时间: 2023-12-09 23:31:50 作者: 智能座舱域产品
都吸引着全球媒体、消费者以及厂家的目光。每一次车展都成为了厂家对外界展示最新研发成果的最佳机会,就在9月4日开幕的2023年德国慕尼黑车展上,跟以往欧美厂家唱主角所不同,以新能源为主题的中国智能车企占据了今年车展的绝对C位。而本次德国慕尼黑车展的主题就是新能源。弯道超车的中国车企越来越引发欧美关注。中国的新能源车行业正在以迅雷不及掩耳之势铺向了全世界。
随着汽车智能化,网联化的渗透与普及,汽车电子电气零部件占汽车的比重也逐渐提高。高级驾驶辅助系统,车载多媒体娱乐系统等慢慢的变成为消费者关注且左右购买决策的功能配置。越发复杂的系统对传感器、电子控制器(Electronic Control Unit, ECU)的数量有了需求,如无人驾驶的摄像头,毫米波雷达;多媒体娱乐系统的副驾驶娱乐屏幕,HUD抬头显示系统等。传统的分布式电子电气架构(Electrical/Electronic Architecture, EEA)逐渐在日益复杂的系统需求面前力不从心,集中式的区域控制器(Domain Control Unit, DCU),即域控制器概念应运而生。
域控制器的概念最早由以博世、大陆为首的Tier1(Tier One, 意为车厂一级供应商,给设备厂商供货,也就是说产品直接供应整车厂的汽车零部件供应商。)提出。所谓“域”,就是将汽车电子系统根据功能划分为若干个功能块,每个功能块内部的系统架构由域控制器为主导搭建。利用解决能力更强的多核CPU/GPU芯片相对集中地控制每个域,以取代目前传统的分布式电子电气架构。各个域内部的系统互联仍可使用现如今十分常用的CAN和FlexRay通信总线。而不同域之间的通讯,则需要由更高传输性能的以太网作为主干网络承担信息交换任务。
对于功能域的具体划分,不同整车厂会有自己的设计理念。博世等传统Tier1 将汽车电子控制管理系统分为座舱域(娱乐信息)、无人驾驶域(驾驶辅助)、动力域(安全)、底盘域(车辆运动)和车身域(车身电子)五域。在每个功能域中,域控制器处于绝对中心,它们都需要强大的计算能力、超高的实时性能以及大量的通信外设。
整体趋势上,目前,智能座舱域控制器量产难度比较小,规模效应下成本可控,用户感知强,对于整车智能化水平提升明显,渗透率快速提升;智能驾驶域控制器也是目前机构投资的重点方向,处于加快速度进行发展普及期,位于“L2 级驾驶辅助系统快速普及,L3 级驾驶辅助快速成熟”的历史阶段,预计未来一两年也将迎来行业拐点。动力域及底盘域对于算力要求较低、响应速度及可靠性要求极高,预计还需要数年探索;车身域预计是座舱域及智驾域头部公司进行域融合拓展的首要领域。
智能座舱域是基于智能化、万物互联化大背景下的新型车内应用场景,通过整合驾驶信息和车载应用,利用车载系统的强大信息数据处理能力,支持一芯多屏显示,满足各种尺寸的仪表屏及中控屏幕显示需要,并将不同安全级别的应用进行隔离。实现对司机和乘客的环境信息感知、分析和控制,提供智能化、个性化、舒适化的服务。
智能座舱所涉足的领域除了车屏幕和舱域控制器,还包括座椅、灯光等在内的诸多部分,车舱与车外环境和交通基础设施的高效连接等。甚至,厂商在研发过程中将驾舱内人与机器的智能情感交互都提上了发展蓝图。未来,车载AI也许可以在一定程度上完成预测和理解用户意图,为车主带来如同科幻电影般的奇妙体验。
2020年全球智能座舱市场规模为412.6亿美元,预计到2028年整体市场规模将提升至775.4亿美元。据ICVTank预计,2025年中国智能座舱市场规模将达到1030亿元,2017 -2025年均复合增长率达13%。整体趋势上,目前,智能座舱域控制器量产难度比较小,规模效应下成本可控,用户感知强,对于整车智能化水平提升明显,渗透率快速提升;
自动驾驶域典型座舱域控制器厂商及其方案和客户控制成的功能基本不涉及机械部件,且与座舱域交互密切,并和智能座舱域一样需要处理大量数据,对算力要求比较高,因此就需要匹配核心运算力强的芯片,来满足无人驾驶的算力需求,简化设备,大幅度的提升系统的集成度。
无人驾驶域能够使车辆具智能驾驶辅助系统构成图备多感器融合、定位、路径规划、决策控制、图像识别、高速通讯、数据处理的能力。自动驾驶域常常要外接多个摄像头、毫米波雷达、激光雷达等等车载传感器来感知周围环境,通过传感器数据处理及多传感器信息融合,以及适当的工作模型制定相应的策略,进行决策与规划。域控制器的输入为各项传感器的数据,所进行的算法处理涵盖了感知、决策、控制三个层面,最终将输出传送至执行机构,进行车辆的横纵向控制。对无人驾驶域控而言,它的顶层需求是“实现一定的辅助驾驶功能”,一切都是为这个目标服务的。
中国L2级以上智能汽车市场已进入快速渗透期预计2025年将超过40%。随着新一代E/E普及,预计2025年无人驾驶域控制器出货量将超过400万台套。目前无人驾驶域控制器行业演变形成传统外资Tier1本土Tier1互联网科技与软件公司、整车企业四大阵营,拥有软硬件技术融合的公司优势相对较为突出。外资Tier企业倾向于一揽子域控制解决方案的“交钥匙”工程,而国内Tier1企业偏向采用协同分工的模式。
所以,智能驾驶域控制器也是目前机构投资的重点方向,处于加快速度进行发展普及期,位于“L2 级驾驶辅助系统快速普及,L3 级驾驶辅助快速成熟”的历史阶段,预计未来一两年也将迎来行业拐点。
动力域控制器简单理解就是汽车动力系统的核心,为汽车提供强劲动力输出,让驾驶者尽情享受驾驶乐趣。它是一种智能化的动力总成管理单元,其优点是为多种动力系统单元(内燃机、电动机\发电机、电池、变速箱)计算和分配扭矩、通过预判驾驶策略实现 CO2 减排、通信网关等,大多数都用在动力总成的优化与控制,同时兼具电气智能故障诊断、智能节电、总线通信等功能。
底车操控性能的关键,实现车辆的稳定操控和精准驾驶,让驾驶者体验到极致的驾驶乐趣。它将集成整车制动、转向、悬架等车辆横向、纵向、垂向相关的控制功能,实现一体化控制。传动系统负责把发动机的动力传给驱动轮;行驶系统把汽车每个部分连成一个整体并对全车起支承作用;转向系统保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶;制动系统迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力,对汽车进行某些特定的程度的强制制动,大多数都用在减速停车、驻车制动。
以上动力域及底盘域对于算力要求较低、响应速度及可靠性要求极高,预计还需要数年探索。
车身域主要负责车身如电动车窗、电动后视镜、空调、大灯、转向灯、防盗锁止系统、中控锁、除霜装置等各种功能的控制。其重要任务就是简化操作,减少乘员的手动操作,以免分散乘员的注意力。车身域控制器(Body Control Module,简称BCM)作为车辆稳定性和安全性的守护者,为驾乘者带来更高的行车安全水平和舒适体验,未来将集成网关以及一些低等级ADAS 功能。因此,车身域预计是座舱域及智驾域头部公司进行域融合拓展的首要领域。
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