【原】軟件定義汽車

Kuai2012 2022-04-26

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軟件定義汽車(Software Defined Vehicles，SDV)無疑就是軟件在車輛中扮演的角色逐步放大，一方面是汽車電子占整車成本逐漸提高（如圖1所示），另一方面隨著車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛技術(shù)的逐步發(fā)展，以及國家政策的逐漸推進(jìn)(2017年4月，工信部聯(lián)合國家發(fā)改委、科技部發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)劃》指出，未來我國汽車強(qiáng)國建設(shè)路線上以智能網(wǎng)聯(lián)汽車為重要突破口，引領(lǐng)整個產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。2018年1月國家發(fā)改委印發(fā)的《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》（征求意見稿）提出，到2020年智能汽車新車占比達(dá)到50%.2019年9月國務(wù)院發(fā)布《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》，指示加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車（智能汽車、自動駕駛、車路協(xié)同）研發(fā)，形成自主可控完整的產(chǎn)業(yè)鏈。)，車輛除了本身的駕駛屬性外，服務(wù)屬性逐漸增加，比如通過車聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)內(nèi)容的推送，通過OTA實現(xiàn)車輛的個性化定制等。根據(jù)摩根斯坦利研究中心的調(diào)查結(jié)果，到2020年，車輛的硬件價值占車身本來價格的比例為40%，軟件占40%，車輛提供的內(nèi)容占20%價值。

圖1 汽車電子占汽車總成本比例

另外隨著目前車用主控芯片的運算能力、主頻、核心數(shù)的提高，以及ECU過多導(dǎo)致布線、升級擴(kuò)展困難，整車電子電氣架構(gòu)逐步往集中式控制發(fā)展，這樣既可以減少ECU的數(shù)量和整車線束的長度，也為后續(xù)OTA的軟件管理提供便利。

圖2 博世對整車電子電器架構(gòu)的階段定義

以博世提出的的整車電子電器架構(gòu)戰(zhàn)略圖為例(如圖2所示)，它將整車電子電器架構(gòu)發(fā)展分為6個階段：模塊化階段、功能集成階段、中央域控制器階段、跨域融合階段、車載中央電腦和區(qū)域控制器階段、車載云計算階段，目前來說，大多數(shù)廠商開始從模塊化向功能集成階段邁進(jìn)，比如常見的將DCU、DCDC、OBC集成的多合一系統(tǒng)(如圖3所示)等，而且絕大部分沒有量產(chǎn)。

圖3 多合一示意圖

而目前特斯拉model3的電子電器架構(gòu)已經(jīng)達(dá)到了車載中央電腦和區(qū)域控制器階段，整個架構(gòu)只有三大部分，分別是自動駕駛及娛樂控制模塊(Autopilot&Infotainment Control Module)、右車身控制器(BCM RH)、左車身控制器(BCM LH)。

其中自動駕駛及娛樂控制模塊運行的是Linux OS，對娛樂導(dǎo)航、autopilot、ADAS的任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理。右車身控制器BCM RH主要集成了自動泊車、熱管理、扭矩控制等功能。左車身控制模塊主要負(fù)責(zé)燈光控制等。

奧迪在A8、A7上將所有駕駛輔助系統(tǒng)相關(guān)的ECU集中于一個域控制器：中央駕駛輔助控制單元(zFAS)。zFAS有4個核心元件：Mobileye的EyeQ3，用于負(fù)責(zé)交通信號識別、行人檢測、碰撞報警、車道識別和光線探測，英特爾的CycloneV負(fù)責(zé)目標(biāo)識別融合、地圖融合、自動泊車、預(yù)剎車、激光雷達(dá)傳感器數(shù)據(jù)處理，英飛凌的AurixTC297負(fù)責(zé)檢測輔助駕駛系統(tǒng)的運行狀態(tài)和各ECU之間的通信，以及負(fù)責(zé)矩陣大燈；英偉達(dá)的Tegra K1負(fù)責(zé)駕駛員狀態(tài)監(jiān)控、360度全景影像以及所有與凸顯相關(guān)的計算。

Audi A8的zFAS系統(tǒng)介紹

華為在這方面也有布局，華為對整車電子電器架構(gòu)(如圖4所示)分為智能座艙、整車控制、智能駕駛，其中整車控制主要通過華為自主的車用麒麟芯片集成BMS、OBC、VCU、DCU等功能。

圖4 華為整車電子電器架構(gòu)

最后，聊聊自己的看法：

1、目前主機(jī)廠的部分ECU是直接從供應(yīng)商采購，要自主實現(xiàn)相近功能的ECU進(jìn)行功能集成，比如講DCU、DCDC集成至一個控制，這個目前難度較大。另外從成本來看，不會有多大的成本優(yōu)勢。

2、目前主機(jī)廠的軟件工程師偏少，就新能源三大件來說，主機(jī)廠僅負(fù)責(zé)算法和策略軟件的開發(fā)和軟件集成，底層基礎(chǔ)軟件（BSW）基本是委外開發(fā)。從當(dāng)前的趨勢來看，后續(xù)主機(jī)廠會逐步形成自己的軟件團(tuán)隊，自主開發(fā)ASW和BSW，或者是與供應(yīng)商合作白盒開發(fā)，逐步建立自己的開發(fā)能力。

3、目前傳統(tǒng)主機(jī)廠基本是各個部件有自己的軟件開發(fā)團(tuán)隊，現(xiàn)在隨著底層軟件的標(biāo)準(zhǔn)化，以及功能集成的需求，應(yīng)該會形成一個統(tǒng)一的軟件開發(fā)軟件，提高效率，減少資源浪費和降低溝通成本。