汽車操作系統的案例
汽車操作系統最新研究
來源 | Adaptive AUTOSAR
前言：軟件定義汽車背景下，操作系統是汽車生態發展的靈魂。隨著汽車電動化、智能化、網聯化的發展，汽車操作系統已經成為車輛中重要的組成部分之一，一定程度上決定了車輛的安全性、舒適度、智能化水平和整體性能。
1、汽車操作系統簡介
汽車操作系統是運行在異構分布硬件架構上的實時安全平臺軟件，提供整車及部件感知、規劃、控制等功能框架并向上支撐智能網聯駕駛生態的軟件集合，是汽車智能計算基礎平臺安全、實時和高效運行的重要基礎和核心支撐。
汽車操作系統包括安全車載操作系統、智能駕駛操作系統和智能座艙操作系統。
① 安全車載操作系統
安全車載操作系統主要面向經典車輛控制領域，如動力系統、底盤系統和車身系統等，該類操作系統對實時性和安全性要求極高，生態發展已趨于成熟。
安全車載操作系統主要是實時操作系統RTOS，主要應用對象是 ECU。ECU對安全車載操作系統最基本的要求是高實時性，系統需要在規定時間內完成資源分配、任務同步等指定動作。嵌入式實時操作系統具有高可靠性、實時性、交互性以及多路性的優勢，系統響應極高，通常在毫秒或者微秒級別，滿足了高實時性的要求。
目前，主流的安全車載操作系統都兼容 OSEK/VDX 和 Classic AUTOSAR 這兩類汽車電子軟件標準。其中，Classic 平臺基于 OSEK/VDX 標準，定義了安全車載操作系統的技術規范。
展開 汽車操作系統最新研究
1、汽車操作系統簡介
汽車操作系統是運行在異構分布硬件架構上的實時安全平臺軟件，提供整車及部件感知、規劃、控制等功能框架并向上支撐智能網聯駕駛生態的軟件集合，是汽車智能計算基礎平臺安全、實時和高效運行的重要基礎和核心支撐。
汽車操作系統包括安全車載操作系統、智能駕駛操作系統和智能座艙操作系統。
① 安全車載操作系統
安全車載操作系統主要面向經典車輛控制領域，如動力系統、底盤系統和車身系統等，該類操作系統對實時性和安全性要求極高，生態發展已趨于成熟。
安全車載操作系統主要是實時操作系統RTOS，主要應用對象是 ECU。ECU對安全車載操作系統最基本的要求是高實時性，系統需要在規定時間內完成資源分配、任務同步等指定動作。嵌入式實時操作系統具有高可靠性、實時性、交互性以及多路性的優勢，系統響應極高，通常在毫秒或者微秒級別，滿足了高實時性的要求。
目前，主流的安全車載操作系統都兼容 OSEK/VDX 和 Classic AUTOSAR 這兩類汽車電子軟件標準。其中，Classic 平臺基于 OSEK/VDX 標準，定義了安全車載操作系統的技術規范。
② 智能駕駛操作系統
隨著智能化、網聯化技術的發展，智能汽車感知融合、決策規劃和控制執行功能帶來了更為復雜算法并產生大量的數據，需要更高的計算能力與數據通信能力。基于 OSEK/VDX 和 Classic AUTOSAR 軟件架構的安全車載操作系統已經不能滿足未來自動駕駛汽車的發展需求，AUTOSAR 組織為面向更復雜的域控制器和中央計算平臺的集中式電子電氣架構推出 Adaptive AUTOSAR 平臺。
展開 阿里巴巴：未來中國汽車操作系統僅AliOS、安卓兩種
阿里巴巴從2010年開始研發移動操作系統，2014年開始研發汽車操作系統，自AliOS第一次在量產車上進行大規模商用至今也有超過2年時間，現已同榮威、名爵、大通、東風雪鐵龍、福特、觀致等多品牌展開了合作。
簡介汽車上的機器人操作系統（ROS）
ROS1在汽車應用上的弱點
當然，ROS并不是完美的，尤其是ROS1應用在智能汽車上存在不少局限性。早年間ROS1應用于智能駕駛研發時，正是由于這些局限性，各大公司都需要在ROS上進行二次開發，以滿足智能汽車要求。那ROS1究竟有哪些弱點呢？
1.單點失效。
