大众MEB的域控制器-ICAS

域控制器应该是伴随着智能汽车最火的一个热点这几年开始,Domain control域控制器这个词应该是在2017左右欧美电子供应商们例如博世大陆他们提出,它是控制与特定区域或域相关的一组车辆功能的计算机。

需要域控制器的功能域通常是计算密集型的,并且连接到大量输入/输出 (I/O)设备。例如我们现在常说的自动驾驶由于需要多种传感器的输入例如雷达摄像头等,然后运算给整车下达指令和显示交互。

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其实伴随着中国新势力的崛起,中国汽车供应链在域控器方面取得了非常好的应用和技术的积累,例如我们之前文章小鹏的自动驾驶XPILOT以及智能座舱Xmart OS中小鹏使用的德赛西威,华为华为的智能驾驶算力平台(MDC)以及其当前生态应用,以及各种传统汽车供应链中的均胜电子,华阳等都默默发力,所以隐藏在这后面现在是一场技术,供应链和资本的鏖战,关注我们下次写一篇介绍各家。

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但本文要介绍的却是大众汽车的域控制器,如果熟悉我们之前文章的读者,知道大众作为传统大厂中最先喊出电气化智能化转向的,凭借着其平台架构模块化优势,大众可以直接把精力投入到其中而非像很多其他主机厂还在构思滑板底盘。所以本文将介绍:

· 大众MEB的ICAS 是什么大众的车辆控制 ICAS1和智能驾驶座舱 ICAS3ICAS2智能驾驶哪里去了

希望能让大家了解域控制器,以及相关应用场景也或许激发思考域控制器的难点特别对于传统主机厂。

大众的ICAS 是什么?在我们之前文章大众MEB 电子电器架构介绍过ICAS其实是In-Car Application-Server,车载应用服务的简称用来整合目前所有ECU 逐步融合成域的概念。目前它的概念可能不单是一个域控制器,也可能是几个混合而成一个,通过网络链接减少复杂性。来确保符合未来执行层,运算层,应用层,云端层的分类和交互,实现硬件解耦热拔插,最终实现整车软硬件可拓展升级的软件定义汽车状态。

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所以大众MEB域集中式E/E架构,它规划是包括3个域控制器:

· 车辆控制(ICAS1)智能驾驶(ICAS2)智能座舱(ICAS3)

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ICAS1主要是负责整车功能应用服务,同时为ECU提供跨网通信能力,包括车身控制、电动系统、高压驱动、灯具系统、舒适系统等,其中ICSA1中分不同的网关,用于区分不同的网络,同时也为不同的局域网提供不同的安全防护,保证内部网络的数据安全。底盘、安全气囊等不具备集成能力的模块也属于ICAS1。ICAS2主要用于支持高级自动驾驶功能。

ICAS3主要是负责娱乐系统的域控制器,把导航系统、仪表系统、HUB、智能座舱所有的算法和硬件集中于此。如我们之前文章《大众通往VW.OS的三步电子架构以及其MEB ID系列智能化不满意的背后》分享到大众的端对端电器架构E³结构规划为:

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所以当前MEB架构下的ID 系列的ICAS 来自于E3 1.1架构,按照整车开发流程的思维,1.2应该是在紧张验证当中,2.0应该是概念和开发初期阶段。目前大众MEB平台投产的车辆有ID3,ID4,ID6所以接下来本文根据目前ID系列的相关资料看看大众的E3 1.1架构的ICAS.

车辆控制 ICAS1和智能驾驶座舱 ICAS3目前网络上流传比较多的信息是大众ID4的ICAS电子电器架构,其实ID4和23年之前ID系列应该是一样的,主要是两个ICAS 1 和3.  如之前讲到的1负责连接车辆传感器和执行机构例如车身底盘等,2负责连接娱乐显示设备例如屏幕,智能灯光等。

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具体我们通过大众ID 4的网络架构简图来看

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ICAS1 和ICAS3 通过以太网和CAN通讯连接,采用以太网交换机进行数据交互,CAN FD支持诊断相关通讯。

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ICAS1的处理器承担四个功能,具体功能如下:

1. 采用Adaptive Autosar(什么是Autosar汽车行业软件主流标准 - 自适应AUTOSAR与传统AUTOSAR) 的应用程序服务器 1(8123):- 为 ICAS 3 的 3 个显示器的服务器/CAN 提供显示数据;- 车辆定位(用于远程服务和功能的位置);- 控制充电管理服务器。充电程序,充电计时器,充电配置文件- 在线服务的消息存储器。

