Futuristic silver car driving on a road with an overlay of digital circuit lines and highlighted zone control units. A cloud icon above the car symbolizes connectivity and cloud integration for advanced vehicle functions.

Zone Control Units

Eine neue Steuergeräte-Plattform für Server-Zonen-Fahrzeugarchitekturen

AUMOVIO treibt die Umsetzung von Server-Zonen-Architekturen in Fahrzeugen erfolgreich voran.

  

Nach der bahnbrechenden Entwicklung und Auslieferung von High-Performance-Computern (HPC) sind die so genannten Zone Control Units (ZCU) eine weitere Schlüsselkomponente für das softwaredefinierte Fahrzeug.

  

Zone Control Units reduzieren die Komplexität von Fahrzeugnetzwerken sowie die Kosten, indem sie zentralisierte Architekturen und die zunehmende Trennung von Soft- und Hardware unterstützen. Darüber hinaus sind sie eine Voraussetzung für kontinuierliche Updates, Verbesserungen und Funktionsbereitstellungsdienste, die den Wandel zum softwaredefinierten Fahrzeug unterstützen.

Zone Control Units für mehr Effizienz

Wo bisher einzelne Funktionen oder Funktionsbereiche in einzelnen Steuergeräten in das Fahrzeug integriert waren, wird jetzt neu gedacht. Die neuen Zone Control Units fassen Fahrzeugfunktionen in physischen Zonen nahe der Sensoren und Aktuatoren zusammen und bilden die mittlere Ebene zwischen der Serverebene der HPCs und den einzelnen Sensoren und Aktuatoren "vor Ort". Dies gewährleistet eine intelligente Aufgabenverteilung zwischen allen Ebenen.
Draufsicht auf ein transparentes Auto, das den Aufbau der Zonenarchitektur zeigt. Vier Zonensteuergeräte sind in der Nähe jedes Rades angebracht und mit einem zentralen Hochleistungscomputer verbunden. Rot leuchtende Linien stellen Daten- und Stromverbindungen zwischen den Zonen dar.
Abbildung eines transparenten Automodells mit herkömmlicher Verkabelung und mehreren elektronischen Steuergeräten, die rosa hervorgehoben sind. Der Text lautet „Klassische Fahrzeugarchitektur“ und zeigt das herkömmliche Design verteilter Automobilelektronik.
Transparente Seitenansicht eines Autos, die die Zonenarchitektur veranschaulicht. Mehrere elektronische Steuereinheiten sind in der Nähe der Räder positioniert und über hervorgehobene Verdrahtungswege mit einem zentralen Hochleistungscomputer verbunden. Rot leuchtende Bereiche zeigen die Position der Zonensteuerungen an.

Zone Control Units übernehmen die Rolle des Kommunikationsgateways, sorgen für eine intelligente Stromverteilung und gewährleisten die zuverlässige Ausführung von x-Domain Echtzeit-Fahrzeugfunktionen, wie z. B. Audio, externer Sound, Einparkhilfe, Klimaanlage oder Federung.

  

Jede Zone Control Unit bündelt alle Funktionen in einem lokalen Teilbereich des Fahrzeugs. So sind die ZCUs beispielsweise für alle Steuerungs-, Service- und Datenmanagementaufgaben in dem jeweiligen Bereich vorne rechts oder links oder im Heck des Fahrzeugs zuständig. Dadurch werden die Kabel zwischen ZCUs und elektronischen Komponenten optimiert. Die wenigen ZCUs sind jeweils über eine Hochleistungsverbindung wie Ethernet mit dem zuständigen HPC verbunden. Das Ergebnis ist eine Architektur, die die Komplexität reduziert und gleichzeitig Gewicht und damit CO² einspart.

ZCU Hauptmerkmale

Nahaufnahme einer Explosionsdarstellung einer elektronischen Steuereinheit (ECU) für Kraftfahrzeuge. Das Bild zeigt das schwarze Kunststoffgehäuse, das von der grünen Leiterplatte getrennt ist, mit sichtbaren Mikrochips und elektronischen Bauteilen.
  • Hauptsteuergerät einer physischen Fahrzeugzone, das sich in der Nähe der Sensoren/Aktuatoren und Peripheriegeräte befindet
  • Lokales Gateway innerhalb einer physikalischen Zone mit Ethernet-Backbone-Verbindung zum Fahrzeugserver (HPC)
  • Hub für zonales x-Domain Management von Signalen, Daten und Energie
  • Fähigkeit zur Unterstützung einer dienstorientierten Architektur mit Diensten für standardisierte Eingangs-/Ausgangssteuerungen
  • Fähigkeit, kritische x-Domain Echtzeitfunktionen zu hosten
  • Steuerung der Stromversorgung in der Zone (Smart Power Distribution/SPD) einschließlich elektronischer Absicherung, Diagnose und Wiederherstellung