如下圖所示，ROS1的通訊機制是存在主從結構的。也就是節點之間的通訊都依賴于一個Master。在這種集中式通訊方式下，如果Master失效了，那么系統就會崩潰。這在汽車行業功能安全的要求下，無疑是太脆弱了。
圖4：ROS1通訊機制示意圖
2.實時性差。
ROS1就是基于Linux操作系統之上的。Linux原生不是實時操作系統，ROS1自然也沒有實時性的設計考慮。ROS1設計之初更多地從實現最高性能的角度出發，在任務調度和線程切換等機制設計上并沒有保證實時性所要求的“確定時間”。例如汽車動力底盤域常見的輪速信號就很容易在原生ROS1中失真。
3.缺乏網絡安全機制。
ROS1并沒有實現任何安全機制來防止第三方進入ROS1網絡并讀取節點之間的通信。這意味著任何能夠進入汽車網絡的人都可以進入ROS1的信息傳遞并劫持汽車。這在汽車網絡安全法規日益嚴格的背景下，也無疑是力不從心的。
ROS1與ROS2
早年間，各大公司都針對ROS1弱點做了很多優化，以讓其適用于汽車。而這些研究和改進當然也反饋到ROS組織本身，所以也就有了上文提到的ROS2。那么ROS1和ROS2有什么差別呢？ROS2對這些弱點有改進嗎？話不多說，我們先來看看兩者的系統架構框圖對比。
圖5：ROS1和ROS2的系統架構框圖對比
由下往上看，在操作系統層，ROS2比ROS1支持的底層操作系統更多，也支持實時操作系統（RTOS）了。
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通用汽車申"線控離合器"系統專利 簡化換擋操作
核心提示：手動變速箱內的離合器系統是很少會被創新的系統之一。有時制造商們會對它進行徹底改造，但此類情況很少見。但據外媒報道，近日，通用汽車（GM）申請了一項專利技術，名為“線控離合器”系統，該系統基本上使用一個伺服和一個電位計（現代發動機中的電位計）來操作車輛的離合器。
蓋世汽車訊 手動變速箱內的離合器系統是很少會被創新的系統之一。有時制造商們會對它進行徹底改造，但此類情況很少見。但據外媒報道，近日，通用汽車（GM）申請了一項專利技術，名為“線控離合器”系統，該系統基本上使用一個伺服和一個電位計（現代發動機中的電位計）來操作車輛的離合器。
離合器通常用于將汽車發動機與其手動變速箱聯接或分離，以便駕駛員可以換擋。在傳統的離合器系統中，離合器踏板通過兩種方法之一連接到離合器。一些較舊的車型會使用電纜將離合器踏板連接到離合器。大多數其他汽車會使用一個連接到液壓主缸的離合器踏板，然后將利用流體壓力來驅動變速箱本身自帶的從動缸。
兩種系統都有缺點。電纜離合器通常需要駕駛員出許多力才能將其啟動，并且電纜使用時間長的話就需要不斷調整。雖然液壓離合器無需調整，但是隨著元件和制動液使系統中的橡膠密封件退化，液壓離合器會發生泄漏。而此類通用汽車提出的電力離合器（electronic clutch）就可解決上述問題。
由于通用汽車提出的電力離合器系統只需將幾根連接到踏板電線連接到從動缸，工程師就可將離合器放置到駕駛員希望放置的位置，因此，此系統將為汽車帶來很多益處，也簡化了駕駛員的換擋操作。
展開 領先的高端汽車制造商使用Qt構建下一代操作系統
Qt Group助力梅賽德斯-奔馳公司推進軟件定義汽車，支持開發以3D顯示、提升信息娛樂系統為特色的下一代數字座艙。
Qt Group（Nasdaq Helsinki：QTCOM）近期宣布，其與梅賽德斯-奔馳公司的長期合作進入全新階段。梅賽德斯-奔馳所采用的開發平臺已升級到Qt 6，并正利用Qt框架、設計、開發和質量保證工具為其所有汽車和車載顯示屏構建備受期待的操作系統“MB.OS”。Qt將幫助該操作系統實現跨平臺開發，同時縮短上市時間。
MB.OS操作系統涵蓋梅賽德斯-奔馳的“用戶體驗”系統，該突破性的全新架構是軟件定義汽車的完美體現，包括全新的數字顯示屏和駕駛輔助系統改進。隨著Qt成為該汽車制造商“軟件定義汽車”開發的重要組成部分，下一階段的合作將優化在MB.OS上運行的車載應用程序的性能、提升其開發便捷性和可維護性。
