近日,在长城汽车举办的“硬核对话-咖啡智能2.0技术分享沙龙”活动中,全方位展示了长城汽车全新电子电气架构的前沿设计理念及创新优势。并与长城汽车三位技术专家开展了深入交流。
随着汽车智能化的快速发展,汽车内部的电子控制单元(ECU)数量也在不断增加。比如,车窗升降、影音调节、空调温控、车灯感应、座椅调节等,按照传统分布式架构设计,每一处功能都需要一个ECU来进行控制,而当车辆功能增加至一定程度,比如想要实现全场景智能出行,就需要对传统架构做出颠覆性改变。
长城汽车电子电气架构技术总监邢季红
或许全场景智能出行离现阶段还有一段距离,但是,因为这是一项循序渐进的过程,所以,现阶段如辅助驾驶、语音交互、智能导航等功能早已实现。而长城汽车为此已于2020年开发出了涵盖车身控制、动力底盘、智能座舱、智能驾驶四个域控制器的GEEP 3.0电子电气架构,目前已经量产,并应用于长城汽车的全系车型之中。
当然,绝不能止步于此。为了进一步集中整车控制软件,实现高效集成管理,具备高度安全可靠,以及更为迅速的需求响应,最终实现全面满足市场智能化需求,长城汽车将整车软、硬件高度整合,开发出了GEEP 4.0电子电气架构。该架构以用户需求为导向,基于中央计算和区域控制,通过采用面向服务的架构(SOA)设计理念,打造软件分层的基础架构平台,包括智能车控API平台、整车服务平台和域服务平台,为整车提供模块化的标准服务接口。同时,整个SOA架构平台采用积木式拆装组合,能够有效提高软件复用性和扩展性,灵活配合车型。如今,在长城汽车最新的架构平台中,车身域、动力底盘域、智能座舱域和智能驾驶域均已实现了数十个标准化的服务接口,如导航、高精地图、娱乐、车内外摄像头、音乐播放、人脸识别等软件系统,都可连接外部应用,实现功能拓展。
功能的丰富与稳定还是需要核心“大脑”强大的算力支撑。在GEEP 4.0电子电气架构中,拥有中央计算、智能座舱和高阶自动驾驶三个计算平台。其中,中央计算跨域整合了车身、网关、空调、动力/底盘控制及ADAS功能,它的主SOC算力高达30KDMIPS,能够高效保障车机系统的控制和响应。同时,中央计算单元还拥有成熟的视觉处理芯片解决方案,18路CAN FD、4路LIN以及11路车载以太网,支持64GB存储和1GB内存,完全可满足未来车机系统功能融合的算力和通信等需求。
中央计算单元CCU
硬件架构上,全新电子电气架构采用区域化设计,高度整合了CEM、AC、PDCU等在内的诸多整车硬件,优化线束长度近300米,减重超2公斤,很大程度减少了整车线路的复杂度。长城汽车电子电气架构工程师武中峰表示:“在汽车的功能越来越多的行业大趋势下,我们的芯片算力不断提升,GEEP 4.0的ECU数量有所减少,实现车机系统高度整合,有效保障整车的稳定与安全性,这是我们长城汽车全新电子电气架构的一个优势。”
长城汽车下一代全新电子电气架构——GEEP4.0
而硬件之间良好的配合就需要出色的软件系统做协调。在软件架构上,微控制单元核、高性能计算核及中间件等底层软件均采用不同架构。应用软件层面,将大数据、云诊断、信息安全等软件系统融合,实现功能集成。其中,云诊断不仅能够远程获取车辆故障信息,还能远程对车辆进行故障预判和维修处理,更通过重构诊断仪架构,复用云端配置的诊断数据库及诊断脚本,开发一套“通用型诊断仪APP”,通过升级脚本下发实现诊断仪软件更新。
长城汽车电子电气架构工程师武中峰
安全性上,长城汽车全新电子电气架构多维度构建全栈式安全保障。网络安全层面,拥有CSMS体系加持,长城汽车打造融合车内部硬件加密、通讯加密校验的全维度纵深防御安全架构。平台安全方面,长城汽车定制的操作系统独立于硬件的核心、共用基础软件平台,保证了软件的可维护性、可靠性和安全性。功能安全上,长城汽车融合冗余感知、冗余控制、冗余执行、冗余供电及冗余通讯,最高可满足ASILD功能安全需求。SOTIF(预期功能安全)方面,长城汽车全新电子电气架构符合最新预期功能安全标准ISO 21448体系,覆盖道路环境、自动驾驶系统等方面,有效地消除客户安全顾虑。
长城汽车电子电气架构工程师王海鹏
长城汽车全新电子电气架构从开发之初,始终坚守为用户带去全方位优质体验,在坚持安全第一的基础上,打造可扩展的开放服务生态。目前,长城汽车下一代全新电子电气架构GEEP 4.0已进入产品开发阶段,未来将率先搭载到长城汽车全新电动、混动平台,并陆续扩展到旗下全系车型。与此同时,长城汽车第五代电子电气架构GEEP 5.0研发也同步启动,GEEP 5.0将实现全车只有一个大脑,完全形成智能机器人,100%SOA化,全面完成整车标准化软件平台的搭建,并将于2024年实现产品落地。
未来,基于SOA的架构及本地算力的支持,长城汽车将在车端通过数据聚合,提供面向云端的服务,同时实现车云服务灵活部署,打造车云一体的服务生态,以技术驱动服务全面升级,向“全球化科技出行公司”不断迈进。