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Rivian的自主设计:硬件架构和软件生态

07/10 18:10
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我们曾经写过一篇关于Rivian的EE架构,随着Rivian在召开投资者大会,披露了更多的信息。大众汽车集团计划向美国电动车新势力Rivian投资10亿美元,并计划追加投资高达40亿美元,总交易规模预计达到50亿美元。

Rivian的电子电气架构与软件是其关键竞争力,目前的Rivian在ECU和软件层面进行了深度的开发,车辆中约80%的软件由内部开发,拥有从需求到量产的全套能力。Rivian的架构包括硬件层、硬件适应层、特殊功能层和可拓展功能层,支持大规模和可拓展的软件定义汽车能力。

我们先从整体来看Rivian的研发能力。

Part 1、Rivian的软件情况

在终端应用体验方面,Rivian的系统依托亚马逊云服务,分为产品、运营和商务三个方向。通过云数据,Rivian实现了性能优化、运营效率提升和客户体验改善。例如,其车辆诊断系统可以远程读取车辆日志,确定问题零部件,并追溯到供应链源头。

Rivian的软件模块这边做了系统性的罗列

Rivian的开发,从平台需求、软硬件架构、ECU设计、仿真、制造、测试、可靠性测试、系统集成、快速设计和上量。

Rivian的电子电气架构经历了两代发展:

● 第一代:Domian架构:将底盘、车身、热管理、动力等领域的ECU分开,Rivian自主研发了17个ECU,其他的则外购。

 第二代:Zonal架构:提升了计算效率,减少了线束使用。Rivian在这一代中自主研发了7个计算单元,涵盖信息娱乐、自动驾驶、车辆访问、电驱和电池管理系统,其余功能由三个ECU控制。

Rivian的Zonal架构减少了60%的ECU使用,节省了2.57公里的线束,减重约20公斤。这种架构使得各个模块之间实现智能化高速联通,方便下一代更新。

Part 2、Rivian的智能驾驶与传感器系统

● 硬件层面

Rivian一开始是依靠独特的皮卡定位来吸引到消费者的注意,但在智能驾驶领域还是比较薄弱的。Rivian的第二代智能驾驶系统采用双NVIDIA DRIVE Orin处理器平台,具备250TOPs算力

◎ 智能驾驶传感器包括11个摄像头和5个雷达,前向雷达和长距摄像头的探测距离分别达到304米和150米。其GNSS定位系统支持10厘米的精度。

◎ Rivian的座舱平台,从目前披露的信息来看,大概率是基于高通的方案。在智能座舱平台,页整合了网联功能(4G、WiFi和蓝牙功能),支持4k HDR屏幕显示。

◎ 我们也能看到这个方案在底盘控制和其他功能上做了一些创新,传感器信息在传输过程中,可以在Zonal控制器中做一些方案,这个WZC(West Zone Controller)做了很多的软件整合。

Rivian计划推出低成本车型R2,进一步减少线束和接头(减少60%的长度和40%的连接),降低电子零部件成本40%,通过EE架构的改进和大众的合作,旨在提升Rivian在市场中的竞争力。

● 软件层面

◎ 在智能座舱的软件算法方面,采用了高通生态系统,结合QNX和安卓系统,通过UI/UX的优化与提升。

◎ 在智能驾驶的软件算法方面,采用了英伟达的平台,感知算法依赖于英伟达的生态系统。感知算法结合了BEV和Transformer模型,通过摄像头和雷达等传感器收集信息,构建时空关系,转化为智能驾驶系统的世界模型,包括目标物、地图信息、预测信息、自由空间和预测行为等。

◎ 在规划控制算法,基于世界模型的信息,例如其他Agents、环境预测、学习到的行为准则,再结合道路规则,形成初步的运动规划,优化后最终输出给执行器。

小结

Rivian在智能化电子电气架构与软件方面取得了显著进展,欧美新势力车企车企里面,也在跟着特斯拉努力迭代。

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笔者 朱玉龙,一名汽车行业的工程师,2008年入行,做的是让人看不透的新能源汽车行业。我学的是测试和电路,从汽车电子硬件开始起步,现在在做子系统和产品方面的工作。汽车产业虽然已经被人视为夕阳产业,不过我相信未来衣食住行中的行,汽车仍是实现个人自由的不二工具,愿在汽车电子电气的工程方面耕耘和努力,更愿与同行和感兴趣的朋友分享见解。