Qt框架和工具賦予梅賽德斯-奔馳自主掌控車載軟件開發的能力。許多汽車制造商現在也希望效仿梅賽德斯-奔馳的做法。
目前，全球有150多萬開發者正在使用Qt技術。Qt為整個軟件開發生命周期提供跨平臺的解決方案，從UI設計、軟件開發到質量保證和部署，使設計師和開發者能夠同時工作并縮短開發時間。
“看到行業領導者們打造創新的用戶體驗讓人尤為興奮。升級到Qt 6意味著梅賽德斯-奔馳團隊擁有了支持‘軟件定義汽車’開發的完美工具，”Qt Group業務運營高級副總裁Steffan Schumacher說，“Qt是構建數字UI的完美選擇，尤其在致力于創造可靈活升級的全新信息娛樂系統體驗方面。”
Qt是產品設計的理想選擇，它使得開發者和設計師可以在同一框架內同時工作，從而促進二者之間的密切配合。
展開 汽車大觀｜武文光：中科創達汽車產業變革的賦能者
通過對全球優勢資源的整合，中科創達大幅提升了自身在智能網聯汽車領域的核心技術能力和國際化地位。
值得一提的是，中科創達對智能網聯汽車相關產業鏈的收購，也讓它們發揮出了1+1>2的效果。
具體而言，在中科創達的操作系統、Rightware領先的UI設計技術以及MM Solutions智能視覺技術的疊加下，不僅中科創達的智能網聯駕駛艙解決方案已升級到4.5版，而且截止2020年，包括廣汽、上汽、一汽、理想、大眾、通用、豐田等頭部車企，也都成為了中科創達的客戶。
而談及未來的發展規劃，武文光向《汽車大觀》說道，中科創達為自己定下的目標是全球領先的智能操作系統產品及技術提供商，未來會專注于智能操作系統的軟件領域，為客戶提供操作系統全棧式產品、技術和解決方案。
“把自己的領域做精做專，做到無人能及，不斷為社會為客戶創造價值，將是中科創達努力的方向。”武文光表示。
展開 基于AMESim的純電動汽車熱管理系統的優化設計 附AMESim優化過程基礎操作及DOE&遺傳算法G
基于AMESim軟件建立了完整的純電動汽車的熱管理系統模型，并通過整車實驗驗證了模型的正確性．在此模型的基礎上，本文分別對水冷系統、高溫環境下的熱管理系統及爬坡工況下的熱管理系統進行了優化設計，并對熱管理系統的控制策略進行了優化，使熱管理系統能適應不同工況和環境溫度的整車熱管理要求．本文基于AMESim軟件對純電動汽車的熱管理系統進行優化設計的方法為研究和開發純電動汽車的熱管理系統提供了思路和參考。
0引言
純電動汽車是未來汽車發展的重要方向，也是目前發展最快的新能源汽車之一．為了系統地研究純電動汽車的能量流動，需要對它建立完整的熱管理系統．這不僅是汽車零部件散熱的需求，更是提高整車能源效率的重要手段．
本文利用AMESim軟件搭建了一套比較完整的純電動汽車熱管理系統的仿真模型，并通過實驗驗證模型的正確性，并在此模型基礎上對整車熱管理系統進行優化設計．
1純電動汽車熱管理的要求
本文研究的純電動汽車的參數如表1所示．
本文研究的整車熱管理系統主要包括兩部分：電動汽車前艙水冷系統和電池包風冷系統．其中水冷系統的結構如圖1所示。
展開 聊一下汽車電傳電控系統中的安全死穴：實時系統和分時系統
一、車規級芯片
制造手機芯片和汽車芯片，哪個難度更大?知乎上有過類似問題的回答，大概意思概括下：手機芯片，天下武功唯快不破；汽車芯片，穩定壓倒一切。
汽車搭載的車規級芯片,與手機電腦搭載的消費級芯片，兩者差異不是在簡單的制程和核心數量上。
車規級芯片要過三道技術關
第一道關是環境關。
相比手機，汽車的工作環境要惡劣百倍。行駛時不僅會遭遇更多的振動和沖擊，還可能要面對各種液體或粉塵的侵蝕，甚至就連溫度條件也頗為極端。
比如車規級芯片要承受的溫度范圍一般在-40°C-150°C之間，而消費級芯片只需滿足0°C~70°C工作環境即可。