Skalierbare und modulare Lösung

Die ZCU-Plattform von  AUMOVIO ist skalierbar und modular, um den Fahrzeugherstellern maximale Flexibilität bei der Entwicklung von Fahrzeugarchitekturen zu bieten. Die vollständige Integration von Hardware, Software (Services) und Funktionen von Drittanbietern ist möglich.Der modulare Aufbau der Plattform gibt Ihnen die Freiheit, die jeweilige ZCU optimal an die spezifischen Anforderungen einer Anwendung anzupassen. Da bewährte Anwendungssoftware in neuen Fahrzeugmodellen wiederverwendet werden kann, reduziert sich der Validierungsaufwand und die Entwicklung wird beschleunigt - die Time-to-Market verkürzt sich. Die AUMOVIO-Plattform für Zone Control Units trägt somit zur Optimierung von Kosten und Entwicklungszeit bei.
Grafik, die drei modulare Zonensteuergeräte (ZCU) in verschiedenen Größen auf einem dunklen Leiterplattenhintergrund zeigt. Der Text lautet „Skalierbarkeit“ und „Modulare und skalierbare ZCU-Plattformlösung für schnelle Anpassungen“ und veranschaulicht die flexible Architektur der Automobilelektronik.
Infografik zur Zone Control Unit (ZCU)-Plattform mit standardisierten Hardware- und Softwaremodulen. Enthält puzzleförmige Symbole, die Softwareelemente wie Digital Access, PASE, CDL, Light und SPD sowie Infrastrukturfunktionen wie Zeitsynchronisation, Energieverwaltung, Routing, intelligente Energieverteilung, Diagnose und Spannungsmanagement darstellen. Zu den Hardwarekomponenten gehören verschiedene Treiber (CAN, LIN, ETH, LF, HSD, LSD) und eine intelligente Sicherung. Der rechte Abschnitt hebt die Vorteile standardisierter Plattformelemente hervor: hohe Qualität, Skalierbarkeit, Modularität und einfache Integration.
  • Modulare und skalierbare ZCU-Plattformlösung für schnelle Anpassungen
  • Die ZCU-Plattform bietet eine flexible Integrationsbasis, die sowohl für die Funktionsbibliothek von  AUMOVIO als auch für Software von Drittanbietern offen ist
  • Skalierbares mechanisches Konzept und verschiedene Steckertypen
  • Verbesserte Skalierbarkeit des Backbones mit verschiedenen Mikrocontroller-Familien von geringer bis hoher Leistung
  • Flexible Lösungen für Bussysteme und intelligente Energieverteilung
  • Plattformlösung für Sicherheitsstufen bis zu ASIL C und zukünftig ASIL D

Intelligente Stromverteilung

Die Server-Zonen-Architektur und neue intelligente Sicherungskomponenten ermöglichen eine neue dezentrale Energieverteilung in der Fahrzeugarchitektur. So kann die Zone Control Unit auch die Steuergeräte sowie die Sensoren und Aktuatoren in der Nähe mit Strom versorgen.
Diagramm eines Fahrzeugs mit orange hervorgehobener Verkabelung und mehreren Zonensteuergeräten, die mit einem zentralen Hochleistungscomputer verbunden sind. Der Text lautet „Smart Power Distribution“ und steht für eine fortschrittliche Zonenarchitektur für effizientes Energiemanagement.

Die Zone Control Unit sorgt für eine kontrollierte Stromversorgung der Steuergeräte, Sensoren und Aktuatoren in der jeweiligen Zone. Sie steuert den Stromverbrauch dezentral in der Zone und verbessert die Stromüberwachung und die Diagnosemöglichkeiten. Eine ZCU ermöglicht eine softwaregesteuerte Stromverteilung und verteilt den Strom beispielsweise nach der Priorität der Verbraucher. Außerdem werden Länge, Durchmesser und Komplexität des Kabelbaums reduziert. Eine optionale redundante Stromversorgung zur Abdeckung von Sicherheitsanforderungen kann ebenfalls realisiert werden.
  • Mehrfache Diagnose
  • Automatischer Schutz gegen Überstrom, Spannung und Temperatur
  • Reaktivierung im Falle einer Störung möglich
  • Kontrolle der elektrischen Parameter (Strom, Spannung, Temperatur)
  • Kleinerer Drahtdurchmesser (Abschaltcharakteristik kann angepasst werden)
  • Vorausschauender Lastausgleich (temporäre Abschaltung von Lasten zur Kompensation anderer Lasten – Sicherheit vs. Komfort)
  • Überwachung der Parameter der Leistungsstufen zur Nutzung in einem zentralen Energiemanagement
  • Steuerungssoftware kann in die Mikrocontroller der ZCU-Varianten integriert werden
Fahrzeugdiagramm mit roten und blauen Verkabelungswegen für die Stromverteilung, verbunden mit Zonensteuergeräten und einem zentralen Computer. Der Text lautet „Intelligente Stromverteilung“ und enthält Beschriftungen für eine 12-V-Batterie und eine optionale redundante Hochspannungsversorgung.

Warum AUMOVIO?

Die Zone Control Units von  AUMOVIO tragen dazu bei, das volle Potenzial des softwaredefinierten Fahrzeugs zu erschließen.

Warum ist AUMOVIO Ihr Partner der Wahl?
  • Vollständiger x-Domain-Anbieter für alle Hardware- und Softwareelemente der Server-Zonen-Architektur
  • Marktführer für Karosserie- und Netzwerkelektronik mit langjähriger Erfahrung in allen Märkten
  • Umfassende Fähigkeiten bei der Architekturdefinition und Systemintegration
  • Modulare und skalierbare ZCU-Plattformlösung, die schnelle Anpassungen mit geringem Aufwand ermöglicht
  • Große Erfahrung in der nahtlosen Integration von Software von Drittanbietern in ZCUs
  • Flexible Geschäftsmodelle von Komplettsystemen bis hin zu Hardware oder reinen Anwendungsfunktionen
Futuristisches Auto auf einer Straße mit transparenten Karosserieüberlagerungen, die die interne elektronische Architektur zeigen. Farbcodierte Bereiche heben die Zonensteuergeräte und die Verkabelung für fortschrittliches zonenbasiertes Fahrzeugdesign und Konnektivität hervor.

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