不带电脑系统的汽车_汽车全替代电脑
不等供应商了,第二家德国车企拿出了整车OS系统的具体自研计划。
2月23日,梅赛德斯-奔驰(简称奔驰)宣布基于域集中式电子电器架构(简称E/E)打造的自有整车操作系统MB.OS将于2025年随MMA平台车型推向市场。
基于MB·OS,奔驰将与谷歌、英伟达、高德地图、腾讯云展开深度合作,提升信息娱乐系统体验,并致力于将L3级自动驾驶系统的应用速度从目前的60km/h提升至130km/h。
2019年大众集团宣布成立“Car.Software”打造“ VW.OS”时,行业曾认为VW.OS将是“干掉特斯拉”的开始。但三年过去,ID.系列车机黑屏、迪斯下课,VW.OS整体上车时间推后至2025年,都显示出传统车企在软件领域所面临的巨大挑战。
因此,当新造车势力已“玩了”三年域控和OS,中国主流车企搭载域控E/E架构和整车OS的车型将在2023年大面积落地时。针对MB.OS,奔驰高管被频繁追问的问题是:奔驰如何应对来自中国对手的竞争?
01
OS,智能汽车的基石技术
“自有整车操作系统,是维护未来车辆大脑和中枢神经系统数字主权的唯一途径。”奔驰首席执行官康林松2020年接受媒体采访时解释为何自研MB.OS。
2021年,上汽董事长陈虹因类似的“灵魂论“被推上舆论的风口浪尖,随后上汽软件公司零束科技发布了包含操作系统在内的银河”智能汽车全栈解决方案1.0;
当年年底,应用华为HarmonyOS系统的问界M5上市后迅速成为黑马;
进入2023年,中国车企亮出的计划中几乎“人手一个”OS。
OS(Operating System操作系统)到底是什么?为何如此重要?
安卓和IOS是人们最为熟悉的OS,但准确来说都属于广义操作系统:向下与SOC等硬件计算平台强相关,向上面向开发者,实现软硬解耦(鼠标可以点位置也能做画笔、闪光灯可以拍照也可以做手电),支撑一系列系统服务开发的软件集合。
广义操作系统绝大多数基于内核开发。如安卓基于Linux、IOS基于Unix,内核即狭义操作系统,提供内存、文件、CPU调度、输入输出管理等基础功能。
来源:东吴证券研究所
过去,传统汽车是“用不上”广义OS的。
传统汽车采用分布式E/E架构,一个功能对应一个ECU(车载电脑),运行基础软件程序或简单的嵌入式实时OS(为特定应用设计的OS)。由此,一个功能独立拥有一套软硬件资源,保证功能的高可靠性。
但在智能汽车时代,要同时进行智能驾驶+语音助手聊天+车辆“看到”前方洒水车工作自动关闭车窗时,需要对整车,而非单一功能的软硬件资源进行控制管理;
还要实现软硬解耦,以释放硬件的多种潜力(如摄像头可以用来ADAS,可以拍照修图上传朋友圈),支撑上层应用的开发——
集中式的E/E架构和广义OS应需而生,成为汽车智能化的基石技术。
02
汽车OS,中外站上同一条起跑线
在汽车广义操作系统(简称汽车OS)这一基石技术领域,中国车企难得与奔驰等百年跨国车企站在了同一条起跑线上。
软硬强耦合的ECU时代,OEM可以直接从供应商处采购具备该功能的ECU,加入整车系统进行调试适配即可。
但当汽车电气化功能不断增多,要将“人种、文化、语言”都千差万别的ECU们整合到一套系统中变得非常困难,开发成本、周期指数级上升。
2003年,宝马、博世、大陆、奔驰等9家主机厂和一级供应商组成开放联盟,构建不同ECU软件间通信接口、握手协议、数据类型、配置功能等内容的标准化平台——AUTOSAR(Automotive Open System Architecture)汽车开放式系统架构。
作为AUTOSAR的核心会员,奔驰等国际车企自然比中国车企积累了更多的应用经验。
但AUTOSAR本质上是汽车OS的中间件部分,且面向分布式架构定义成型,导致其在功能上无法支持集中式E/E架构上,诸如整车OTA、智能驾驶等智能汽车的核心需求;
更重要的是,分而治之的系统架构涉及,对要跨系统,甚至跨域调用软硬件资源生产新功能的开发者来说非常困难,就难以形成新的应用和生态,实现从功能汽车到智能汽车的根本模式转型。
没有现成产品可用,只好自己干。