第二道關是壽命關。
手機作為消費品，生命周期一般不會超過5年，而汽車作為大宗商品，使用壽命往往在15年、或者駕駛20萬公里左右，這不僅要求車規級芯片要有足夠長的壽命，還要求它能在未來15年內都能滿足汽車行駛的基本訴求。
第三道關，也是最重要的一道關，是安全關。
手機玩游戲時死機，頂多是被隊友罵兩句，但汽車如果開在路上，芯片崩了，那可能就要出人命了。
用更直觀的數據來說，手機芯片可接受的不良率是萬分之二，汽車芯片的不良率則不能高于百萬分之一。
二、系統區別
為了進一步能夠讓大家理解汽車上控制單元操作系統和消費電子產品操作系統區別，將一些公開的資料匯總整理如下：
實時操作系統 實時操作系統
英文稱Real Time Operating System，簡稱RTOS。
1.實時操作系統定義
實時操作系統（RTOS）是指當外界事件或數據產生時，能夠接受并以足夠快的速度予以處理，其處理的結果又能在規定的時間之內來控制生產過程或對處理系統作出快速響應，并控制所有實時任務協調一致運行的操作系統。
展開 影響吸收穩定系統因素及系統操作技術詳解
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 互聯網整理
關鍵詞 | 吸收穩定系統 操作
共 3922 字 | 建議閱讀時間 18 分鐘
影響吸收穩定系統操作的因素
01
吸收操作影響因素
影響吸收的因素很多，主要有：油氣比，操作溫度、操作壓力、吸收塔結構、吸收劑和溶質氣體的性質等。對具體裝置來講，吸收塔的結構、吸收劑和氣體性質等因索都已確定，吸收效果主要靠適宜的操作條件來保證。
①油氣比
油氣比是指吸收油用量（粗汽油與穩定汽油）與進塔的壓縮富氣量之比。當催化裂化裝置的處理量與操作條件一定時，吸收塔的進氣量也基本保持不變，油氣比大小取決于吸收劑用量的多少。增加吸收油用量，可增加吸收推動力。從而提高吸收速率，即加大油氣比，利于吸收完全。但油氣比過大，會降低富吸收油中溶質濃度，不利于解吸；會使解吸塔和穩定塔的液體負荷增加，塔底重沸器熱負荷加大回循環輸送吸收油的動力消耗也要加大；同時，補充吸收油用量越大，被吸收塔頂貧氣帶出的汽油量也越多，因而再吸收塔吸收柴油用量也要增加，又加大了再吸收塔與分餾塔負荷。從而導致操作費用增加。另一方面，油氣比也不可過小，它受到最小油氣比限制。當油氣比減小時，吸收油用量減小，吸收推動力下降，富吸收油濃度增加。當吸收油用量減小到使富吸油操作濃度等于平衡濃度時，吸收推動力為零，是吸收油用量的極限狀況，稱為最小吸收油用量，其對應的油氣比即為最小油氣比．實際操作中采用的油氣比應為最小油氣比的1.1～2.0倍。一般吸收油與壓縮富氣的重量比大約為2。
展開 基于uC/OS-II操作系統的無人機飛控系統軟件設計
基于uC/OS-II操作系統的無人機飛控系統軟件設計
史峰，何立明，馬曉峰，史中正
摘要：針對以往飛控系統軟件中代碼多，可靠性、實時性差，不具通用性等缺點，采用uC/OS-II操作系統設計無人機飛控軟件，利用操作系統來進行軟件中各任務的實時調度和通信。通過地面測試和空中試驗表明：該軟件系統具有可靠性高、實時性強等優點， 滿足飛控系統軟件設計要求。
關鍵詞：飛控系統; uC/OS-II；優先級劃分；調度與通信
0、引言
無人機飛行控制系統是一個復雜的多任務系統, 要求不僅能夠與地面控制站雙向通信、采集傳感器數據、進行飛控/導航計算、驅動執行機構等, 還要求可靠性高、實時性強。傳統的飛控系統軟件大多按預先設定的順序循環執行, 具有代碼多，可靠性、實時性差， 不具備通用性等缺點。
針對以上缺點，本文采用uC/OS-II操作系統開發無人機飛控軟件, 將復雜的處理任務交給操作系統進行實時調度，滿足無人機飛控系統實時、多任務的要求。
展開 
MBSE產品模型架構應用：基于模型的系統工程 (MBSE) 在汽車傳動系統子系統架構中的應用
