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1© 2014 The MathWorks, Inc.
汽车技术革新及MathWorks的响应
Linghui Zhang (张灵惠）
APAC Pilot Engineering Manager
2014. 6. 19
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技术在以前所未有的速度改变我们的生活
算法和软件无处不在
多功能显示器
计算机视觉数据分析
3Source: “BMW 328i vs. BMW 328i”, Road & Track, July 2013
汽车工程人员利用这些技术对汽车进行创新
2008 BMW 328i (E90) 2012 BMW 328i (F30)
ENGINE 3.0-liter I-6 2.0-liter turbo I-4
PEAK POWER 230 hp @ 6500 rpm 240 hp @ 5000 rpm
PEAK TORQUE 200 lb-ft @ 2750 rpm255 lb-ft @ 1250–4800
rpm
0–60/5–60 MPH 6.0/6.7 sec 5.6/6.7 sec
0–100 MPH 16.4 sec 14.4 sec
QUARTER-MILE 14.7 sec @ 96 mph 14.3 sec @ 100 mph
EPA CITY/HWY 18/28 mpg 23/34 mpg
新的动力总成，安全功能，
更好的人机界面，连接，
远程信息处理， …
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技术在以前所未有的速度改变我们的生活
算法和软件无处不在
多功能显示器
计算机视觉数据分析
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汽车工程的驱动力
Powertrain
Chassis and Safety
Comfort and Convenience
排放
燃油经济性
安全
舒适和便利
成本
算法和软件是解决方案的重要组成部分
设计复杂度的提升
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基于模型设计的流程
提供快捷的原型: rapid
prototyping
管理需求和规格的变更: executable spec
and code generation消除软件中潜在的缺陷: early and
continuous testing
and coverage
analysis
减轻验证工作:
automation
支持基于标准的开发: ISO 26262 and
AUTOSAR
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有许多成功部署实施基于模型设计的例子
更快的开发
提高生产率
使设计重用
优化性能
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潍柴动力开发自主高压共轨柴油发动机ECU软件
Challenge组建一个产品级发动机控制和软件开发团队，建立内部开发能力，并在36个月内完成第一个生产项目
Solution使用基于模型的设计，实现，和测试控制策略和ECU软件， 同时与MathWorks公司的咨询合作发展团队的软件开发技能和专长
Results 开发时间减少40%
集成测试的时间减少了一半 60%设计重用
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技术在以前所未有的速度改变我们的生活
算法和软件无处不在
多功能显示器
计算机视觉数据分析
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汽车显示系统的发展趋势
集群(Clusters): 从纯机械走向混合或完全重构
中心栈(Center stack): 加入LCD显示器
LCD 单元件在2013 增加16% . 预测：90M in 2017
Source: NPD DisplaySearch Automotive Displays Report
挑战– 针对图形和复杂控制逻辑的整合设计流程.
– 确保复杂控制逻辑的鲁棒性.
Chevy Volt MY2013
Ford F150 MY2011
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显示设计流与基于模型设计
Create logic
Simulate system
Generate code
Integrate & test
Create graphical
assets
Simulate panels
Generate code
Integrate
& test
Validate
requirements thru
co-simulation
Verify designs
thru co-simulation
Design approval
thru stand alone
prototype
Code generation
ensures
consistency
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“gravis: An HMI Design Platform with Simulink Integration”, Dr.-Ing. Sven Semmelrodt
2012 MathWorks Automotive Conference, Stuttgart, Germany, April, 2012
实例: Continental Gravis
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技术在以前所未有的速度改变我们的生活
算法和软件无处不在
多功能显示器
计算机视觉数据分析
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计算机视觉是先进的驾驶辅助系统的使能技术(Enabling
Technology)
From Advance Driver Assistance Systems Market,
Drivers, Functions , Continental AG, KSAE 2011
Adaptive cruise
control + Stop&Go
Forward collision
warning
Emergency brake
assist
Advanced
emergency braking
system
Traffic signal
recognition
Intelligent headlamp
control
Lane change assist
Back-up aid
Lane departure
warning
Lane keeping
system
Blind spot detection
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实例: 车道保持辅助系统Challenges
视觉算法
设计和测试
仿真如何能帮助?
Vision
AlgorithmRecorded
Image
Lane
Model
Vsion part simulation
控制算法
设计和测试
仿真如何能帮助?
Control
Algorithm
Lane
Model
Control part simulation
Dynamics feedback
Lane
Model
Vehicle
Dynamics
Tools
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实例: 车道保持辅助系统Further challenges
主动安全应用需要大量的测试以实现其鲁棒性， 但
车辆测试是危险的， 而HIL又非常昂贵
仿真能提供怎样的帮助？
Vision
AlgorithmRecorded
Image
Lane
Model
Vision part simulation
Control
Algorithm
Lane
Model
Control part simulation
Dynamics feedback
Lane
Model
Vehicle
Dynamics
Tools
System level verification
Feedback is essential
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实例: Delphi电子扫描雷达
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技术在以前所未有的速度改变我们的生活
算法和软件无处不在
多功能显示器
计算机视觉数据分析
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从大工程数据所获得的…
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实例: 诊断和预测
设计– 对百万兆字节试验数据进行分析，可用于优化和改进汽车的设计
全面分析– 更广泛的设计师团队为分析获取试验数据
决策– 依据从各方获得的所有数据创造新的产品和服务
Diagnostics investigations and analyses
of problems with systems and
equipment that are performed during
operations and monitoring.
Prognostics is an engineering discipline
focused on predicting the time at which
a system or a component will no longer
perform its intended function
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Daimler Fuel Cell基于Web的解决方案针对车队数据分析
Benefits 团体之间的共同工具组合 能使内外客户执行分析 多分析，少工具包的开发
Automated Report Generation Solution for Analysis of Worldwide Fuel Cell Vehicle Fleet
Taylor Roche, Daimler Fuel Cell, MathWorks Automotive Conference 2007, Detroit Michigan, USA
一个系统针对工程数据分析和决策支持 (例如：下一个加油站的位置)
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Summary 总结
技术在改变我们的生活– Opportunities for turning technologies into automotive
innovations
设计复杂性的提升– Need to meet the delivery dates with quality and cost
借助于更好的设计方法和工具的力量– For design, integration, and validation
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Accelerating the pace of engineering and science
Thank you for your attention!
