问界M9的E/E架构分析

发布时间:2024-05-29  

问界M9是华为最新也是最高级的车型,其座舱和灯光功能之多令人惊讶,研究其E/E架构非常有意义。问界M9的E/E架构基本上是交叉域架构中最先进的,拥有千兆以太网和多达6个域控制器,受限于芯片性能和网络带宽,仍然不是中央计算或者说Zonal架构。

问界M9的核心是整车域控制器,这个域控制器不是传统意义上的整车控制器,它和左或右区域控制器联合起来接近Zonal架构下的中央域控制器。可以看做是交叉域架构向Zonal架构的过渡。整车域控拥有两条千兆以太网接口,四条百兆以太网连接到OBD。


从这个架构看,整车域控制器的核心即以太网交换机很可能是中国台湾瑞昱的RTL9068。这款芯片在特斯拉车载运算单元上也有使用,奔驰最新的使用高通SA8295P的座舱平台也使用了RTL9068。这是一个8端口车载以太网交换机,有6个1G端口,2个5G端口,一般配置成6个百兆端口,2个千兆端口。RTL9068内含三个千兆以太网物理层,无需单独外置千兆以太网物理层,性价比很高。


新兴造车用的英伟达Orin系统,大多是Marvell的88Q2112或88Q2220配上Marvell的88Q6113或88Q5072,成本高出不少,但接口更多,性能更强,当然也更灵活。Marvell的88Q6113的PCIe最高支持16Gbps,88Q5072最高8Gbps,而RTL9068只有5Gbps。以太网,88Q6113最高10Gbps,88Q5072是5Gbps,RTL9068是1Gbps。

空调、除霜、右后视镜、右窗、雨刮、右前门、氛围灯、右重力传感器与安全带锁扣、右侧室内灯、投光灯、副驾M-LINK、二排M-LINK支架插入检测、中控旋钮、充电口盖、影音娱乐系统与右区域控制器控制硬线连接,主要是供电。按位置划分域控制器,主要是为了降低线束布局难度,减少线束成本和整车装配时间。


M-LINK即Maglink,问界M9标配M-LINK。座舱的MagLink由座椅侧的MagLink生态接口、MagLink支架(可拆卸的)或通用贴片、外接MagLink生态产品组成。使用支架+pad壳套的组合,可以适配12.6英寸的华为Matepad平板;如果有闲置的PAD,也可以使用支架+万能磁吸贴片,可适配8英寸及以上PAD。华为平板作为后装设备,带上车后能像前装设备一样便捷,避免繁琐的配对、连接、授权等操作。用户带着平板上车就能连,连上就能用,多个平板上车不会出现控制无序的问题,并且后装设备和车的连接互通。


鸿蒙座舱还可实现车机屏幕与Pad的多屏同看、跨端触控等操作,并具备高帧率图像、超低时延(低于40ms)的优点。拿到车内的手机、平板设备,无感连接后,也能像原生屏一样,实现对空调、座椅等功能的控制;支持多屏同看、设备车内自动定位、语音实现精准控制的功能。


右区域控制器有五个以太网端口,都是百兆级别,推测其核心即以太网交换器是中国台湾瑞昱的RTL9047,RTL9047是七口车载以太网交换机,其中四口内置百兆车载以太网物理层,不用外挂物理层,节约成本和PCB板空间,大众ID系列在座舱域控制器也使用RTL9047。

电池包温控系统、后空调、胎压检测、HUD供电、阳光雨量、方向盘系统、左后视镜系统、转向灯危险警报灯、密码箱、左侧室内灯、左侧座椅、左前后侧门系统、左侧车窗系统与左区域控制器硬线连接,有传感器信号传输也有供电或控制,同时与LIN总线连接。


左区域控制器核心是以太网交换机,应该也是中国台湾瑞昱的RTL-9047。


问界M9的动态投影灯比较复杂,可以投影低分辨率的视频。

右后门系统包括电机、后门霍尔信号、开、复位、防撞雷达儿童锁,右后座椅系统、二排M-LIN、投影光机、投影幕布、车载冷暖箱、充电口、交直流温度、三排座椅系统、左座舱LIN、右座舱LIN、座椅LIN、PS LIN、电动后背门、制动灯、安全气囊碰撞信号与后区域控制器连接。


问界M9的智能驾驶系统架构图

ADAS域控制器是华为的MDC610,其内部也有一个中国台湾瑞昱的RTL9068。共有11个摄像头输入,都是MIPI CSI-2,其中前视是两颗800万像素,环视是4颗200万像素,智能驾驶两侧与后方是5颗摄像头,像素可能是250万或300万像素。激光雷达是华为自己设计生产的192线激光雷达,核心元件可能是日本索尼的IMX459,IMX459全分辨率189x600, 3x3binning(Binning是一种图像读出模式,将相邻的像元中感应的电荷被加在一起,以一个像素的模式读出),最终分辨率63x200,激活区域分辨率为63x192(笔者认为边缘8个应该是用于测环境光或单纯作为padding像素),恰巧对应192线,基本可以确定用的就是IMX459。注意这个192线是水平分辨率,垂直分辨率是63线。早期机械激光雷达的16线或32线则指的是垂直分辨率。禾赛也极有可能使用了IMX459,差别主要在VCSEL。这个激光雷达比较特殊,使用了LVDS差分信号传输,而非绝大部分厂家用的以太网,LVDS协议不开放,换句话说,这个激光雷达只能搭配MDC610。


3个毫米波雷达也有特殊之处,通常后毫米波雷达分主从,而华为后毫米波雷达似乎是独立的,不分主从,可能也是华为自己制造的毫米波雷达。INS有独立盒子,还特别使用独立GNSS定位天线。


问界M9座舱域架构图

问界M9一体环宇三联屏据传由天马、京东方供应,包括12.3英寸LTPS LCD主驾仪表屏、15.6英寸2K分辨率LTPS LCD中控屏、16英寸3K分辨率LTPS LCD副驾娱乐屏。


该车规级投影巨幕可电动升降收纳,展开后提供32英寸的车内巨幕体验,并已通过莱茵护眼舒适认证和瑞士SGS防晕认证,让车内观影更加舒适。投影巨幕升起收纳后,隐藏在B柱横梁内,不影响车内空间,投影幕布由后域控制器控制,投影光机视频来自座舱域控制器。


华为XHUD的核心是华为临境抬头显示系统采用车规级自研LCoS、三色LED光源,分辨率为2K,亮度12000nits,对比度1200:1,成像面积75英寸(8.5米远),视场角13度x5度,畸变小于2%,焦距更接近人眼,更真实。


问界M9的E/E架构是目前最先进的,特斯拉、小鹏和比亚迪等车企的也是采用物理区域化分控制器,不过它们的左右中域控制器内部都没有以太网络,带宽低,OTA速度慢,功能简单。再有就是ADAS和座舱域一般都直接连接T-Box或底盘或车身域,问界M9在其之上加了一个整车域,这是为了向Zonal过渡,将来时机成熟,把ADAS和座舱都直接放进整车域控制器,这就是中央计算Zonal架构。


问界M9拥有多达6个域控制器,至少有6个以太网交换机,特斯拉之类的一般只有2-3个。从芯片角度看成本增加了,从线束和装配时间角度看成本降低了,整体看成本还是略有降低。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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