2. Java 系统 2 的应用程序服务器 1(8124):- 车载测试仪。目前在此协调控制单元的升级程序;- 诊断服务和车辆状态数据服务器。至后端服务器网关;- 控制车辆充电或温度调节的远程服务。

3. 嵌入式软件集群 1( C002):- 个性化管理;- 复杂车灯系统、动态车灯辅助系统、矩阵大灯控制;- 具有备份记录和存储功能的里程计数器。为 ICAS 3 准备。

4. 软件集群内务 1( C003):- 性能处理器的“ 管家”;- 控制基础设施和 IP 路由。

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大众MEB ICAS1的域控制器来自于大陆汽车电子,底层采用了瑞萨的芯片做为处理芯片。

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ICAS3分为2个区,分别为:

1、信息娱乐系统

1(安全分区应该是QNX系统):- 针对中央显示屏、组合仪表( iID)和平视显示器( HUD)的显示控制系统,包括安全带未系警示消息、电量表、保养周期显示、消耗量;- 控制显示语言;- 倒车摄像头的视频解码;- 控制 ID Light;- 控制音频驱动程序,例如仪表板警告音,外置声音放大器;- 车辆状态和统计数据(行程计算机);- 诊断服务的服务器。

2、 信息娱乐系统的系统

1 应用程序服务器 3 (车载信息娱乐系统,应该是安卓系统):- 导航系统;- 收音机/媒体,音频管理,智能手机集成;- 触摸操作,语音操作;- 智能网联例如, BT, WLAN, USB 接口;- WEB – 客户应用程序。

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大众MEB当前的娱乐系统控制域模块来自于韩国LG电子,网络消息其采用三星的芯片做为主芯片,而系统通用上文可知采用了安卓做为其娱乐app生态系统,采用QNX做为显示程序的运行系统。然后双系统运行必定要使用hyperviosr 有网络消息是用Vxwork也就是我们之前文章《为什么风河软件Wind River Systems受到T1安波福的青睐?》风河公司的拳头产品。

ICAS2哪里去了?显然按照MEB之前规划信息是三个主要的域控,那么ICAS2也就是智能驾驶控制域消失了去哪里了?

MEB平台没有智能驾驶或者辅助驾驶吗?其实大众MEB 车机软件集成了30多项主动安全技术,支持0-160km/h的“全速域” ACC 和车道居中保持,60s跟车停和开,而且还学习了新势力一键开启模式.

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而这背后的传感器主要是靠基于Mobileye 芯片的视觉方案《从2022 CES 看Mobileye 自动驾驶产品技术以及战略(谁说算力是唯一标准)》的法雷奥前置摄像头模块和大陆基于恩智浦芯片的雷达实现。而它的连接和逻辑方式也体现在下图中,属于非常异构和传统的方式。至于它的一键启动估计采用ICAS1来实现。

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所以MEB平台是有智能辅助驾驶,显然要达到特斯拉或者小鹏等新势力是不够的所以他也不提什么ICAS2,其实也未达到其对于ICAS的定义,执行,硬件,功能,云的逻辑。所以Pirate Jack猜测基于这个逻辑大众显然没有在MEB上提起ICAS2的概念。

同时如我们之前文章讲到的或许ICAS2会在其1.2电子电器架构中进行启用。

Pirate Jack 总结看完MEB的电子电器架构以及其ICAS,其实可以理解一个庞大的传统汽车帝国在面对智能化的阻力和困难要远大于电气化,这也就是为什么当中国汽车开启电动化时候百牌杀入,但结果现在是一片狼藉,其实电动化不是归宿而是手段是智能化的手段和过程。

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电动化是强政策驱使的变革,而智能化套用我们之前文章KANO模型《汽车开发客户需求理解工具-Kano Model 卡诺模型101》来看是消费者真实体验的刚需,是能让产品产生差异,让消费者提升感知和兴奋点的地方。

而通过本文看大众传统帝国的ICAS开发,明显感觉到传统大帝国的不易,它需要缓慢稳健的改革,当然还有很多传统汽车企业还在变革中,而这也恰恰给了新生事物的机会,当然也是为数不多的机遇。

参考文章

大众ID4 电子电器以及通讯系统 - 大众

大众ID4 技术详解 - 大众

引擎盖下:ID3和大众的电气化平台

软件定义汽车架构的机遇和挑战-博世

高性能运算器的高速接口 - 大陆

以太网和Adaptive AUTOSAR - 大众

ID 塑造大众电动化 - 大众

大众ID.4X网络架构详解 - 汽车ECU 开发

etzzy

希望50年后它依然存在,让我感觉我一直在做一件稍微有点cool的事情

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