如今,對(duì)主機(jī)廠而言,除了新品發(fā)布會(huì),開(kāi)始搞起了技術(shù)日,展示自己的技術(shù)實(shí)力,包含整車平臺(tái)架構(gòu)、電子電氣架構(gòu)、自動(dòng)駕駛、智能座艙等等,令人眼花繚亂。
對(duì)于這些技術(shù)落地到后是啥樣呢?對(duì)于這些很是好奇,之前也分享一些車型的技術(shù)信息,比如P5、P7、理想ONE、比亞迪海豚。新勢(shì)力蔚小理中,還差蔚來(lái)的車型技術(shù)信息沒(méi)有分享過(guò),今天就來(lái)梳理一下2021款蔚來(lái)EC6的一些網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)信息,以及其后續(xù)的發(fā)展。
01.EC6的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
蔚來(lái)EC6中,主要使用了CAN/LIN/Eth三種總線,其中CAN是主力,LIN主要用于燈光、門、窗的控制,以太網(wǎng)主要用于娛樂(lè)系統(tǒng)和ADAS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信,這些從網(wǎng)關(guān)的接口可以看出一二。
從網(wǎng)關(guān)接口可以看出,CAN網(wǎng)絡(luò)分為娛樂(lè)CAN、車身CAN、底盤CAN、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)/動(dòng)力分配CAN、ADASCAN以及ADAS內(nèi)部CAN等,LIN總線分類為四個(gè)系統(tǒng)。
1 車身CAN網(wǎng)絡(luò)
車身CAN網(wǎng)絡(luò)主要包含前后車身控制器、后尾門控制器、轉(zhuǎn)向柱控制、空調(diào)控制器、中央網(wǎng)關(guān)。
前車身控制器主要負(fù)責(zé)外部照明系統(tǒng),包括轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)尾燈、危險(xiǎn)報(bào)警等,安全氣囊系統(tǒng),安全帶系統(tǒng),電動(dòng)車門鎖系統(tǒng),外后視鏡系統(tǒng),內(nèi)部照明系統(tǒng),尾門系統(tǒng),雨刮洗滌系統(tǒng),無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng),方向盤加熱系統(tǒng),喇叭。其中絕大部分是通過(guò)硬件直接控制執(zhí)行器。
相較于前車身控制器,后車身控制器的功能就少的很了,主要有地板臺(tái)控制開(kāi)關(guān)系統(tǒng),后霧除霜系統(tǒng),充電門系統(tǒng)。后車身控制器雖然也有三個(gè)比較大的接插件,但是大部分是預(yù)留引腳,感覺(jué)后車身控制器怎么用還沒(méi)有想好,為后續(xù)架構(gòu)優(yōu)化預(yù)留而用的。
2 底盤CAN網(wǎng)絡(luò)
底盤CAN網(wǎng)絡(luò)主要包括氣囊控制器、主動(dòng)減震控制器、電助力轉(zhuǎn)向機(jī)控制器、制動(dòng)控制器、空氣懸掛控制器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)控制器、ADAS控制器。
3 動(dòng)力CAN網(wǎng)絡(luò)
動(dòng)力CAN系統(tǒng)大家都很了解,也就是高壓CAN網(wǎng)絡(luò),包含整車控制器、電池管理系統(tǒng)、高壓配電控制器、電機(jī)控制器等。
在EC6的CAN網(wǎng)絡(luò)中,有兩個(gè)動(dòng)力CAN網(wǎng)絡(luò),分別為動(dòng)力分配CAN和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)CAN,通常來(lái)說(shuō)動(dòng)力CAN全是放在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的,這個(gè)有點(diǎn)意思,沒(méi)有很理解為什么這么分配。
4 娛樂(lè)CAN網(wǎng)絡(luò)
從名字就很好理解 ,娛樂(lè)CAN網(wǎng)絡(luò)主要包括是數(shù)字儀表顯示控制器、抬頭顯示、功放控制、中央顯示控制器、無(wú)線充電、多媒體顯示、NOMI機(jī)器人。在EC6上將娛樂(lè)又分成了娛樂(lè)和信息CAN網(wǎng)絡(luò)。
5 ADASCAN系統(tǒng)
ADAS CAN系統(tǒng)也分為兩個(gè),一個(gè)為ADAS內(nèi)部系統(tǒng),主要是用于ADAS控制器與毫米波雷達(dá)的交互,前測(cè)、后側(cè)、前三個(gè)方向各一路CAN交互,這里應(yīng)該是CANFD,除此之外ADAS與網(wǎng)關(guān)、駐車?yán)走_(dá)等的交互走對(duì)外的ADAS CAN。
6 LIN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
EC6上,有十幾路LIN總線,主要接在中央網(wǎng)關(guān)、前車身控制器、整車控制器,其中絕大部分是掛靠在中央網(wǎng)關(guān)上的,具體如下圖所示,主要是用于遠(yuǎn)程或者語(yǔ)音控制車身控制器的附件執(zhí)行器的,比如語(yǔ)音控車窗升降,通過(guò)中控經(jīng)網(wǎng)關(guān)到前車身控制器。
7 以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)
下圖是以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的基本組成,主要是用于多媒體主機(jī)和ADAS控制器,以及網(wǎng)關(guān)對(duì)外診斷口的以太網(wǎng)連接,診斷口的以太網(wǎng)鏈路主要用于軟件升級(jí)和診斷使用。