○ 向左/向右直接扭矩
○ 向前/向后直接扭矩
○ 倍增扭矩
○ 斷開輔助傳動系統
● 每個功能相關聯，或 映射到至少一個邏輯塊
● 然后通過泛化繼承功能或操作
● 從動力傳動系統到車輪的推進力傳輸是最基本、最明顯的傳動系統功能
● 在抽象的功能層面上，傳遞的扭矩的程度或數量不一定相關——重要的是所有的傳動系統都傳遞扭矩
● 在我們的模型中，所有機械子系統和部件都繼承了“傳遞扭矩”功能
● 重要的是要注意，沒有一個部件單獨提供或滿足傳遞扭矩功能——它是整個系統的緊急功能
● 下一個功能是控制左/右扭矩，這是車橋/變速驅動橋差速器邏輯塊的操作或行為
● 下一個功能是控制前后扭矩，這是分動箱的行為，僅存在于 AWD 或 4X4 動力傳動系統配置
● 在動力傳動系統模型中，倍增扭矩功能僅是車橋的行為
● 最后一個功能是斷開功能，即行為斷開設備
建模方法：邏輯分解
● 定義功能塊后構建邏輯塊，需要一定的經驗和工程判斷
● 良好的邏輯分解應該不受任何特定設計概念的束縛，因為第一個設計概念不太可能是最好的設計概念
● 傳動系統邏輯圖提供了捕獲車輛輸入所需的結構，以支持用于計算傳動系統沖擊扭矩的參數方程，這是選型的基礎
需求和測試用例管理
● 使用MagicDraw 中的導入功能將需求導入到需求包中。
展開 大會進行中：西門子汽車性能工程線上研討會，想要的都有：NVH、結構輕量化、整車系統、平臺架構、汽車性能、電子系統...
順境看戰略，逆境看韌性，身處汽車產業中的各企業是否已做好適當的戰略和計劃，以屹立于當下，繁榮于未來？
一輛典型的汽車大約會有50000個機械和法規的要求，若結合電子電氣和軟件等方面，將產生450000個要求。這也就意味著，在汽車設計、制造、銷售、產業鏈越來越依靠科技的未來，誰占領了科技的制高點，誰便將是未來汽車市場的贏家。
同時，汽車產業新四化已經到來，電動化與智能化日益深入，傳統車企面臨近在咫尺的生態重構，如何建立新一代全新的開發模式是整個行業面臨的考驗。
為讓汽車企業能不斷提高足夠先進的理念、產品，以及有足夠的支撐力量來完成變革，西門子數字化工業軟件將在明日開啟線上研討會“數字創新產品——汽車性能工程數字化雙胞胎線上研討會”，為行業難題帶來答案。
展開 汽車制動系統結構解析_汽車知識圖解
車身電子穩定系統(Electronic Stability Program，簡稱ESP)，是博世(Bosch)公司的專利。其他公司也有研發出類似的系統，如寶馬的DSC、豐田的VSC等等。
ESP系統其實是ABS（防抱死系統）和ASR（驅動輪防滑轉系統）功能上的延伸，可以說是當前汽車防滑裝置的最高形式。主要由控制總成及轉向傳感器（監測方向盤的轉向角度）、車輪傳感器（監測各個車輪的速度轉動）、側滑傳感器（監測車體繞縱軸線轉動的狀態）、橫向加速度傳感器（監測汽車轉彎時的離心力）等組成。控制單元通過這些傳感器的信號對車輛的運行狀態進行判斷，進而發出控制指令。
● ESP是如何工作的?
當汽車快速行駛或者轉向時，產生的橫向作用力會使汽車不穩定，易發生事故，而ESP系統可以將這種情況防患于未然。那么這套系統是如何做到的呢?
當車輛前面突然出現障礙物時，駕駛員必須快速向左轉彎，此時轉向傳感器將此信號傳遞到ESP控制總成，側滑傳感器和橫向加速度傳感器發出汽車轉向不足的信號，這就意味著汽車將會直接沖向障礙物。那么這時ESP系統將會瞬間將后輪緊急制動，這樣就能產生轉向需要的反作用力，使汽車按照轉向意圖行駛。
如果在汽車轉向后行駛的左車道上反向轉向時，汽車會有轉向過度的危險，向右的扭矩過大，以至于車尾甩向左側。這時ESP系統會將左前輪制動，扭矩就會減小，使得汽車順利轉向。
展開 【討論】如何系統的學習汽車電控系統?
各位大神，如何系統的學習汽車的電控系統，有沒有推薦得書單或者教程，感激感激
