“ECU（電子控制單元）很少呀”——拆解調查中國比亞迪的純電動汽車（EV）“海豹（SEAL）”時，項目成員和負責拆解的維修技術人員數次發(fā)出這樣的聲音。
純電動汽車的零部件數量被認為比配備內燃機（ICE）的汽車少，但現有汽車制造商的現行車型并沒有將ECU減少到極致。從事車身ECU生產的一家零部件廠商的技術人員分析稱，“現有汽車企業(yè)由于受到底盤（PF）和各個交車地區(qū)不同法規(guī)的限制，很難減少ECU”。
在現有廠商未采取行動的情況下，比亞迪在海豹等采用的純電動汽車專用底盤“e平臺3.0（e-Platform 3.0）”中，使電子電氣（E/E）架構“由分散型進化為整合型”（該公司）（圖1）。ECU的集成度達到什么水平了呢？
圖1 從“e-Platform 3.0”開始引入的電子電氣架構的示意圖
如圖所示，車輛前方配備了3個ECU。可以看出，在后輪端的電動驅動橋上，高壓零部件單元中內置了車輛控制器基板。（來源：日經XTECH從比亞迪發(fā)布的視頻中截圖）
拆解儀表板和車輛后方的后備箱時，出現了4個頗具存在感的ECU（圖2）。分別為車輛左前方的“左車身控制器”、右前方的“右車身控制器”、左后方的“后車身控制器”、前部中間的“多媒體控制器”。這次我們來看一下在比亞迪的新電子電氣架構中發(fā)揮核心作用的3個車身ECU（圖3）。
圖2 “海豹”中的左右車身ECU和多媒體控制器的安裝位置
后車身控制器安裝在車輛后部左側。（照片：日經XTECH）
圖3：海豹配備的3個車身ECU
跟特斯拉的Model 3一樣，由3塊基板構成。（攝影：加藤康）
過去也見過這種結構。那就是日經BP于2019年拆解的美國特斯拉的EV“Model 3”。Model 3也配備了3個車身ECU，內部的基板同時負責供電和控制（圖4）。比亞迪海豹的這種車身ECU結構要說是偶然，卻也過于相似。好像是徹底研究了特斯拉汽車之后所做。
圖4：特斯拉“Model 3”的3個車身ECU
由3塊基板構成。（來源：日經XTECH）
不過，也有一個差異很大的地方。特斯拉在Model 3上去掉了保險絲，而比亞迪海豹有保險絲。保險絲與12V電池一體化，而且拆解人員還在前發(fā)動機罩下方和儀表板上發(fā)現了保險絲盒（圖5）。
圖5：海豹的儀表板的保險絲盒
從儀表板的車內側來看，配備在左端。在前發(fā)動機罩下方的右端也發(fā)現了保險絲盒。（照片：日經XTECH）
利用DC-DC轉換器降壓后的電力及12V電池輸出的電力經過保險絲和繼電器輸送給12V的電裝部件（圖6）。跟特斯拉一樣，車身ECU上配備的功率半導體也作為保險絲使用，并不是由此直接給各個部件供電的形式。
圖6：海豹的12V電力的配電
后車身控制器由儀表板和前方的兩個保險絲盒配電。（圖表來源：日經XTECH根據比亞迪的資料等繪制，攝影：加藤康、日經XTECH）
12V電裝部件的控制是三個車身ECU聯動執(zhí)行的（圖7）。推進了向“Zone型”電子電氣架構的轉換，即車門的鎖定和解除、車窗的開關及鏡子的調節(jié)等由各部件配置場所附近的左右某個車身ECU負責。
圖7：3個車身ECU控制的主要部件
氣囊、左右頭燈、電動助力轉向系統(tǒng)（EPS）及電動油壓制動器等，配備了ECU。（圖表來源：日經XTECH根據比亞迪的資料等繪制，攝影：加藤康）
從海豹的3個車身ECU可以看出比亞迪追趕特斯拉的姿態(tài)。不過，低電壓的電力配電也有區(qū)別，包括海豹各處留有保險絲、電力系統(tǒng)不同等。特斯拉“Cybertruck”以后的EV已宣布大幅升級，比如低電壓網絡由12V轉向48V等。與之對抗的比亞迪的下一個舉措也備受關注。
中國比亞迪（BYD）的純電動汽車（EV）“海豹（SEAL）”的拆解項目已進入對先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的調查。作為傳感器供應商顯示存在感的是瑞典Veoneer（維寧爾）。進行拆解后發(fā)現，該公司全面供應海豹的主要ADAS用傳感器。
海豹搭載了用于監(jiān)視前方的單攝像頭和毫米波雷達、用于監(jiān)視后方的毫米波雷達、用于監(jiān)視周邊的超聲波傳感器（圖1）。監(jiān)視前方的單攝像頭位于前窗上部的車內側，毫米波雷達位于前格柵中央（圖2）。用于監(jiān)視后側方的毫米波雷達在后保險杠的左右各安裝1個，監(jiān)視周邊的超聲波傳感器在車輛前部安裝2個，后部安裝4個。
圖1 比亞迪“海豹”的ADAS用傳感器的搭載位置
