yulzhu

电子技术应用专栏作家——芝能汽车。紧跟技术创新,助力行业发展。

聊聊车载车联网模块

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    戴兄在群里说二线主机厂给他的Tbox报价500块,前阵子徐兄说他的液晶仪表车厂说着玩意和导航不是一个价,其实如果都按只按功能,只考虑这种成本采购,中国的汽车电子可能永远发展不起来了。这里还是聊聊车联网模块,顺便支持一下两位的事业,中国的土壤有时候让一般的企业很难长大。


    本文从车联系统构型、车联终端的实际情况入手来谈谈车辆终端模块(Telematics Control Unit),俗称T-box,然后根据未来ADAS对车联终端的要求,勾勒出未来的发展方向。

   传统的车联网是指装在车上的联网系统,实现网络平台上对车辆静态和动态信息提取和有效利用,并对车辆运行状态有效的监管和服务。车联网的概念逐渐延伸,发展成以车内网络系统、车车之间的通信和车载移动互联网为基础,按照约定的通信协议和数据交互标准,在车to X(X:车、路、行人及互联网等)之间,进行无线通讯和信息交换的大系统网络。

    以宝马7系为例,整个架构上其实分了天线、模块和用户接口

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左半边是天线结构图,右半边是系统结构图

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1) 车联系统概览和分类

   简单来说,车联网两个驱动力主要是汽车的使用者希望无线连接,更多的期望通过这种连接,能带来实质性的内容,并且能把他日常使用的手机也连接上去;汽车公司则希望使用无线将车辆连载一起,通过内置的嵌入式的T-box,来推送给消费者服务,让消费者在体验一段时间之后,进入每月付费的服务,是把它作为一种衍生的业务来做的。

    车辆网技术系统来看,可以分为两种基本方式

  1. 基于移动通信

  2. 车内本身的通信系统

 3.png车内的车联系统架构如下图所示:

1) 手机:更多的设计,是围绕消费者的手机展开,可以认为消费者可以通过手机与车内的互联模块进行对接以后,形成以消费者原有习惯为主导的娱乐模式。

2) 车内互联模块:与手机对应的交互模块ECU,通过USB、蓝牙和WIFI的模式,将手机系统与车内的其他系统相连。

3) 车内显示单元

a. 中控显示屏CID:提供给消费者作为导航操作的主要显示

b. 抬头显示HUD:HUD已经成为显示的一部分

4) 天线模块:车内与车联终端高端相关的就是各种天线,包括车顶电线模块、紧急电话备用天线和蓝牙天线等。

5) 车联终端:这是我们通常说的TCU,其内部包括宽带部分、射频部分、电源部分、车内通信部分和主控芯片。

  我们举一个例子来说明,其结构为  

电源部分:电源部分主要有PM1018完成,电池取电分两部分,从车载的12V电源和内置的锂电池单元作为备份电源。

主控单元:由iMx6s所组织。

宽带模块:MDM9615是美国高通推出的支持LTE(FDD和TDD)、双载波HSPA+、EV-DO版本B和TD-SCDMA的Mobile Data Modem芯片。 

CAN收发器:由TJA1051和NCV7346两个芯片所组成,通过CAN的接口电路与整车的CAN网络进行连接。

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2)车辆终端模块市场情况

   按照参考文献的预测,2015年总的部件容量为14亿美金,至2020的零部件市场容量预估为43亿美金,其中原有的TCU模块保持稳定,Ecall随着欧洲法规的推进会更快一些,而面向消费者的无线网关模块则会成为未来最大的增长点。

  2015年 2020年 符合增长率 单位

1 Ecall 3 8 27% 亿美金

2 TCU 11 26 18%

3 无线网关 0 6 242%

总市场容量 14 43

目前市场的主要的供应商有:

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LG 电子:主要供应的车企包括通用、现代和起亚汽车三家,LG占据最大的市场份额主要是由于通用的车联系统推广率非常高。

Harman:Harman其实提供了一种在原有的多媒体控制器可扩展车机块,所以占比比较大。

Denso :主要供应Toyota,在北美市场推广率很高。

Continental :主要供应尼桑、英菲尼迪、梅赛德斯奔驰和福特。

Magneti Marelli:主要供应菲亚特 Fiat。

Visteon:主要供应马自达、三菱和雷诺。

Peiker:是宝马公司的主要供应商。

Novero:大众汽车的主要供应商。 

Actia :主要为捷豹路虎和沃尔沃两家供货

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3) 车联终端模块的发展路径

     TCU模块的发展主要随着通信技术的革新越来越快,主要的发展趋势有以下几个:

1) TCU模块与接口模块共同完成两大公司Apple和Google系统的投射,这种源自于消费者的实际需求,使得汽车公司不得不在这块做更多的更新和对接

2) TCU模块的通信的速度:是从GSM/3G到4G/LTE,到未来进化为5G的无线网关模块,源自消费者越来越快的需求,其中也包括通过车辆进行热点连接的速度。所以通信模块单独成为了里头内嵌的一部分

3) TCU模块的车内通信范围:由娱乐总线逐渐扩展至其他Domain以实现车辆更多的功能,这里往往与车内网关进行交互通信。

4) TCU模块的通信功能:下一代开始继承V2V和V2I的功能模块。如图6所示,专用的DSRC模块会和TCU模块逐渐融合。

5) TCU功能定位:在未来ADAS和进一步的智能汽车中,TCU的数据管道功能和安全功能将进一步发挥出核心地位。

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参考文件 

1)E90 Entertainment and Communication

2) Visteon Corporation Baird 2015 Industrial Conference