件在车辆中扮演着主要的角色,数据连接数量正早快速增长,这就要求工程师以不同的方式审视陈旧的系统。从发动机和制动器,到座椅和汽车收音机,汽车的任何部分都不再是孤立运行的。如今,设计师正在与顶级技术合作伙伴合作,以提供流畅、互联的车内体验。
扩展安全数据
当今的汽车不仅载人,还载着大量数据。联网车辆通常包含多达 一亿行软件代码,是 2010 年代码数量的十倍以上。
一些最重要的连接与安全功能有关,包括高级驾驶员辅助 (ADAS) 系统。汽车摄像头可以提供 360 度可视功能,超越了人眼的能力。即使在夜间或雾霾条件下,激光雷达和红外系统也能辨别驾驶员盲点中的移动物体。
自适应巡航控制系统使用雷达或激光传感器进行微调,以帮助驾驶员保持驾驶轨道,例如,该系统可以自动加速或减速,同前后车辆保持安全、稳定的距离。“前方碰撞警告”可以测量车辆之间的距离、角度和相对速度,并警告驾驶员即将发生的碰撞。自动紧急制动则更进一步,通过及时介入刹车防止事故。
许多商用车辆都配备摄像头和传感器来监控驾驶员的习惯,记录他们突然驶过停车标志的情况,或者加速或刹车的情况。一些车辆还具备注视和瞌睡检测功能,并会发出声音警告。在商用和个人车辆中,保险公司通过车载设备或手机应用程序向客户提供此类技术,并为安全驾驶给予保费折扣。
未来,ADAS 系统将变得更加主动,嵌入 5G 无线网络,从而实现直接的车对车和车对基础设施(车联网或 V2X)通信,并推出更多自动驾驶功能。
但目前我们还没有到达这一步。安全系统需要可靠的高速数据传输和高密度引脚连接器,从而快速收集并处理传入的信息,并将其传送给整个车辆的组件。例如,V2X 通信可能需要新的天线技术,才能以需要的速度传输所需信号。
定制信息和控制
除了增强的安全功能外,当今的购车者还考虑即时信息和控制。他们希望这些信息不是通过按钮和仪表传达,而是通过轻薄、时尚、可定制的触摸屏呈现。因此,数字仪表板现在提供多个屏幕,允许驾驶员选择和定位内容。例如,他们可以用转速表或地图代替速度表,一次性看到所有信息,或在视图之间进行切换。他们还可以调节座椅、播放音乐并打开车内的七彩灯光。
抬头显示通过挡风玻璃快速展示消息,提醒电动汽车司机剩余电池电量。随后,导航系统就可以引导他们前往最近的充电站。在途中,导航能查看地形并重新计算路线,以避开更耗电的陡坡。
机械系统与软件连接,在某些车型中,驾驶员可以选择自己的驾驶模式,比如运动、放松或越野模式,并通过电子连接器传递信息,以对悬架进行调整。
新的控制和功能(包括安全改进)不断涌现。为跟上变化的步伐,汽车制造商提供远程软件更新。只需更新软件或修复故障连接,经销商和维修店就可以解决一部分问题。电动汽车的移动部件比传统汽车少得多,因此几乎不需要其他任何维修。随着移动部件的市场份额增加,只需等待一顿午餐时间即可取车,无需替换用车或着第二天才去取车。
协作和手机化
软件驱动的功能和不断的设计调整给汽车制造商带来挑战。在过去,汽车制造商往往专注于可靠性,打造出几十年内都不需要大改的系统。在为今天的消费者打造更快捷、用户友好程度更高的软件系统时,一些制造商遇到了困难。Molex莫仕的一项调查显示,92% 的汽车公司相关方表示他们正在经历设计方面的挑战,而有 85% 认为传统思维可能会阻碍他们的发展。
与此同时,消费者正在下载 Apple CarPlay 和 Android Auto 等应用程序。这些应用程序提供熟悉的显示内容,并可以立即连接到用户最喜爱的播放列表或播客。CarPlay 还用户解锁和启动汽车。
