軟件定義汽車,在未來很長一段時間還將被反復提及、驗證,直到成為“蘋果砸在了牛頓腦袋上”一樣的常識。
這一論點的提出者,是有“中國自動駕駛第一人”之稱的前百度高級副總裁、無人駕駛事業部負責人王勁,他曾說:“20世紀80年代初,一輛轎車的電子系統只有5萬行代碼,今年的高端豪華汽車的電子系統有6500萬行程序代碼,是彼時的1300倍。”
來到自動駕駛時代,量級還將更爆炸。博世曾經預測:搭載L2級別的自動駕駛汽車代碼大約在1億行;L3將到2億~3億行;而L5自動駕駛時,代碼直接來到10億行。
如果說軟件代碼的千倍級改變只是冰山一角,冰山之下則是軟件定義汽車帶來的產業鏈重構。很多Tier 1顯然很快看到了變革的本質,今天我們來看看安波福的變革細節。
在今年的上海車展上,基于安波福智能汽車架構(Smart Vehicle Architecture,SVA)的設計理念,安波福向中國市場推出了其最新一代ADAS平臺及域控制器。
安波福亞太區總裁楊曉明表示:“我們很高興能夠將安波福最新的創新技術成果引入中國市場,支持中國市場軟件定義汽車的發展。這些最新創新成果的引進不僅將進一步加強安波福在本地市場的競爭優勢,也體現了安波福在中國市場長期發展的承諾。”
事實上,“安波福”的誕生本身就代表著一種戰略安排。
2017年,德爾福拆分其動力總成業務為“德爾福科技”,余下的業務定名“安波福”,聚焦于推動主動安全、自動駕駛、互聯服務等領域的軟、硬件技術開發及商業化應用進程。
架構是變革“靈魂”
先來說一下安波福SVA架構。為什么一個供應商要搶主機廠的工作,做電子電氣架構(E/E)呢?原因在于,軟件定義汽車時代,對汽車制造最本質的沖擊就是汽車架構。
一輛傳統汽車有70多個電子控制單元(ECU),但各自獨立,來自于不同供應商,彼此之間沒有信息交互,也無法像手機一樣進行OTA升級。這樣的傳統汽車,來自于分布式E/E架構。
特斯拉之所以被稱之為變革者,就是由于它從電子電氣架構上就與傳統車企不同。在一次Model 3的拆解中,有日本工程師坦言:“對不起,我們做不出來。”也有日媒稱,即便是大眾、豐田這樣的車企,在E/E架構上也比特斯拉落后至少6年。
特斯拉的架構到底先進在哪里?領先之處,就是將我們前面說的那些ECU進行了整合,將各自工作的ECU模塊進行系統管理,由此產生了“域”的概念。
特斯拉把所有的ECU分門別類放到三個域中:中央計算模塊(CCM)、左車身控制模塊(BCM LH)、右車身控制模塊(BCM RH)。
其中,中央計算模塊可以實現駕駛輔助系統(ADAS)、信息娛樂系統(IVI)、外部連接和車內通信系統域的功能。而左、右車身控制模塊則是用來實現傳統的車身與便利系統、底盤與安全系統和部分動力系統的功能。
當然,說到此,我們很容易就能馬上推想出兩點:其一、同樣可以實現類似功能的車,也許本質的汽車構架是不一樣的;其二,再推進一步,更高階段的E/E架構最終就會實現車輛從域集中到所有ECU的整車集中。
這正是安波福看到的第一片藍海,從分布式到域集中E/E架構的需求。
在2020年CES展會上,安波福推出了智能汽車架構SVA的設計理念。SVA主要的目的,是解決下一代智能互聯汽車出行以及自動駕駛落地等方面的挑戰。
不過,從安波福對架構的介紹中,我們沒有看到關于模塊劃分的內容,只是說由計算、網絡和動力三個關鍵系統組成。或許,它的功能劃分與吉利的SEA浩瀚架構類似,座艙部分的娛樂、空調、座椅等功能是一塊,底盤、動力等功能是一塊,自動駕駛部分則是獨立的另一塊。
“這個概念推出之后,得到了行業的廣泛認可。我們現在正在跟很多的整車廠合作,準備在下一階段的新的車型里面就逐步推廣SVA方面的應用。”楊曉明表示。當然他所介紹的架構優勢,其實也就是域集中架構的優勢特點。
值得特別指出的是,安波福的架構戰略重點是“計算平臺”部分,它的超級計算平臺OSP是SVA架構的大腦。計算平臺是汽車架構的核心競爭力,算力的大小限制了汽車的智能網聯化速度,決定了高級別自動駕駛能否實現。
舉個例子,當下許多計算平臺的算力還不如一部iPhone 7,而真正意義上的自動駕駛汽車需要超過500部iPhone 7的算力。目前,安波福的計算平臺已經在L3級別的奧迪A8上應用,可以說已經處于業界前列的地位。
但是距離我們暢想的藍圖還很遠。
物小作用大的“域控制器”
對于域的概念,我們在上面已經有所了解。一般來說,典型的域主要有5個,分別是動力總成、底盤控制、車身控制、ADAS、娛樂系統。
