隨著車輛的電子化程度逐漸提高,電子控制單元(ECU)占領(lǐng)了整個(gè)汽車。
在數(shù)字化重塑的浪潮下,車的定義正在被重寫,人們開始希望在其汽車中獲得更高水平的舒適性、安全性、效率和消費(fèi)電子功能。
但隨著車輛的電子化程度逐漸提高,電子控制單元(ECU)占領(lǐng)了整個(gè)汽車,從防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電控自動(dòng)變速器、主動(dòng)懸架系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng),逐漸延伸到了車身安全、網(wǎng)絡(luò)、娛樂、傳感控制系統(tǒng)等。就Strategy Analytics統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,各級(jí)別汽車ECU數(shù)量都在逐年遞增,盡管目前的汽車平均約采用25個(gè)ECU,但一些高端車型卻已突破百個(gè)。
汽車電子軟件爆炸式增長,對(duì)電子電氣構(gòu)架帶來了巨大的挑戰(zhàn)。如何在愈發(fā)復(fù)雜的線路中,保證數(shù)據(jù)處理以及網(wǎng)絡(luò)安全的最優(yōu)化成為難題,而用一個(gè)或幾個(gè)“大腦”來操控全車的ECU與傳感器正逐漸成為汽車電子電氣架構(gòu)公認(rèn)的未來。
但從以零部件為導(dǎo)向的今天,跨越到以系統(tǒng)為導(dǎo)向的未來,仍需要很長的過渡期,而這一期間,以博世、大陸為首的Tier 1企業(yè)認(rèn)為,以域?yàn)閱挝坏?a target="_blank">DCU(域控制器)集成化架構(gòu)是當(dāng)前最佳的解決方案。
域控制器到底是什么?
簡單來說,域控制器可以將汽車電子各部分功能劃分成幾個(gè)領(lǐng)域,如動(dòng)力傳動(dòng)域、車身電子域、輔助駕駛域等等,然后利用處理能力強(qiáng)大的多核CPU/GPU芯片相對(duì)集中的控制域內(nèi)原本歸屬各個(gè)ECU的大部分功能,以此來取代傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)。
以座艙電子為例,近年來,車內(nèi)顯示屏數(shù)量越來越多,從中央觸控顯示屏,到液晶儀表+觸控屏,再到如今高端車中7-8塊不同的顯示屏,如何管理不同顯示屏上的信息,并將最重要的信息顯示在最容易看到的地方,便是座艙域控制器誕生的使命。
而目前,座艙域控制器也不再局限于實(shí)現(xiàn)多屏互聯(lián),還擴(kuò)展至HUD(抬頭顯示屏)、空調(diào)控制、后視鏡、人機(jī)交互、DMS(駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)),以及T-BOX和OBU等等。
但域控制器的出現(xiàn),也將對(duì)行業(yè)、企業(yè)組織甚至商業(yè)合作模式帶來一定改變。
日前,大陸集團(tuán)車身電子事業(yè)群中國區(qū)副總裁海岳明(Juergen Heim)先生在接受媒體采訪時(shí)表示,由于域控制器的高集成度,需要在整車開發(fā)更前期的時(shí)候介入,才能獲得更好的效果;同時(shí),這些復(fù)雜高性能的計(jì)算單元,需要更大規(guī)模的工程師團(tuán)隊(duì)來協(xié)作開發(fā),尤其是在堅(jiān)持軟硬件分開的情況下,需要軟件公司、硬件公司、軟件安全以及整車企業(yè)的軟件部門,甚至于第三方軟件公司都加入進(jìn)來,無疑將加大這一研發(fā)的難度。
什么時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)?