现在,许多汽车制造商并非从零开始构建软件应用程序,而是与技术公司合作,一些人将这一现象称为汽车的“手机化”。
在宣布与谷歌合作时,福特首席执行官 Jim Farley 解释说,“我们必须摆脱一些非增值的通用事务,比如导航系统和许多车内娱乐体验。我们每年花费数亿美元来维持的体验,与手机相比毫无竞争力。”
在同一项 Molex莫仕调查中,35% 的受访者表示协作是推动创新的最佳方式。通过与拥有软件专业知识的公司合作,制造商可以满足客户的需求并维持销售额,同时积累专业知识,帮助他们为日益互联的未来做好准备。
这种合作的例子是,一家主要的一级供应商最近联合多家合作伙伴公司创建了一个车载计算平台。通过汇集硬件、组件、软件和服务方面的专家(包括 Molex莫仕),该团队创建了一个平台,有助于加快上市时间,同时让汽车制造商专注于功能差异化。
克服工程挑战
随着车内功能不断增加,和可用座舱空间越来越有限,这给工程师带来了新的挑战。为了占用更少空间并降低功耗,一些公司正在使用片上系统 (SoC) 电路,以在单个基板上容纳许多组件。
工程师还必须可靠地提供先进的软件功能,同时应对热量、噪音和振动。与合适的供应商合作会有所帮助。在开发灵活可靠的小型连接器、高速网络布线方面,Molex莫仕拥有多年经验,并不断完善和扩展其产品线,以与全球汽车制造商和供应商合作。
如今,人们已经习惯了享受智能手机所提供的源源不断的实时信息,而购车者也希望在自己的车上也能获得同样的体验。汽车制造商正在用多个屏幕、摄像头和传感器来满足这种需求,以保证乘客获得安全舒适的娱乐环境,并能了解天气和交通状况信息以及下一个加油站或充电站的位置信息。
随着软件在车辆中扮演主角,快速增长的数据连接数量,要求工程师以不同视角来审视传统系统。从发动机和制动器到座椅和汽车收音机,汽车的任何部分都不再孤立地运行。设计师现在正在与顶级科技合作伙伴合作,来向市场提供流畅互联的车内体验。
更多安全数据
如今的汽车不仅运送人员,还携带大量数据。联网车辆通常包含上亿行软件代码(英语),是2010年的10倍以上。
一些最重要的设备连接到先进驾驶辅助系统(ADAS)等安全系统。汽车摄像头的能力已经超过人眼,可以进行360度的巡视。激光雷达和红外系统可察觉驾驶员盲区中的移动物体,即使在夜间或雾霾条件下也是如此。
自适应巡航控制装置使用雷达或激光传感器进行细微调整,以帮助驾驶员进行正确驾驶,例如,通过加速或减速来始终保持与前后车辆的安全距离。前方碰撞预警装置可测量车辆之间的距离、角度和相对速度,警告驾驶员即将发生碰撞。而自动紧急制动功能更进一步提高了安全性,它可以及时进行制动,以防止事故发生。
许多商用车都装有摄像头和传感器,用于监控驾驶员的驾驶习惯,记录下他们突然驶过停车标志的场景以及加速或制动的场景。有些车中装有凝视和睡意检测装置,可发出声讯警告。保险公司通过在商用车和私家车中加装车载设备或手机应用程序向客户提供这类技术,并为安全驾驶提供保费折扣。
未来,ADAS系统将变得更具主动性,它将接入5G无线网络,实现车对车和车对基础设施(即,车对一切(V2X)的直接通信),并被增添更多自动驾驶功能。
但目前我们尚未做到这一点。安全系统需要可靠的高速数据传输和多引脚数量的连接器,以便快速收集和处理传入的信息,并将其传送给车辆中的所有设备。V2X通信可能需要新型天线技术,以必要的速度传输必要的信号。
定制信息和控制功能