我們也知道,一輛傳統汽車要實現的功能越多,就需要越多的ECU單元,基本上一個ECU單元實現一個功能,比如,車門控制、轉向助力各需要一個ECU單元(如下圖,簡單的輸入、輸出,和一個單片機)。而隨著車輛電子化程度越來越高,ECU也在極速增加,多的都已經超過100多個。那么單個域所容納的ECU也會越來越多。
如此多的ECU分布在汽車不同部位,不僅帶來了十分復雜的線束設計,同時邏輯控制也變得十分混雜。于是,每一個域,我們都特意用一個高性能的ECU來管理復雜的功能調配、分發工作,而這個負責這些“瑣事”的大統領ECU就是“域控制器”。
域控制的出現,直接簡化了汽車電子功能實現的邏輯。
在車輛中,域控制器作為節點,扮演著集線器與處理器的角色,可滿足車輛空間內物理設備(各種傳感器、外圍設備和制動器)的配電和數據交互、計算需求。域控制器看似原理簡單,但其對簡化汽車架構,進一步提升汽車性能卻是至關重要的一步。
而安波福無疑也看到了這部分的業務增長點,域控制器也是安波福智能汽車架構(SVA)的組成部分,它將推出第一款域控制器,并于2022年開始量產。
由于域控制器的誕生,安波福電子/電氣架構業務部亞太區技術總監顧昕稱,“安波福的一項研究發現,通過域控制的架構,我們在一個客戶項目中實現了60%的自動化安裝,自動化安裝的程度也要取決于組件的設計。憑借安波福獨特的產品組合,我們完全有能力將該解決方案推向市場。”
兵家必爭ADAS
在所有域控制里,應該是ADAS域控制最受關注,過去主機廠要湊齊一套ADAS系統的功能,需要裝車道偏移和交通識別ECU、前向碰撞預警ECU、前向碰撞預警ECU、泊車輔助ECU、盲區監測ECU、全景環視ECU等等,現在一個ADAS域控制就實現了所有功能。
ADAS域控制器,也是安波福的關注重點。
今年上海車展,安波福推出新一代ADAS平臺,作為智能汽車架構(SVA)的重要組成部分,安波福新一代ADAS平臺完全兼容行業新興的域控制架構,有助于整車廠商開發可遠程迭代升級的新功能、新服務,進而開創新的業務模式。
這一平臺充分考慮了可擴展性的問題,可支持從入門級安全合規到高級駕駛輔助、自動駕駛巡航、自動泊車等多種功能,適用于所有細分市場,并且極具成本優勢。同時,系統還允許整合未來開發的技術和功能(包括與Motional合作開發的自動駕駛技術和功能),為升級實現更高級別的自動駕駛做好準備。
安波福的ADAS平臺大概分為三個級別的配置:
入門基礎配置,由一顆前視攝像頭及一顆中距雷達及相應軟件組成,以較低的成本幫助整車客戶滿足NCAP基本安全要求,如常見的自適應巡航、自動緊急制動、車道輔助、車道偏離預警等。
中級配置3R1V方案則是增加了角雷達,可實現盲區監測、開門預警、后方報警系統、擁堵輔助等滿足L2級別的自動駕駛技術,性價比也比較高。中級配置5R1V方案進一步增加了高速公路輔助駕駛、加塞緊急制動等更復雜的駕駛輔助功能。
高級配置基本可以滿足特定場景下,實現從出發地到目的地的全自動駕駛。比如停車場地圖信息覆蓋時,實現從停車場到停車位的全自動駕駛;在高精度地圖覆蓋路段,可根據導航信息,完成自動駕駛、自動變道、上下匝道的全路段自動駕駛。
中國汽車工程學會發布的數據顯示,2020年L2級別智能網聯滲透率大概在10%左右,L2級別新車銷量不足300萬輛,到了2025年,L2、L3級別的汽車滲透率將會猛增至50%。可以想見,其中的市場多么龐大。華興資本更是認為,未來十年ADAS將成為車輛標配,2025年廣義ADAS和L2功能滲透率應分別不低于70%和28%。
Technavio近期發布的一份中國汽車產業ADAS市場的報告中指出,至2021年,博世、大陸、德爾福(安波福母公司)、DENSO、Mobileye,將是中國汽車ADAS市場中最具競爭力的從業者。
無論是宏觀的預測,還是微觀的剖析,汽車運行的邏輯真的越來越像計算機,供應商也從中看到了變革的機遇與市場。
畢竟,誰都無法拒絕麥肯錫預測的這片廣袤的藍海:到2030年,全球智能汽車軟件及電子電氣市場將達到4690億美元(約合人民幣29,892億元),幾乎是2020年的2倍。
比爾·蓋茨曾經揶揄汽車行業,如果通用汽車像計算機產業那樣激流勇進,我們將開著25美元(約合人民幣159元)的汽車,一加侖汽油跑1000公里。彼時,通用汽車反唇相譏,如果汽車真的像計算機,一天可能莫名崩潰兩次,重啟發動機還不行,必須重裝系統,安全氣囊彈出前還會跳出個對話框讓你選“Are you sure?”
然而今天,變革正在以肉眼可見的速度進行。
來源:蓋世汽車
作者:AutocarMax
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