前 言
第1章 電子電氣系統1
1.1 系統的定義2
1.2 系統工程4
1.3 系統思維7
1.4 汽車電子電氣系統的構成8
1.4.1 汽車電子電氣系統的定義8
1.4.2 汽車電子電氣系統三視圖9
1.5 汽車電子電氣系統分解12
1.5.1 系統分解的目的和意義12
1.5.2 系統分解的4個步驟與3個原則13
1.6 本章小結19
第2章 電子電氣架構技術基礎20
2.1 架構的定義20
2.1.1 架構詞解21
2.1.2 架構與系統的關系21
2.1.3 電子電氣架構22
2.2 電子電氣架構三視圖23
2.2.1 邏輯視圖24
2.2.2 物理視圖26
2.2.3 過程視圖27
2.2.4 3種視圖的關系29
2.3 電子電氣架構的4個子架構30
2.3.1 網絡架構31
2.3.2 電氣架構35
2.3.3 功能架構41
2.3.4 軟件架構44
2.4 理解架構設計與系統開發的關系56
2.4.1 架構設計與城市規劃57
2.4.2 系統開發與街區設計57
2.4.3 零部件設計與建筑設計58
2.4.4 供應商開發與施工實現58
2.4.5 架構設計的重要性58
2.4.6 架構設計與系統開發的區別59
2.5 架構設計的意義59
2.6 本章小結60
第3章 電子電氣架構的發展歷程61
3.1 IPO模型61
3.2 電子電氣架構發展的驅動因素63
3.2.1 汽車電子的誕生63
3.2.2 ECU的誕生64
3.2.3 汽車電子電氣架構的誕生65
3.2.4 汽車電子的6個發展階段65
3.3 基礎技術的發展66
3.3.1 芯片66
3.3.2 通信和網絡68
3.3.3 軟件73
3.3.4 電氣架構的相關技術89
3.4 電子電氣架構的演進93
3.4.1 車身控制模塊的誕生93
3.4.2 電子電氣架構的演進94
3.4.3 電子電氣架構的8條基本發展規律101
3.5 本章小結102
第4章 系統開發方法與工具103
4.1 基本開發方法103
4.1.1 正向開發與逆向工程103
4.1.2 瀑布開發模型104
4.1.3 瀑布開發模型在整車開發中的應用107
4.2 需求工程110
4.2.1 需求的定義111
4.2.2 需求的種類112
4.2.3 需求工程的5個活動113
4.2.4 需求工程的意義和目的120
4.3 基于模型的系統工程121
4.3.1 MBSE的定義122
4.3.2 MBSE模型的4個象限123
4.3.3 MBSE的三大支柱124
4.3.4 MBSE的實施130
4.4 本章小結133
第5章 電子電氣架構設計的目標與原則134
5.1 架構設計的目標134
5.1.1 為什么需要架構設計135
5.1.2 理想的架構設計136
5.2 架構設計的原則137
5.2.1 設計原則的產生與傳遞138
5.2.2 設計原則的分層138
5.2.3 架構設計的三大原則139
5.3 本章小結143
第6章 電子電氣架構開發方法144
6.1 定義產品特性145
6.1.1 用戶的需求145
6.1.2 從用戶故事開始設計147
6.1.3 特性149
6.1.4 用例151
6.1.5 卡諾模型155
6.2 功能開發157
6.3 架構形態設計161
6.3.1 電子電氣系統的物理分解162
6.3.2 架構形態設計的5個步驟166
6.3.3 電氣架構與網絡架構的雛形167
6.4 系統開發170
6.4.1 子系統開發概覽170
6.4.2 收集需求172
6.4.3 系統設計173
6.4.4 評審和更新179
6.5 線束開發180
6.6 網絡設計181
6.7 基礎技術開發183
6.8 零部件開發184
6.9 驗證和確認185
6.9.1 測試的種類185
6.9.2 測試的基本理念186
6.10 電子電氣架構開發方法總結189
6.10.1 一個源頭:需求189