值得慶幸的是,“在系統(tǒng)集成領(lǐng)域,我們有著非常雄厚的積累和沉淀”,大陸集團(tuán)車身電子事業(yè)群中國區(qū)副總裁海岳明(Juergen Heim)先生如是說道。不管是硬件方面,還是安全網(wǎng)絡(luò)的防護(hù),亦或是軟件,大陸集團(tuán)都有相應(yīng)的產(chǎn)品解決方案,包括但不限于中國市場(chǎng)量身定制的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示器、符合不同市場(chǎng)要求的混合式V2X、為網(wǎng)絡(luò)安全保駕護(hù)航的子公司ARGUS和Elektrobit(EB)、在線新能源汽車電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及智能商用車車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)等等。
“集成是我們的核心,讓我們更好地互聯(lián)、更好地呈現(xiàn)信息,也需要更好地集成,以可靠、安全、有效、高效的方式,用對(duì)的產(chǎn)品和對(duì)的信息解決方案以及對(duì)的架構(gòu)做系統(tǒng)集成這件事”,海岳明先生介紹道。
基于此,大陸集團(tuán)在今年法蘭克福車展中推出了全新的集成車身電子平臺(tái)(IIP),以實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)具有不同安全需求的操作系統(tǒng),支持包括QNX、Linux、Andriod等開源操作系統(tǒng)。
據(jù)大陸集團(tuán)介紹,IIP是電子電氣架構(gòu)變革的里程碑,它將車載電子元件從許多獨(dú)立的控制單元轉(zhuǎn)移到一些高性能計(jì)算機(jī)平臺(tái)上,可以與大陸集團(tuán)現(xiàn)有產(chǎn)品組合高度匹配,并實(shí)現(xiàn)高度平臺(tái)化、拓展性、網(wǎng)絡(luò)安全、車規(guī)級(jí)質(zhì)量等等,從而為未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車駕駛艙內(nèi)的人機(jī)互動(dòng)提供技術(shù)基礎(chǔ)。
“使用IIP有一個(gè)非常好的優(yōu)勢(shì)就是整個(gè)人機(jī)用戶界面可以做的非常統(tǒng)一,它可以基于高通芯片驅(qū)動(dòng)6塊屏,且目前功能已非常完備,最快將在2021年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)”,大陸集團(tuán)車身電子事業(yè)群儀表及人機(jī)界面事業(yè)部中國區(qū)負(fù)責(zé)人華蘭超先生介紹道。
大陸集團(tuán)高性能計(jì)算單元
而眼下,大陸集團(tuán)高性能計(jì)算單元的首個(gè)產(chǎn)品————車載服務(wù)器(ICAS1)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并贏得了首個(gè)客戶大眾ID.系列,并在ID.3上投入使用。
且在大陸集團(tuán)的未來規(guī)劃中,
2020-2021年,產(chǎn)品EMC(電磁兼容性)和MCU(微控制單元)性能將進(jìn)一步提升,并加入熱管理系統(tǒng);
2022-2023年,更大程度增強(qiáng)安全性、高效,降低成本,同時(shí)將客戶的要求融入,從而找到最優(yōu)化的市場(chǎng)平臺(tái);
最后就是高度集成的服務(wù)器架構(gòu),也就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)高度集成的HPC高性能計(jì)算單元跨域并連接不同的域,即域控制器(MDC)。
域控制器正在加速到來,不只是大陸集團(tuán),博世、偉世通、安波福等企業(yè)相應(yīng)都有所規(guī)劃,其中安波福更是早在2017年,便在奧迪A8上實(shí)現(xiàn)了首個(gè)將各類功能集中到中央域架構(gòu)的供應(yīng)商,其放棄了目前所有駕駛輔助系統(tǒng)相互分離的ECU,轉(zhuǎn)而集中于同一個(gè)地方——中央駕駛輔助控制單元。
不過,相較于安波福的激進(jìn),特斯拉Model 3更似要將汽車現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的屬性直接顛覆。在這款車型上,整個(gè)電子電氣架構(gòu)只有三大模塊:CCM(中央計(jì)算模塊)、BCM LH(左車身控制模塊)、BCM RH(右車身控制模塊)。其中,CCM整合了ADAS(駕駛輔助系統(tǒng))和IVI(信息娛樂系統(tǒng));BCM LH和BCM RH則分別負(fù)責(zé)身下的Body&Convenience(車身與便利系統(tǒng))、Chassis and Safety(底盤與安全系統(tǒng))和Powertrain(部分動(dòng)力系統(tǒng))的功能。直接跨過域控制,實(shí)現(xiàn)區(qū)控制,也就是多域控制。
無論是大陸、博世一派的穩(wěn)扎穩(wěn)打,還是如安波福、特斯拉般激進(jìn),都是面向未來智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代的探索,在這個(gè)過程中,對(duì)于產(chǎn)品路線圖、性能、安全以及成本的把控,各家都不盡相同,很難講哪條路更好,但有一點(diǎn)是肯定的,那便是2025年將是行業(yè)所公認(rèn)的集中式架構(gòu)到來的時(shí)間。
未來,隨著汽車電子電氣架構(gòu)逐漸向域集中方向發(fā)展,軟件能力將是多方搶占的制高點(diǎn),也倒逼Tier 1向更廣泛的系統(tǒng)集成能力所拓展,而不再局限于某一細(xì)分領(lǐng)域。
2025年,又會(huì)是怎樣的競(jìng)爭(zhēng)格局,或許到了便會(huì)知道。
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