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特斯拉发布的一款把车载元件,包括各种阀、泵和电池、文娱体系、中控屏以及车身操控器转化成了一套原型的呼吸机体系。结合美敦力发布的简略版别的呼吸机,咱们咱们能够看到一个很有意思的状况:
● 特斯拉把中控屏+文娱体系的UI和HMI交互为一个医用仪器十分敏捷,而且把上层的操控算法都放在顶层上面进行操控;
● 特斯拉的车身电子集成操控器,供给了各路不同的传感器调度电路(收集)和驱动操控,加上电池的智能办理,能够将底层咱们比较花时刻的ECU层面的软件也进行比较快的改动;
● 结合各个车企环绕信息体系开发OS,把很多的底层功用开端笼统往上做,未来的轿车电子的确和其他工业产品有很大的相似性。
PART 1 美敦力的PB560呼吸机信息
我觉得美敦力是一家具有社会责任感的公司,为缓解呼吸机供给缺少,将自己的便携式PB560呼吸机规划图纸悉数开源,包括了软件、硬件(BOM+PCBA)以及结构图纸。如下图所示,咱们咱们能够了解下这个呼吸机包括哪些东西。呼吸机的根本功用为是辅佐患者呼吸,包括辅佐供氧的气路压力操控、整个回路的压力监控、回路的湿度监控,这些是依据医学的一套需求功用。在实践作业中,由于和患者的生命相关,整个体系包括本身的故障诊断功用,包括供电的高、低压报警、患者的窒息报警、湿度过高/过低报警,流速监控报警、供氧根本管路报警、呼吸机供电体系报警、电池体系故障报警、通讯报警等。
图1 美敦力的呼吸机根本功用
依据PB569里边的几块板子,包括Power Supply Board、Power Pack2、BuzzerBoard、CPU Board和电池板,整个体系结构是最简略的。中心的便是咱们之前轿车ECU里边,输入传感器检测和输出阀门以及依据PWM的气泵操控。
图2 美敦力呼吸机电子操控原理图
至于该产品的出产难度,如下图所示,由于这个商场是安稳的,且呼吸机是需求强操控的产品,因而即便美敦力开源,从PCBA的打样、找部件、烧录软件,这样的一个进程是需求挺长一段时刻才能把产值进步的,而且这些元器件规划选型或许比较老,在当时的条件下,你想批量的按着现有的资料造出来还比较困难。
图3 呼吸机的供电收拾
PART 2 特斯拉的原型呼吸机
特斯拉的工程师团队是十分灵敏和有意思的,由于呼吸机的原理正如视频中所说其实并不杂乱,而运用车用的HVAC体系,转变到呼吸机的要求,仅仅需求必定的时刻。他们的做法,便是运用车上的部件,依据体系原理图进行重组,这儿分为车用原有部件、其他部件(主要是检测传感器)和医疗部件,下面是特斯拉做的全体结构框图。如上面所说的,中心的问题是操控氧气的输入压力和全体的流量、压力及湿度操控。
图4 特斯拉呼吸机的框图
特斯拉其实跳过了美敦力用嵌入式体系来操控单个操控器,而是选用了Model 3(参数|图片)/Y上的文娱体系来进行顶层操控(在这个里边,特斯拉依据Linux开发),传感器和驱动部分,运用车身操控器(包括VC Front和VC Right两个,一个是配电功用+一个操控功用)来操控可变阀门交流信息,而且经过你自己的体系GUI开发,快速在15寸屏上做体系的交互,进行调理气压、流量、气量的操作。
补白:这套原型体系是具有12V电池+外部接入的电源
图5 特斯拉的呼吸机操控部件
其实以我的了解,这种倾向于集成化的体系架构,今后在车上是比较遍及的,群众/奥迪所发起的End to End(E2E)的架构,开发的中心仍是自己的信息体系OS,假定在ID.3(参数|图片)上这么魔改,咱们也能快速的得到一套依据车载域操控器的体系,理论上这个开发时刻或许比咱们在底层ECU上面改起来更快一些,尤其是不算特别实时的使命。
图6 奥迪的E3电子架构
结语:
最近一直在收集车载核算渠道的信息,这个趋势仍是很明显的,实践上不同车企关于选用这套东西是共同的,可是怎么样处理和供给商之间的联系,怎么构建本身的软件中心(究竟做多少作业)仍是存在不合。
作者简介:朱玉龙,资深电动轿车三电体系和轿车电子工程师,著有《轿车电子硬件规划》。
图|朱玉龙 网络及相关截图