除了需要增强性安全功能,如今的购车者还在需要车辆具备即时信息和控制功能,他们希望这些信息和控制功能不是通过按钮和仪表来使用的,而是通过轻薄、时尚和可定制的触摸屏来使用。因此,数字仪表盘现在提供了多块屏幕,让驾驶员可以选择并安排屏幕信息的布局。例如,他们可以将车速表替换为转速表或地图,或同时查看所有内容,或者在视图之间切换。他们还可以调节座椅,播放音乐并激活不同色调的车内彩虹灯。
在电动汽车中,预警系统会在挡风玻璃上显示闪烁信息,让司机知道电池还有多少电量。导航系统可以指引他们前往最近的充电站。一路上,它可以看到地形并重新计算路线以避免经过陡峭的山坡,进而避免更多的电量消耗。
机械系统也与软件相连。在某些车型中,驾驶者可以选择驾驶模式,包括运动、放松或越野模式。电子连接器传递信息以调整悬挂。
新的控制装置和功能(包括安全改进功能)一直在不断地被创造出来。为了跟上这一步伐,汽车制造商提供远程软件更新。经销商和维修店只需更新软件或修复故障连接即可解决某些问题。与传统汽车相比,电动汽车的运动部件要少得多,因此,除此上述维护之外也不需要什么其它维护。随着电动汽车获得市场份额,去维修店维修将是一个简单的午餐时段的活动,你无需使用拖车,也不会遇到通宵等待的麻烦。
协作和手机化
如何实现由软件驱动的功能以及如何不断调整设计以满足市场需要呢?这对汽车制造商来说是一个挑战,传统上汽车制造商关注的是可靠性,他们构建的是持续数年甚至数十年而无重大变化的系统。一些厂商一直在努力让自己的软件系统能够快速友好地满足当今消费者的需求。在Molex莫仕的一项调查中,92%的汽车公司利益相关者表示,他们正在经历设计上的挑战,85%的人认为传统思维可能会阻碍他们前进。
与此同时,消费者正在下载Apple Car Play和Android Auto等应用程序,这些应用程序为他们显示熟悉的内容,并能立即调出他们最喜欢的播放列表或播客。Car Play还允许他们解除汽车锁定并启动汽车。
现在,许多汽车制造商不再白费力气做重复的事情,他们不再从头开始自行构建软件应用程序,而是与科技公司合作来获得应用程序,有人称之为汽车的“手机化”。
在宣布与谷歌的合作时,福特首席执行官吉姆·法利(JimFarley)(英语) 解释说:“我们必须放弃研制那些没有附加值的通用装置,比如导航系统和许多车载娱乐体验设备。我们每年都要在这方面花费数亿美元进行研发,来维持一种基本上无法与手机行业竞争的通用体验。
在Molex莫仕的同一项调查中,35%的受访者表示协作是推动创新的最佳方式。通过与具有软件专业技能的公司合作,制造商可以满足客户的需要并保持销售量,同时获得这些领域的业内知识,以便为互联程度日益提高的未来做好准备。
例如,一家主要的一级供应商最近协同几家合作伙伴公司,共同创建了一个车载计算平台(英语)。该供应商通过将软硬件和服务方面的专家(包括Molex莫仕专家)聚集在一起,来共同创建一个平台,目的是加快产品上市时间,同时使汽车制造商能够腾出时间专注于差异化功能。
应对工程方面的挑战
车载功能正在不断增多,它们挤占了狭小驾驶舱内的空间,这给工程师带来了新的难题。为了节省空间并降低功耗,一些人正在使用带有系统级芯片(SoC)电路,这种芯片可以在单个基板上容纳许多元器件。
工程师还必须设法使用耐高温、噪音和振动的元器件来提供可靠且先进的软件功能。而与合适的供应商开展合作会获得这方面的帮助。Molex莫仕在开发灵活可靠的小型化连接器和高速网络布线方面拥有多年经验,并不断完善和增加其产品种类,旨在与全球汽车制造商和供应商开展合作。