3個毫米波雷達均支持77GHz左右的頻率。（照片:日經XTECH）
圖2 用于海豹前方監(jiān)視的單攝像頭
與行車記錄儀攝像頭集成在一起。（照片：日經XTECH）
其中，維寧爾供應的是監(jiān)視前方的單攝像頭和毫米波雷達、監(jiān)視后方的毫米波雷達（圖3）。該公司還向比亞迪的全球戰(zhàn)略EV“ATTO3”等供應ADAS用傳感器，似乎正在提高評價（圖4）。
圖3 海豹的主要ADAS用傳感器
由維寧爾提供。實現了海豹的自適應巡航控制系統(tǒng)（ACC）及防止偏離車道等功能。（照片：日經XTECH）
圖4 維寧爾的來自比亞迪的主要訂單
圖中的“SeaDog”即為海豹。維寧爾的ADAS用傳感器還被用于“ATTO 3”（圖中的“YuanPlus”）等。（來源：維寧爾）
這是好像在哪里見過的組合——隨著監(jiān)視前方的單攝像頭的拆解，意外的事實浮出水面。隱藏在攝像頭模塊內部基板中的是美國賽靈思（Xilinx）的車載SoC（System on Chip，系統(tǒng)級芯片）“Zynq UltraScale＋”（圖5）。在ADAS使用維寧爾的前方監(jiān)視攝像頭和賽靈思的SoC這一點上，海豹與斯巴魯的“新一代EyeSight”如出一轍。
圖5 拆解后的前方監(jiān)視用單攝像頭和內部SoC
搭載了賽靈思的車載SoC“Zynq UltraScale＋”。（攝影：加藤康）
斯巴魯在2020年發(fā)售的車型“LEVORG”上刷新了ADAS“EyeSight”，開始采用維寧爾制造的立體攝像頭。攝像頭模塊內部搭載的數據處理芯片采用與海豹相同的賽靈思的Zynq UltraScale＋（圖6）。該SoC內置FPGA（Field Programmable Gate Array、現場可編程邏輯門陣列），用戶可以以電氣方式改寫芯片的電路結構。
圖6 斯巴魯在新一代EyeSight上采用賽靈思SoC
立體攝像頭由維寧爾制造。（來源：賽靈思）
據分析，海豹通過攝像頭模塊內部的基板來處理利用前方監(jiān)視用的單攝像頭和前后部的毫米波雷達監(jiān)測到的信息。儀表板中央的ECU（電子控制單元）“多媒體控制器”似乎不參與ADAS的控制。而是負責將全方位監(jiān)視器用攝像頭的影像投射到顯示器等（圖7、8）。
圖7 行駛中的全方位監(jiān)視用攝像頭的影像
顯示在儀表板中央。（照片：日經XTECH）
圖8 海豹的“多媒體控制器”
安裝在儀表板中央。主要負責車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）的控制。（照片：日經XTECH）
令人感興趣的是，該ECU搭載了美國高通的SoC（圖9）。而且，該SoC不是面向汽車的芯片，而是面向智能手機的“Snapdragon 690 5G Mobile Platform”。
圖9 高通的SoC“Snapdragon 690 5G Mobile Platform”
多媒體控制器包含兩個基板。其中一個基板的背面安裝了高通的SoC。（攝影：加藤康）
高通于2022年4月將維寧爾的面向ADAS和自動駕駛系統(tǒng)的軟件部門“Arriver”收歸旗下。如果進一步追溯，兩家公司在2020年8月宣布展開合作。通過合作，將高通的ADAS及自動駕駛用SoC“Snapdragon Ride Platform”與維寧爾的軟件結合起來。
高通是智能手機用半導體的巨頭，在面向汽車的業(yè)務方面，在車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）用SoC領域具備優(yōu)勢。不過，近年來正在擴大ADAS和自動駕駛領域的市場份額。過去這是以色列美孚眼（Mobileye）和美國英偉達（NVIDIA）占據優(yōu)勢的領域，但如今高通正在威脅兩家公司的地位。最近，索尼本田移動出行（Sony Honda Mobility，位于東京都港區(qū)）的EV品牌“AFEELA”的試制車采用了面向IVI、ADAS和自動駕駛的高通SoC。
海豹采用的高通制造的SoC和維寧爾制造的ADAS用傳感器是否是兩家公司合作的產物尚不清楚。不過，比亞迪在2019年發(fā)售的多款EV上也采用了高通的面向IVI的SoC。有可能以IVI為跳板，通過與維寧爾的協(xié)同效應，擴大到比亞迪的ADAS和自動駕駛。
但是，競爭對手也并未作壁上觀。2023年3月，英偉達宣布車載SoC“DRIVE Orin”被比亞迪的部分車型采用。2個主力品牌“海洋（Ocean）”和“王朝（Dynasty）”今后發(fā)售的多款車型將使用該SoC（圖10）。海洋系列也是海豹所屬的品牌。
