域控制器應該是伴隨著智慧汽車最火的一個熱點這幾年開始,Domain control域控制器這個詞應該是在2017左右歐美電子供應商們例如博世大陸他們提出,它是控制與特定區域或域相關的一組車輛功能的計算機。需要域控制器的功能域通常是計算密集型的,並且連線到大量輸入/輸出 (I/O)裝置。例如我們現在常說的自動駕駛由於需要多種感測器的輸入例如雷達攝像頭等,然後運算給整車下達指令和顯示互動。
其實伴隨著中國新勢力的崛起,中國汽車供應鏈在域控器方面取得了非常好的應用和技術的積累,例如小鵬使用的德賽西威,華為的智慧駕駛算力平臺(MDC)以及其當前生態應用,以及各種傳統汽車供應鏈中的均勝電子,華陽等都默默發力,所以隱藏在這後面現在是一場技術,供應鏈和資本的鏖戰。
但本文要介紹的卻是大眾汽車的域控制器,如果熟悉我們之前文章的讀者,知道大眾作為傳統大廠中最先喊出電氣化智慧化轉向的,憑藉著其平臺架構模組化優勢,大眾可以直接把精力投入到其中而非像很多其他主機廠還在構思滑板底盤。所以本文將介紹:
- 大眾MEB的ICAS 是什麼
- 大眾的車輛控制 ICAS1和智慧駕駛座艙 ICAS3
- ICAS2智慧駕駛哪裡去了
希望能讓大家瞭解域控制器,以及相關應用場景也或許激發思考域控制器的難點特別對於傳統主機廠。
1
大眾的ICAS 是什麼?
ICAS其實是In-Car Application-Server,車載應用服務的簡稱用來整合目前所有ECU 逐步融合成域的概念。目前它的概念可能不單是一個域控制器,也可能是幾個混合而成一個,透過網路連結減少複雜性。來確保符合未來執行層,運算層,應用層,雲端層的分類和互動,實現硬體解耦熱拔插,最終實現整車軟硬體可拓展升級的軟體定義汽車狀態。
所以大眾MEB域集中式E/E架構,它規劃是包括3個域控制器:
- 車輛控制(ICAS1)
- 智慧駕駛(ICAS2)
- 智慧座艙(ICAS3)
ICAS1主要是負責整車功能應用服務,同時為ECU提供跨網通訊能力,包括車身控制、電動系統、高壓驅動、燈具系統、舒適系統等,其中ICSA1中分不同的閘道器,用於區分不同的網路,同時也為不同的區域網提供不同的安全防護,保證內部網路的資料安全。底盤、安全氣囊等不具備整合能力的模組也屬於ICAS1。
ICAS2主要用於支援高階自動駕駛功能。
ICAS3主要是負責娛樂系統的域控制器,把導航系統、儀表系統、HUB、智慧座艙所有的演算法和硬體集中於此。
大眾的端對端電器架構E³結構規劃為:
所以當前MEB架構下的ID 系列的ICAS 來自於E3 1.1架構,按照整車開發流程的思維,1.2應該是在緊張驗證當中,2.0應該是概念和開發初期階段。目前大眾MEB平臺投產的車輛有ID3,ID4,ID6所以接下來本文根據目前ID系列的相關資料看看大眾的E3 1.1架構的ICAS.
