تتضمن تصاميم لوحات الدوائر المطبوعة للمركبات ذاتية القيادة منصات دمج المستشعرات، وبنى حوسبة متكررة، وشبكات عالية النطاق الترددي، وسلامة وظيفية تحقق تصنيفات ISO 26262 ASIL-D لدعم القيادة الآلية من المستوى 3-5، مما يتطلب معالجة فورية لبيانات الكاميرا والرادار والليزر بمعدل نقل >100 جيجابايت/ثانية وبزمن استجابة <100 مللي ثانية، مع الحفاظ على القدرة التشغيلية في حالة الفشل لضمان التشغيل الآمن على الرغم من الأعطال الفردية عبر سيارات الأجرة الروبوتية والشاحنات ذاتية القيادة ومنصات أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)، مما يتطلب سلامة وموثوقية مؤكدة طوال فترات التشغيل التي تتراوح من 10 إلى 15 عامًا.
في APTPCB، نقدم خدمات تصميم متخصصة للمركبات ذاتية القيادة، وننفذ بنى متكررة، وواجهات عالية السرعة، والتحقق من السلامة مع حماية الطلاء المطابق للوحات الدوائر المطبوعة لدعم وحدات التحكم النطاقية وصولاً إلى منصات الاستقلالية من المستوى L5.
تحقيق التكرار التشغيلي في حالة الفشل
تتطلب المركبات ذاتية القيادة قدرة تشغيلية مقاومة للأعطال، تواصل التشغيل الآمن على الرغم من أعطال منصة الحوسبة أو المستشعرات أو الشبكة، من خلال المعالجة المتكررة، والمستشعرات المتنوعة، وأنماط التدهور المعتمدة. تشمل تحديات التكرار مزامنة مسارات الحوسبة المتوازية، وإدارة اختلافات المستشعرات، والتحقق من سلوك التشغيل المقاوم للأعطال. يمنع التنفيذ غير الكافي للتكرار الحصول على شهادة L3+، أو يخلق نقاط فشل فردية، أو يسبب تدهورات غير آمنة — مما يؤثر بشكل كبير على شهادة السلامة والقدرة الذاتية.
في APTPCB، تطبق تصاميمنا تكرارًا معتمدًا يحقق القدرة التشغيلية المقاومة للأعطال والامتثال للسلامة.
تنفيذ التكرار
- منصات حوسبة مزدوجة: مسارات معالجة مستقلة بخوارزميات متنوعة تقلل من أعطال النمط المشترك بدقة تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة الخاصة.
- تكرار المستشعرات: تغطية متداخلة من الكاميرات والرادارات والليزر (Lidars) تتيح التشغيل المستمر على الرغم من أعطال المستشعرات.
- تكرار الشبكة: شبكات إيثرنت مزدوجة تحافظ على الاتصال على الرغم من أعطال الشبكة.
- تكرار الطاقة: مصادر طاقة مستقلة تضمن التشغيل المستمر على الرغم من الأعطال الكهربائية.
- إدارة التدهور: أنماط تدهور آمنة تتيح مناورة بأقل قدر من المخاطر إلى حالة آمنة أثناء الأعطال.
التشغيل الحرج للسلامة
من خلال البنية المتكررة والتحقق الشامل المنسق مع تطوير تجميع NPI، تمكّن APTPCB الأنظمة المستقلة القابلة للتشغيل في حالة الفشل.
تنفيذ شبكات استشعار عالية النطاق الترددي
تعالج المركبات ذاتية القيادة 4-12 كاميرا (8 ميجابكسل بمعدل 30-60 إطارًا في الثانية)، و5-10 رادارات، و1-5 ليدارات تولد بيانات خام تزيد عن 100 جيجابايت/ثانية تتطلب شبكات إيثرنت للسيارات (1000/2500BASE-T1, 10GBASE-T1)، ووصلات PCIe البينية، ومعالجة في الوقت الفعلي. تشمل تحديات الشبكات زمن الوصول المحدد، ومزامنة الوقت، والتوافق الكهرومغناطيسي. تتسبب الشبكات غير الكافية في فقدان بيانات المستشعر، أو تذبذب التوقيت الذي يؤثر على الدمج، أو تداخل كهرومغناطيسي يؤثر على المستشعرات — مما يؤثر بشكل كبير على جودة الإدراك والتشغيل الآمن.
في APTPCB، تنفذ تصميماتنا شبكات استشعار عالية النطاق الترددي تم التحقق منها لتحقيق أداء في الوقت الفعلي.
تنفيذ شبكة عالية السرعة
- العمود الفقري لإيثرنت السيارات: شبكات محولة بسرعة 1-10 جيجابت في الثانية تربط المستشعرات بمنصات الحوسبة.
