博彩问答 未来汽车电子的发展趋势是怎么样的
依我们看,未来汽车电子会呈现以下几大趋势:
1、电子架构集中化
2、更多更复杂的电器总成
3、车与外界的信息互通
某混合动力电子电气架构系统示意
所谓“电子架构集中化”,指的是汽车电子电气架构集中式发展,汽车会围绕车载计算平台发展,原来的ECU转化为Smart Sensor和Smart执行器+区域控制器的组合,形成软件集中化的特点。
展开来讲,国际汽车巨头以往走的都是供应商外包形式,供应商提供某功能的全套软硬件方案,而每个供应商给出的方案,都包含1个完整而独立的软硬件体系。这使得一台车上的ECU模块可以多达70个,而主机厂对这些模块做深层修改的能力是有限的,还要和各个供应商合作,成本极高。
这一点上,大众集团曾提出过“软件定义汽车,软硬件协同”的理念,开始由传统的供应商外包功能模块向主机厂自研集成化模块方向发展。这是一条极其痛苦但值得尝试的路,随着MEB平台的演进,以及I.D.3等车型的成熟,大众集团正在向电机电气架构集中化的方向努力,奥迪未来的纯电车型也必然将向这个方向发展。
光是ECU的整合还不够,整车线束的革新也是个必然趋势。怎么理解呢?传感器就好比人的眼耳口鼻,ECU则是大脑,整车线束就像人的神经系统,负责传递信号和数据。随着自动驾驶的需求进一步发展,传感器越来越多、信息量越来越大,传统的CAN网络虽然成熟稳定,但其捉襟见肘的带宽已经不堪重负。所以,搭建一条连接传感器和ECU的高速公路势在必行。
CAN+FlexRay正在成为主流
好在,现在有了FlexRay总线系统,甚至更快的以太网。FlexRay正处于快速普及阶段,以奥迪A8为例,相比传统的CAN网络,A8上面采用的FlexRay+CAN融合的形式可以大大提升带宽,自动驾驶中更多的传感器也可以更高效、安全地传输信息,安全冗余更大。由CAN向FlexRay,再到以太网架构,是未来汽车电子发展的大趋势。这种路线就像低等生物的神经网络向高等生物进化一样,前者只能做出简单的应激反应,只能被动地趋利避害;而后者则是大脑、神经中枢和神经末梢组成的复杂且高效的体系,有自己的思维和判断——未来的汽车也会如此。
高效的信息通路是“基建”,是为ECU和传感器服务的。刚才说到,ECU的集成度会越来越高、算力越来越强,而传感器这边,感知的层次则会更加多样。
10年前,市面上大部分车型也就给个前后倒车雷达,这是最基础的外部传感器之一;5年前,随着ACC自适应巡航、LKA车道保持辅助等技术的普及,摄像头、毫米波雷达也加入到整车电子架构当中。而到了今天,ADAS系统中传感器的种类和数量越来越多。比如奥迪A8就拥有12个超声波传感器、4个360°摄像头、4个中程雷达、1个远程雷达、1个激光扫描仪、1个驾驶员监控摄像头和1个前视摄像头,可支持主动巡航、会车辅助、变道辅助和360度影像等,甚至实现了L3级别的自动驾驶,司机可以在启动奥迪AI驾驶后,双手、双脚、双眼均脱离对路面的监控,真正做到“边开车边休息”。
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当然,对于自动驾驶大家还都处于探索阶段,除了需要车辆自身具备超强的感知决策能力外,未来肯定还少不了车联网甚至云端计算的加持。没错,汽车不再是独立的个体了,V2V已经有厂商在尝试实践,V2X正处于国际巨头们争抢协议话语权的关键期,而汽车行驶过程中产生的大数据,将彻底改变我们对“驾驶”的固有认知,这里就不得不提现阶段各国大力发展的5G技术了。
网上大家普遍认同2019年是5G元年。而在2018年,奥迪便与爱立信展开合作,力求在汽车生产端融入5G技术,用5G连接自动化生产机器人,以解决汽车生产中的人身安全问题。利用5G高带宽、低延时的特性,机器人可以“背负”更多传感器,方向盘中的安全气囊模块甚至都可以通过机器人来完成安装。而5G带来的1毫秒超低延时,则可以促成现场总线通信。
当电动化成为不可逆的趋势时,由于发动机、变速器这些传统“两大件”不复存在,大家在动力体验和平顺性上日渐趋同,汽车作为行驶工具之外的属性将变得愈发重要。显然,汽车电子在整车的研发制造过程中的比重会越来越大,不仅是动力总成模块电气化的介入增多,车载各类系统的电子化程度会逐步淘汰原有的机械化系统模块。这里,奥迪为人熟知的虚拟座舱技术,就大胆地摒弃传统机械仪表盘,通过一整块液晶屏幕显示更多元化的信息。
今后,随着处理器算力的提升,汽车的电子化系统会成为汽车未来的核心系统。
这种电控化趋势,我做个大家容易理解的类比。发动机界,电喷系统取代化油器,电子节温器取代蜡式节温器,进排气门通过电控方式实现相位可调……变速器界,MT手动变速器被AT变速器取代,成为市场主流。就连我们最熟悉也最简单的内后视镜,现在也有流媒体内后视镜替代,从而弥补光学反射视场的不足。
所以说电控化是几十年来的大趋势,即便发动机诞生百年,仍是活塞运动,但其5大系统都经历着电控化演变历程。只不过随着近几年汽车智能化、电动化的发展,这个脚步变得更快了——以往我们想象不到的地方、认为理所应当的配置,正在变革我们的认知。
这里面,我认为对普通消费者认知最为颠覆、最醒目的,莫过于由奥迪首次量产并搭载到e-tron上面的虚拟外后视镜。用高清摄像头取代光学镜片,采集图像并显示在车门内侧。这项技术不但可以将设计师又爱又恨的“车耳朵”极大地简化,提升车辆整体美观度,还能有效降低风阻。
奥迪Acion概念车
电子架构集中化、更多更复杂的电器总成、车与外界的信息互通,在小迪看来以上三点是未来汽车电子的发展趋势。传统汽车生产思路的根本性转变,使得主机厂拥有自己的集中化电子架构,通过搭载算力更强的车规级芯片,去处理更多传感器的信息和车载娱乐信息,进而导致车载电器数量更多,进而对用户的使用体验和认知产生影响。终有一天,人们谈论汽车,可能不会再聊动力,聊人们开车的感受,而是聊车怎么为人服务——车的概念被远远扩大了,不再仅是交通工具。
奥迪正在为此努力!
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