基于QNX、Linux、Android三大狭义OS(内核),特斯拉Version、大众VW.OS、奔驰MB.OS、华为鸿蒙OS、AliOS、蔚来NIO OS、小鹏Xmart OS这些独立开发的企业自有汽车OS陆续亮相问世。
这些OS力求在汽车上实现软硬解耦、原子化功能封装,为应用程序开发者提供易于开发的基础平台。
值得注意的是,鸿蒙OS目前处于Linux、LiteOS和鸿蒙微内核多核心并存的阶段,未来将回归鸿蒙微内核主体,真正从底层对标安卓的系统。
03
赛点一:从不同的深度开始
从技术起点来看,虽然都是基于内核进行定制化开发,但各家系统的定制化深度不同。
特斯拉、大众、奔驰走RAM型路线(随机存取存储器,Random Access Memory,可随时读写),在狭义OS之上进行诸如修改内核、硬件驱动、运行时环境、应用程序框架等深度的定制化开发;
蔚来、小鹏等大部分国内厂商走的则是ROM型路线(只读存储器,Read-Only Memory,只能读出无法写入信息),不涉及更改内核,一般只修改操作系统自带的应用程序。
RAM模式下,对狭义OS的修改可使广义OS更适合汽车场景特征,带来更多的灵活性,覆盖兼容更广泛的车辆内部。
例如VW.OS可运行多个底层系统(如Linux、QNX、Vxworks),并最终支撑12个品牌的车型;
MB.OS在安全性较高的部分基于QNX开发,Linux负责信息娱乐系统。
“(深度上,)MB.OS针对如传感器、发动机等硬件有基础架构;软件基础层则有如安全诊断等基础功能;中间件层对AUTOSAR有应用和改进升级;应用层则通过容器技术帮助开发者实现软件复用;连接层则确保MB.OS能够快速便捷地与外部的不同内容实现连接;
(广度上,)MB.OS涵盖了从芯片到云端的技术堆栈,全面打通信息娱乐、自动驾驶、车身与舒适、行驶与充电的整车车辆功能。”奔驰董事会成员及首席技术官,负责研发和采购的薛夫铭向《电动汽车观察家》表示。
薛夫铭(Markus Sch?fer)梅赛德斯-奔驰集团股份公司董事会成员及首席技术官,负责研发和采购
相比之下,ROM模式是在底层操作系统之上的再开发,适用边界和软硬解耦程度,都会在一定程度上受限。
例如Xmart OS在小鹏P7上覆盖智能舱、驾两域,整车控制域和中央网关还未涉及;
NIO OS则无法在蔚来两代平台上迭代通用,NT 1.0上运行Aspen·白杨,NT 2.0运行Banyan·榕。蔚来将对Aspen系统维护15年,带来500人规模的软件团队成本。
从RAM模式出发的汽车OS将具有更强的兼容性和灵活性,为车辆提供可持续成长的环境。
如薛夫铭所说,基于MB.OS ,奔驰MMA平台的每个域中,“会不断搭载最先进的芯片技术来实现超级运算能力,通过超高带宽和超低时延支持快速计算,并且确保能耗保持在最低的水平。特别是在信息娱乐和自动驾驶域。”
04
赛点二:谁先量产谁先迭代
从技术积累逻辑来看,汽车OS和整车操稳、NVH并没有区别,仍是一个高度依赖实际量产后海量真实场景验证,不断迭代完善的过程。
不过这次,中国车企更早进入“实战”。
“截至到2018年,我们只要把AUTOSAR的本地化做好就行。因为之前欧洲是领先我们几年的,欧洲开发完我们拿来(本地化后)直接用肯定是够的。”首批中国AUTOSAR高级会员单位东软睿驰首席科学家李冰告诉《电动汽车观察家》。
2019到2020年,随着中国新造车势力率先在新一代集中式电子电气架构领域发力,AUTOSAR作为标准已经无法满足国内需求。
包括东软睿驰在内的中国汽车产业链各方开始突破AUTOSAR,在“无人区“进行探索,并逐步构建起与集中式域控强相关的汽车OS系统。
例如2020年,小鹏P7搭载的智能驾驶域控制器的狭义OS系统基于QNX,但其中间件由中国供应商德赛西威提供;东软睿驰同年在NeuSAR 3.0的版本上全面支持SOA;在智能座舱领域更是涌现出众多的自研OS系统。
同期,国外使用集中式E/E的主机厂只有特斯拉和大众,而且2019年问世的ID.3也还是以分布式为主的E/E架构。
2023年,一汽、上汽、广汽、长安、长城等多家主力中国车企的新产品上,将开始落地中央超算、跨域融合等集中度更高的E/E架构,并在其上应用跨多域,甚至整车级的汽车OS系统。