02.新一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)信息
以上是2021款EC6上的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),而在今年新款的ES7上又有新的變化了,已經(jīng)在域控架構(gòu)上又往前走了一步,新的自研底盤域控制器,集成冗余駐車、空氣懸架、減震器等控制功能,可以對(duì)底盤的舒適性、操控性進(jìn)行全面調(diào)校,支持FOTA升級(jí),迭代更靈活。
新的智駕Aquila 蔚來(lái)超感系統(tǒng)。該系統(tǒng)中有一個(gè)Adam超算平臺(tái)。該平臺(tái)的由四個(gè) DRIVE Orin 系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)構(gòu)成,所提供的超過(guò) 1000 TOPS 的算力,前兩個(gè)系統(tǒng)級(jí)芯片負(fù)責(zé)處理車輛傳感器組每秒產(chǎn)生的 8 千兆字節(jié)數(shù)據(jù)。第三個(gè) Orin 作為備份,確保系統(tǒng)能夠在任何情況下安全運(yùn)行。第四個(gè) Orin 支持本地訓(xùn)練,通過(guò)車隊(duì)學(xué)習(xí)改進(jìn)車輛并根據(jù)個(gè)人用戶的喜好實(shí)現(xiàn)駕駛體驗(yàn)的個(gè)性化。
Adam超算平臺(tái)可以驅(qū)動(dòng)各種智能功能并留出足夠的裕量用于在未來(lái)通過(guò) OTA 增加新功能。
03.下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)信息
與其他主機(jī)廠一樣,EEA更新的目的就是為了解軟硬件不通用、軟件不可迭代、應(yīng)用功能固等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用、快速迭代、快速靈活部署、軟件平臺(tái)化、代碼高內(nèi)聚低耦合。
下一代的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,蔚來(lái)的選擇是區(qū)域控制器架構(gòu),整個(gè)系統(tǒng)由中央計(jì)算單元、區(qū)域控制器和高速以太網(wǎng)構(gòu)建基本骨架,通過(guò)三者的協(xié)同,構(gòu)建自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)系統(tǒng),并且提供廣泛的智能互聯(lián)功能。
如下圖所示,環(huán)形拓?fù)洌С諪ail-operational的雙冗余系統(tǒng),具有良好擴(kuò)展性。
其中中央計(jì)算單元在性能上擁有1000TOPS以上的算力,主頻大于1GHz。結(jié)合之前英偉達(dá)的官網(wǎng)信息,中央計(jì)算單元的主控是英偉達(dá)的Orin芯片,而且是由現(xiàn)有的Adam超算平臺(tái)迭代過(guò)來(lái)的。
對(duì)于區(qū)域控制器而言,其是一個(gè)支持中央計(jì)算平臺(tái)的汽車小腦系統(tǒng),其功能是:
1.分布式邊緣計(jì)算框架;
2.車控仲裁中心;
3.面向服務(wù)通信的信息通信網(wǎng)絡(luò);
4.區(qū)域集中式數(shù)據(jù)中心;
5.整車配電樞紐;
6.獲取智能傳感器的數(shù)據(jù)和控制智能執(zhí)行器的行為;
為了實(shí)現(xiàn)上述的功能,以及實(shí)現(xiàn)上面提到的平臺(tái)化、高內(nèi)聚低耦合、高重用性、靈活部署的特性,軟件必須是面向服務(wù)的架構(gòu)、廣泛的采用中間件(SOME/IP、DDS等)。
這就需要對(duì)現(xiàn)有的軟件架構(gòu)進(jìn)行重構(gòu),首先是引入遠(yuǎn)程調(diào)用方式(RPC),這也是SOA思想的核心,第二需要對(duì)傳統(tǒng)常用的是本地調(diào)用方式(LPC)進(jìn)行重構(gòu)(這種方式是函數(shù)的本地調(diào)用、沒(méi)有統(tǒng)一的機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)),比如統(tǒng)一RPC與LPC的接口,讓LPC模擬Method、Request/Responce、Fire/Forget、Event等通信方式,實(shí)現(xiàn)服務(wù)對(duì)下層無(wú)感調(diào)用。
另外由于區(qū)域控制器的資源有限,為了實(shí)現(xiàn)跨域功能融合、跨域功能隔離。蔚來(lái)的方法是在區(qū)域控制器上采用AMP多核架構(gòu),AMP 模式的 RTOS 在各個(gè) CPU 上均運(yùn)行一個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例,這些操作實(shí)例不一定完全相同。
這樣方式具有不需要MMU、運(yùn)行開(kāi)銷小,支持不同功能安全等級(jí)的系統(tǒng)融合的特性,但是也帶來(lái)了一些挑戰(zhàn),比如核心的負(fù)載沒(méi)有統(tǒng)一的管理、多核通信機(jī)制開(kāi)銷、不同核心之間的啟動(dòng)時(shí)序難以管理等。這種工程技術(shù)問(wèn)題隨著經(jīng)驗(yàn)和時(shí)間的積累,肯定是沒(méi)問(wèn)題的,況且蔚來(lái)已有自研域控制的經(jīng)驗(yàn)積累。
審核編輯:郭婷
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原文標(biāo)題:蔚來(lái)當(dāng)前以及下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)解讀
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