圖10 英偉達的車載SoC“DRIVE Orin”
除了比亞迪之外，瑞典沃爾沃汽車、德國梅賽德斯·奔馳集團和英國捷豹路虎（Jaguar Land Rover）等也已宣布采用。（圖片：英偉達）
比亞迪已成為僅次于美國特斯拉（Tesla）的全球第二大純電動汽車制造商。從電動動力總成及其周邊零部件來看，比亞迪非常重視自主生產，供應商參與的空間很小。在這種情況下，一級零部件廠商（Tier1）和半導體廠商將如何參與進來？在作為重要領域之一的ADAS和自動駕駛領域，競爭正日趨激烈。
人機界面兼具易用性和先進性
本次將關注并解說中國比亞迪（BYD）的純電動汽車（EV）“海豹（SEAL）”的HMI（人機界面）。
海豹的駕駛席周邊
（照片:日經XTECH）
近年來，汽車的HMI發(fā)生了明顯變化。為了體現先進的設計、增加顯示內容，使用大型觸摸屏的車型越來越多。智能手機的普及也推動顯示屏的廣泛使用。習慣使用智能手機的人增加，觸摸屏有著能以和智能手機相同的操作感使用HMI的優(yōu)點。最近，不少車企連電動座椅和照明系統(tǒng)的操作都采用觸摸式。
特斯拉Model Y的駕駛席周圍
減少物理開關，將大部分操作集中在中控顯示屏上，體現出設計的先進性（照片:日經XTECH）
2008年上市的德國奧迪（Audi）汽車的駕駛席周圍
有很多開關。駕駛時操作方便，但設計自由度和收納空間減少。（照片:日經XTECH）
另一方面，物理開關的數量呈下降趨勢。如果更多地安裝物理開關，會導致收納空間減少，破壞設計的先進性。不過，物理開關具有駕駛時無需移開視線、依靠手感等便于操作的優(yōu)點。日本國內汽車廠商的開發(fā)人員表示，“也有不少消費者比起觸摸操作更偏愛物理開關”。
海豹的HMI的特點是，在積極使用顯示屏的同時，并非所有操作都通過觸摸來進行，而是保留一定數量的物理開關，迎合了廣泛的客戶群體。
物理開關集中在變速桿周圍。在變速桿靠近駕駛席的一側，排列著駕駛相關的開關。包括切換駕駛模式、自動駐車和切換雪地模式的開關等。在副駕駛席一側設置了調節(jié)空調和音響音量的開關。
拆解時取下的變速桿周邊部分
變速桿周邊的開關看起來是平面的，但并非觸摸式，而是物理開關。（照片:日經XTECH）
換擋操作也注重易用性。電子換擋器采用了手柄式。按照從前向后依次為倒檔（R）、空擋（N）、前進（D）這一與傳統(tǒng)變速桿按相同的順序排列，減少換擋操作的錯誤。
迎合廣泛的顧客群體的功夫在顯示屏上也有所體現。海豹搭載的HMI的顯示系統(tǒng)大致有3種。分別為駕駛席和副駕駛席之間的“中控顯示屏”、方向盤和儀表板之間的“儀表顯示屏”以及在擋風玻璃上顯示空中影像的“HUD（平視顯示屏）”。
中控顯示屏具有多功能終端作用，顯示導航系統(tǒng)和周邊攝像頭畫面、播放視頻和音樂內容、進行車輛設置等。例如，在車輛設置中，可以改變空調的溫度和風向、車內照明設置、車輛鎖定、觸摸音效等。
中控顯示屏旋轉的情形
可以用手使其中途停止旋轉。（視頻:日經XTECH）
顯示屏的旋轉結構
（照片:日經XTECH）
在其他廠商的車輛上看不到的功能是，顯示屏可以旋轉90度，可根據偏好選擇使用橫屏或豎屏。例如，導航儀適合以橫屏觀看，而短視頻共享服務“TikTok”則適合豎屏。無論橫豎，主頁顯示內容都沒有太大差別，但有的應用程序會顯示不同的畫面。例如，在周邊攝像頭的影像中，橫屏時顯示從外部側面看向車輛的畫面，而豎屏時則顯示貼著車門邊向前看去的畫面。
橫屏（左）和豎屏（右）
根據橫屏和豎屏，顯示的方式不同。（照片:日經XTECH）
儀表顯示屏
通過模擬風格的顯示，注重直觀的可視性。（照片:日經XTECH）
第2種顯示系統(tǒng)儀表顯示屏由功率計和速度計構成，顯示電池的放電、基于能量再生的充電狀態(tài)、電池剩余電量和續(xù)航里程等行駛中所需的信息。功率計和速度計均在數字顯示屏周圍配置了模擬儀表，以便直觀地顯示變化。
拆解后的HUD
（照片:日經XTECH）
第3種顯示屏HUD除了顯示速度以外，還顯示先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的信息。在行駛中顯示把設定速度加減至上限的同時追蹤前方車輛的ACC（自適應巡航控制系統(tǒng)）及轉向輔助的情況。
投影到擋風玻璃上的情形
（照片:日經XTECH）
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