而相比之下,大众、奔驰的汽车OS整体上车时间都在2025年。
但值得注意的是,今年各中国车企应用集中式E/E架构和汽车OS的产品将集中在少量的旗舰车型上;
大众、奔驰的汽车OS在2025年上车时将是能够支撑集团内多品牌、多车型的系统。
先实现量产上车,意味着有机会先完成系统迭代,达到稳定。
李冰表示:汽车软件的稳定和可靠性最终是靠,在实际用户日常用车的海量场景中不断验证完善的。
在传统汽车时代,由于 本文来自易车号作者电动汽车观察家,版权归作者所有,任何形式转载请联系作者。内容仅代表作者观点,与易车无关
不能说没有ESP车身稳定系统车辆就不安全了,但是有ESP的车相对来说比没有的安全系数高点,其实车辆在行驶中的安全与否和驾驶员的经验的密不可分的,车辆和行人的判断能力,防患于未然,才能确保在行车中的安全性,ESP是对在提升车辆的操控表现的同时、有效的防止汽车达到其动态极限时失控的系统或程序的通称,它的作用就是提升车辆的安全性和操控性。
在出现转向不足时,ESP会控制一侧的后轮刹车,当向左转向不足时,会控制左后轮的刹车,当向右转向不足时,则会控制右后轮的刹车。当出现转向过度时,ESP就也会一样控制某一侧的前轮刹车。
当转向向右过度时,系统会控制左前轮刹车,但转向向左过度时,系统会控制右前轮刹车。当车辆遇冰雪路面发生侧滑时,ESP系统将会控制相应的轮刹车,使车身保持稳定,以提高安全性。
ESP车身稳定控制系统的全部功能都需要依靠轮胎抓地来实现的,所以一套性能优良,状况好的轮胎是最基本的安全保障,否则ESP的作用就无从谈起。但当车辆遇泥泞路况,某一个轮陷入出不来时,必须关掉ESP系统,不然系统会判定此轮为打滑现象,会进行刹车的。
扩展资料:车身电子稳定系统简介:
1.车身电子稳定系统(ESP),是对旨在提升车辆的操控表现的同时、有效地防止汽车达到其动态极限时失控的系统或程序的通称。电子稳定程序能提升车辆的安全性和操控性。
2.ESP系统由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器(监测汽车转弯时的离心力)等组成。
3.传感器:包括转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器、方向盘油门刹车踏板传感器等。这些传感器负责采集车身状态的数据。
4.ESP电脑:将传感器采集到的数据进行计算,算出车身状态然后跟存储器里面预先设定的数据进行比对。当电脑计算数据超出存储器预存的数值,即车身临近失控或者已经失控的时候则命令执行器工作,以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。
5.执行装置:ESP的执行器是4个车轮的刹车系统,和没有ESP的车不同的是,装备有ESP的车其刹车系统具有蓄压功能。沟通装置:仪表盘上的ESP灯。
6.在一定的路面条件和车辆负载条件下,车轮能够提供的最大附着力为定值,即在极限情况下,车轮受到的纵向力(沿车轮滚动方向)与侧向力(垂直车轮滚动方向)为此消彼长关系。电子稳定程序可分别控制各轮的纵向的制动力,从而对侧向力施加影响,从而提高车辆的操控性能。
7.当纵向力达到极值时(比如车轮抱死),侧向力即为0,此时车辆的横向运动将不受控制,即发生侧滑,此时可能无法按司机的意愿进行变道或者转弯。电子稳定程序可以检测并预防车辆侧滑,当电子稳定程序检测到车辆将要失控,它会向特定的车轮施加制动力从而帮助车辆按照驾驶者期望的方向前进。
8.在转弯时,一种可行的控制策略为:当车辆有转向不足的倾向时,系统可以向转弯内侧的后轮施加制动力,由于此轮纵向力的增加,所能提供的侧向力减小,随之对车身产生帮助转向的力矩。
9.当有转向过度的倾向时,系统可以向转弯外侧的前轮施加制动力,由于此轮纵向力的增加,所能提供的侧向力减小,随之对车身产生抵抗转向的力矩。从而保证了行驶的稳定。部分的电子稳定程序系统还会在车辆失控时减低发动机的动力。
参考资料:百度百科ESP车身稳定系统
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