6.10.2 兩條主線:功能與性能190
6.10.3 兩個工作:分解和分配190
6.10.4 兩種思路:增量與重構191
6.10.5 一個問題:架構設計是技術還是管理193
6.11 本章小結194
第7章 電子電氣架構管理195
7.1 電子電氣系統4類關系的管理195
7.2 電子電氣系統的利益相關者197
7.2.1 利益相關者的分類197
7.2.2 常見的6類利益相關者198
7.3 架構團隊:利益相關者之間的平衡器200
7.4 架構師的8項基本能力202
7.4.1 洞察業務本質的能力203
7.4.2 強大的學習能力203
7.4.3 高瞻遠矚的能力204
7.4.4 適當妥協的能力204
7.4.5 高度的抽象能力205
7.4.6 系統思考的能力205
7.4.7 良好的溝通能力206
7.4.8 強大的領導力207
7.5 電子電氣架構的哲學思考207
7.5.1 忒修斯之船與系統結構208
7.5.2 熵增原理與架構發展209
7.5.3 電子電氣架構的評價210
7.6 本章小結210
第8章 “新四化”與軟件定義汽車212
8.1 汽車行業的“新四化”212
8.1.1 “新四化”概念的誕生212
8.1.2 “新四化”的演進213
8.1.3 “新四化”的最新定義215
8.2 軟件定義汽車216
8.2.1 軟件定義汽車的起源217
8.2.2 軟件定義汽車的含義218
8.3 軟件定義汽車實現的基礎222
8.3.1 技術條件222
8.3.2 量產后軟件更新的成本222
8.3.3 用戶為軟件付費的意愿223
8.3.4 車載半導體技術223
8.3.5 觀念224
8.4 軟件定義汽車面臨的挑戰224
8.4.1 物理視圖的挑戰225
8.4.2 邏輯視圖的挑戰227
8.4.3 過程視圖的挑戰229
8.5 不變的基本價值233
8.6 本章小結235
第9章 智能網聯汽車新技術236
9.1 智能座艙237
9.1.1 激烈的競爭237
9.1.2 發展歷程239
9.2 座艙技術241
9.2.1 顯示設備242
9.2.2 多模態交互245
9.3 自動駕駛251
9.3.1 自動駕駛汽車的歷史252
9.3.2 自動駕駛的等級254
9.3.3 自動駕駛系統257
9.3.4 自動駕駛感知設備259
9.3.5 自動駕駛控制器268
9.3.6 自動駕駛執行器269
9.3.7 自動駕駛的挑戰270
9.4 人工智能與大數據274
9.4.1 人工智能274
9.4.2 大數據276
9.5 系統安全278
9.5.1 系統安全的概念與流程278
9.5.2 系統安全的母標準280
9.5.3 功能安全282
9.5.4 預期功能安全288
9.5.5 對系統安全的思考291
9.6 網絡安全291
9.6.1 ISO/SAE21434簡介292
9.6.2 網絡安全管理293
9.6.3 網絡安全開發294
9.7 本章小結297
第10章 汽車行業的變革與機遇298
10.1 變革——歷史的必然298
10.1.1 第二曲線299
10.1.2 產品的變革300
10.1.3 電子電氣架構的變革將持續進行303
10.1.4 性價比——產品普及的根本動力304
10.2 商業模式的變革307
10.2.1 盈利模式變革307
10.2.2 營銷模式變革309
10.2.3 售后服務模式變革312
10.3 產業格局的變革313
10.3.1 新勢力的進攻314
10.3.2 分工的變化316
10.4 政府的力量320
10.5 車企的基本能力322
10.5.1 車企五力模型322
10.5.2 從“打鐵”到“服軟”326
10.6 重塑能力,迎接挑戰329
10.6.1 明確愿景329
10.6.2 確立原則330
10.6.3 行動方向333
10.7 本章小結336