- الشبكات الحساسة للوقت: بروتوكولات TSN تحقق زمن وصول محدد أقل من 1 مللي ثانية للبيانات الحساسة للوقت.
- وصلات PCIe Gen4/5 البينية: اتصال عالي النطاق الترددي بين الحوسبة لدعم دمج المستشعرات.
- مزامنة المستشعرات: بروتوكول الوقت الدقيق (PTP) لمزامنة المستشعرات إلى أقل من 100 نانوثانية مما يتيح دمجًا دقيقًا.
- تصميم متوافق مع EMC: حماية وتصفية تمنع التداخل الكهرومغناطيسي من التأثير على أداء المستشعر أو الشبكة. من خلال خبرة التصميم عالي السرعة والتحقق المنسق مع قابلية التوسع في الإنتاج الضخم، تمكّن APTPCB شبكات الاستشعار الذاتية.
تحقيق الامتثال لمعيار ISO 26262 ASIL-D
تتطلب أنظمة القيادة الذاتية من المستوى L3+ تطبيق السلامة الوظيفية ASIL-D من خلال تحليل السلامة (FMEA, FTA)، وآليات السلامة المعمارية، وأنشطة التحقق التي تثبت معدل فشل أقل من 10 FIT. تشمل تحديات ASIL-D تحقيق تغطية تشخيصية تزيد عن 99%، والتحقق من القدرة المنهجية، وإظهار السلامة طوال عملية التطوير. يؤدي التنفيذ غير الكافي للسلامة إلى منع الاعتماد، أو خلق مخاطر المسؤولية، أو الحد من القدرة الذاتية — مما يؤثر بشكل كبير على جدوى المنتج وطرحه في السوق.
في APTPCB، ندعم تصاميم ASIL-D التي تحقق أعلى مستويات سلامة السيارات.
تطبيق ASIL-D
هندسة السلامة
- مقاييس أعطال الأجهزة التي تحقق أهداف أعطال الأجهزة العشوائية ASIL-D.
- تشخيصات شاملة تكتشف أكثر من 99% من الأعطال المحتملة.
- الانتقال إلى حالة آمنة يتيح مناورة بأقل قدر من المخاطر أثناء الأعطال الحرجة.
- التحرر من التداخل الذي يمنع الوظائف غير المتعلقة بالسلامة من التأثير على السلامة.
عملية التطوير
- تطوير نموذج V لمعيار ISO 26262 مع تتبع المتطلبات.
- أنشطة التحقق من السلامة بما في ذلك حقن الأعطال واختبار الوضع المتدهور.
- عرض منهجي للقدرات من خلال عمليات محكمة.
- تقييم مستقل للسلامة يؤكد الامتثال.
من خلال خبرة ISO 26262 وتجربة السلامة في السيارات، تمكّن APTPCB الأنظمة الذاتية ASIL-D من تحقيق الشهادة.
دعم دمج وحدات التحكم بالمجال
تدمج وحدات التحكم بالمجال الذاتية الحوسبة والشبكات والطاقة والإدارة الحرارية في منصات مركزية تتطلب تغليفًا مدمجًا، ومدخلات/مخرجات شاملة، وتأهيلًا للسيارات. تشمل تحديات الدمج الإدارة الحرارية للمنصات التي تتراوح قدرتها بين 200-500 واط، وكثافة الموصلات، والامتثال البيئي للسيارات. يؤدي الدمج غير الكافي إلى الحد من الأداء، أو خلق مشكلات في الموثوقية، أو منع التغليف — مما يؤثر بشكل كبير على جدوى النظام وقابليته التجارية.
في APTPCB، ندعم تصميم وحدات التحكم بالمجال لتحقيق الدمج والامتثال للسيارات.
تنفيذ وحدة التحكم بالمجال
- الحوسبة عالية الأداء: منصات NVIDIA Drive، Qualcomm Snapdragon Ride، أو Mobileye مع مسرعات الذكاء الاصطناعي.
- مدخلات/مخرجات شاملة: إيثرنت السيارات، PCIe، CAN، LIN تدعم واجهات المركبات المتنوعة.
- إدارة حرارية متقدمة: تبريد سائل أو مشتتات حرارية عالية الأداء تدير تبديد مئات الواط.
- تأهيل السيارات: اختبارات درجة الحرارة الممتدة، والاهتزاز، والتوافق الكهرومغناطيسي (EMC) وفقًا لمتطلبات السيارات.
- هندسة معمارية قابلة للتطوير: تصميمات معيارية تدعم القدرة من L2+ حتى L5 عبر منصات المركبات.
من خلال خبرة وحدات التحكم بالمجال والتصنيع في مجال السيارات بالتنسيق مع تأمين المكونات المؤهلة، تمكّن APTPCB المركبات ذاتية القيادة من الجيل التالي.