2
車輛控制 ICAS1和智慧駕駛座艙 ICAS3
目前網路上流傳比較多的資訊是大眾ID4的ICAS電子電器架構,其實ID4和23年之前ID系列應該是一樣的,主要是兩個ICAS 1 和3. 如之前講到的1負責連線車輛感測器和執行機構例如車身底盤等,2負責連線娛樂顯示裝置例如螢幕,智慧燈光等。
具體我們透過大眾ID 4的網路架構簡圖來看
ICAS1 和ICAS3 透過乙太網和CAN通訊連線,採用乙太網交換機進行資料互動,CAN FD支援診斷相關通訊。
ICAS1的處理器承擔四個功能,具體功能如下:
1. 採用Adaptive Autosar的應用程式伺服器 1(8123):
- 為 ICAS 3 的 3 個顯示器的伺服器/CAN 提供顯示資料;
- 車輛定位(用於遠端服務和功能的位置);
- 控制充電管理伺服器。充電程式,充電計時器,充電配置檔案- 線上服務的訊息儲存器。
2. Java 系統 2 的應用程式伺服器 1(8124):
- 車載測試儀。目前在此協調控制單元的升級程式;
- 診斷服務和車輛狀態資料伺服器。至後端伺服器閘道器;
- 控制車輛充電或溫度調節的遠端服務。
3. 嵌入式軟體叢集 1( C002):
- 個性化管理;
- 複雜車燈系統、動態車燈輔助系統、矩陣大燈控制;
- 具有備份記錄和儲存功能的里程計數器。為 ICAS 3 準備。
4. 軟體叢集內務 1( C003):
- 效能處理器的“ 管家”;
- 控制基礎設施和 IP 路由。
大眾MEB ICAS1的域控制器來自於大陸汽車電子,底層採用了瑞薩的晶片做為處理晶片。
ICAS3分為2個區,分別為:
1、資訊娛樂系統 1(安全分割槽應該是QNX系統):
- 針對中央顯示屏、組合儀表( iID)和平視顯示器( HUD)的顯示控制系統,包括安全帶未系警示訊息、電量表、保養週期顯示、消耗量;
- 控制顯示語言;
- 倒車攝像頭的影片解碼;
- 控制 ID Light;
- 控制音訊驅動程式,例如儀表板警告音,外接聲音放大器;
- 車輛狀態和統計資料(行程計算機);
- 診斷服務的伺服器。
2、 資訊娛樂系統的系統 1 應用程式伺服器 3 (車載資訊娛樂系統,應該是安卓系統):
- 導航系統;
- 收音機/媒體,音訊管理,智慧手機整合;
- 觸控操作,語音操作;
- 智慧網聯例如, BT, WLAN, USB 介面;
- WEB – 客戶應用程式。
大眾MEB當前的娛樂系統控制域模組來自於韓國LG電子,網路訊息其採用三星的晶片做為主晶片,而系統通用上文可知採用了安卓做為其娛樂app生態系統,採用QNX做為顯示程式的執行系統。然後雙系統執行必定要使用hyperviosr 有網路訊息是用Vxwork也就是風河公司的拳頭產品。
3
ICAS2哪裡去了?
顯然按照MEB之前規劃資訊是三個主要的域控,那麼ICAS2也就是智慧駕駛控制域消失了去哪裡了?MEB平臺沒有智慧駕駛或者輔助駕駛嗎?
其實大眾MEB 車機軟體集成了30多項主動安全技術,支援0-160km/h的“全速域” ACC 和車道居中保持,60s跟車停和開,而且還學習了新勢力一鍵開啟模式。
而這背後的感測器主要是靠基於Mobileye 晶片的視覺方案的法雷奧前置攝像頭模組和大陸基於恩智浦晶片的雷達實現。
而它的連線和邏輯方式也體現在下圖中,屬於非常異構和傳統的方式。至於它的一鍵啟動估計採用ICAS1來實現。
所以MEB平臺是有智慧輔助駕駛,顯然要達到特斯拉或者小鵬等新勢力是不夠的所以他也不提什麼ICAS2,其實也未達到其對於ICAS的定義,執行,硬體,功能,雲的邏輯。所以Pirate Jack猜測基於這個邏輯大眾顯然沒有在MEB上提起ICAS2的概念。
同時如我們之前文章講到的或許ICAS2會在其1.2電子電器架構中進行啟用。
4
總結
看完MEB的電子電器架構以及其ICAS,其實可以理解一個龐大的傳統汽車帝國在面對智慧化的阻力和困難要遠大於電氣化,這也就是為什麼當中國汽車開啟電動化時候百牌殺入,但結果現在是一片狼藉,其實電動化不是歸宿而是手段是智慧化的手段和過程。
電動化是強政策驅使的變革,而智慧化套用KANO模型來看是消費者真實體驗的剛需,是能讓產品產生差異,讓消費者提升感知和興奮點的地方。
而透過本文看大眾傳統帝國的ICAS開發,明顯感覺到傳統大帝國的不易,它需要緩慢穩健的改革,當然還有很多傳統汽車企業還在變革中,而這也恰恰給了新生事物的機會,當然也是為數不多的機遇。
來源:Vehicle 作者Pirate Jack