车载应用
作者:胡小根
邮箱:hxg@haomo-studio.com
概述
汽车电子电气架构(EEA),以划分不同功能域的方式来集中控制不同ECU,这就是我们现在常说的车身与便利系统(Body&Convenience)、车用资讯娱乐系统(Infotainment)、底盘与安全系统(chassis and safety)、动力系统(powertrain),以及高级辅助驾驶系统(ADAS)等五个大域。
汽车内部的快速电子化让传统汽车电子架构不堪重负,对于未来汽车电子架构来说,应是做减法了,垂直融合将取代分布协同成为趋势。
AUTOSAR
AUTOSAR(AUTOmotive Open System Architecture 汽车开放系统架构)
汽车软件必须小心翼翼,按照以下方法来干活:
- 使用自动代码,因为机器往往比人靠谱,不太会犯错;
- 即使手工代码,也严格按照汽车行业标准来书写,保证没有歧义,没有意外的情况发生;
- 在开发过程中,我们也按照ASPICE流程来指导我们的开发和测试,保证软件符合需求,并且质量过关;
T-BOX
T-BOX:和汽车CAN总线进行了深度的结合
车联网系统包含四部分,主机、车载T-BOX、手机APP及后台系统。主机主要用于车内的影音娱乐,以及车辆信息显示;车载T-BOX主要用于和后台系统/手机APP通信,实现手机APP的车辆信息显示与控制。
车载T-BOX可深度读取汽车Can总线数据和私有协议,T-box终端具有双核处理的OBD模块,双核处理的CPU构架,分别采集汽车总线Dcan、Kcan、PTcan相关的总线数据和私有协议反向控制,通过GPRS网络将数据传出到云服务器,提供车况报告、行车报告、油耗统计、故障提醒、违章查询、位置轨迹、驾驶行为、安全防盗、预约服务、远程找车、利用手机控制汽车门、窗、灯、锁、喇叭、双闪、反光镜折叠、天窗、监听中控警告和安全气囊状态等。
tbox主要包括以下功能:
- 车辆检测:车门、车窗、油量、行驶里程、车辆故障诊断、车辆位置、电池电压等状态查询与检测;
- 远程控制:车门、车窗、发动机、后备箱、空调、座椅等远程控制;
- 行程定制:将行程目的分享至车机实现快速导航;
- E/BCALL:ECALL,BCALL拨打,部分厂家支持紧急情况,如:翻车、碰撞后自动触发电话拨打;
- 电动汽车远程服务与管理:此外根据GB/T 32960要求, 电动汽车远程服务与管理的相关功能也是由tbox实现;
- OTA功能:对车辆的节点进行软件刷新升级wifi热点:车内的无线网络热点共享。
OBD
T-box是前装,通过汽车CAN总线读取数据, 能够搜集最丰富的车辆数据,满足更多客户需求。
OBD是后装,通过OBD口来取数据,OBD口本来是做汽车检修用的,只能读取部分数据,且车企私有协议难破解。
OBD(全称:On-Board Diagnostics),即车载自动诊断系统。起初用于汽车尾气是否超标,当系统出现故障时,判断出具体的故障,并以诊断故障代码(DTC,Diagnostic Trouble Codes)的形式存储在系统内的存储器上。维修人员可以利用专用仪器读取故障码,能迅速准确地确定故障的性质和部位。目前OBD逐渐扩大了其控制范围,提供车辆的各种数据,如各项油耗记录、空燃比、节气门开度、电池电压、爆震数量等数据。
分类
案例
特斯拉
Model 3掀开变革的大幕
Model3则更为彻底,它或许将完全颠覆汽车机械产品这一属性。
奥迪A8的zFAS不过是仅仅在ADAS这个域做了些小动作,特斯拉的Model 3则更进一步:中央计算模块(CCM)直接整合了驾驶辅助系统(ADAS)和信息娱乐系统(IVI)两大域,以及外部连接和车内通信系统域功能;左车身控制模块(BCM_LH)和右车身控制模块(BCM_RH)分别负责剩下的车身与便利系统(Body&Convenience)、底盘与安全系统(chassis and safety)和部分动力系统(powertrain)的功能。
非常清晰,整个EEA(电子电气架构)架构只有三大部分:CCM(中央计算模块)、BCM LH(左车身控制模块)、BCM RH(右车身控制模块)。
华为
华为的做法是提出代表计算和通信的「CC」架构,以及基于 CC 架构衍生出三大平台智能驾驶平台(MDC)、智能座舱平台(CDC)和整车控制平台(VDC)、联结和云服务。
一位汽车业内人士表示,华为的 MDC、CDC、VDC 可以理解为三大域控制器。
这也许意味着,未来基于 CC 架构的智能汽车,将实现和特斯拉 Model 3 类似的能力。
奥迪
奥迪的zFAS
ECU的集中化思路,并不是特斯拉的独家专利,奥迪是首个将各类功能都集中到中央域架构的车机厂商。2018款奥迪A8, 作为全球唯一一款量产的有限路况下L3级自动驾驶汽车,放弃了目前所有驾驶辅助系统(如停车辅助系统、夜视辅助系统或车道偏离预警系统)相互分离的ECU,转而将一切辅助系统集中于同一地方:中央驾驶辅助控制单元(简称“zFAS”)
zFAS将ADAS的所有子域都集中到一个计算平台上,这一与传统迥异的处理方式需要强大的计算核心支持。从奥迪公布的资料来看,zFAS有4个核心元件:Mobileye的EyeQ3,主要负责交通信号识别、行人检测、碰撞报警、光线探测和车道线识别;英特尔(Altera)的Cyclone V负责目标识别融合,地图融合,自动泊车,预刹车,激光雷达传感器数据处理;英飞凌的Aurix TC297T负责监测辅助驾驶系统运行状态及各ECU之间的通信,同时还负责矩阵大灯;而英伟达的Tegra K1负责驾驶员状态检测,360度全景及所有与图像相关的计算。