自動駕駛的TCU淺談
本文來源:智車科技
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本文要聊的TCU,并不是指傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域里的「變速箱控制單元(transmission control unit)」,而是智能網(wǎng)聯(lián)領(lǐng)域的「遠(yuǎn)程信息控制單元TCU(Telematic control unit)」,又稱T-Box。

Telematic一詞通常指設(shè)備間的遠(yuǎn)程通訊,是Telecommunications(無線電通信)和Informatics(信息科學(xué))的合成詞。 TCU具體是指安裝在汽車上用于遠(yuǎn)程信息通訊的嵌入式系統(tǒng),是車聯(lián)網(wǎng)信息流中的基礎(chǔ)硬件,常見的硬件架構(gòu)方面包括4G/5G網(wǎng)絡(luò)模塊、CAN數(shù)據(jù)處理、GPS/GNSS、MCU、CPU處理器、WiFi/藍(lán)牙等等。

TCU的功能

通過在汽車中安裝TCU,可以通過通信功能提供各種信息服務(wù)。TCU一般具有雙向通信能力,也就是說可以同時支持「cloud→汽車」和「汽車→cloud」。例如,TCU通過與車輛上的數(shù)據(jù)和CAN總線上的各種子系統(tǒng)接口,從車上收集如位置、速度、轉(zhuǎn)向、里程、油耗、安全氣囊、駕駛員身份等數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)采集與上傳:通過與車上的can總線連接,獲取車輛數(shù)據(jù),完成數(shù)據(jù)采集,再按照規(guī)定格式上傳,數(shù)據(jù)內(nèi)容可以加密,云端服務(wù)器進(jìn)行解析,獲取車輛的數(shù)據(jù),以便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、共享和監(jiān)控。 數(shù)據(jù)查詢與控制:例如用戶可以通過app端控制開關(guān)車門、 車窗和空調(diào)等。TCU還可以通過Wifi和藍(lán)牙提供車載連接,或是實(shí)現(xiàn)車與外部環(huán)境如車與車、車與路、車與基礎(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)。 例如安全氣囊彈出時的自動緊急呼叫、汽車被盜時的跟蹤功能,以及實(shí)時交通信息和天氣預(yù)報的傳送等等,都可以通過TCU來實(shí)現(xiàn)。
?應(yīng)用例①:E-Call系統(tǒng) E-Call(Vehicle-mounted Emergency Call,車載緊急呼叫系統(tǒng))是歐洲從2018年開始必須在新車上安裝的提供急救服務(wù)的系統(tǒng)。類似的系統(tǒng)有俄羅斯的ERA-GLONASS系統(tǒng)(2017年起)、韓國的K-ecall(2021年起)等。 具體來講,當(dāng)車主遭遇緊急情況時,E-Call系統(tǒng)會自動向公共安全呼叫中心(PSAP)發(fā)送信息MSD(Minimum Set of Data,最小數(shù)據(jù)集),包括觸發(fā)模式(自動觸發(fā)或者人工觸發(fā))、呼叫類型(緊急或試驗(yàn)測試)、VIN(Vehicle Identification Number,車輛識別號碼)、車輛類型、車輛位置、車輛損傷信息等。根據(jù)事故發(fā)生形式和具體地理位置,車輛及乘員將得到最迅速的救援。 而隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,車載緊急呼叫功能也需要做出相匹配的變化。首先MSD數(shù)據(jù)內(nèi)容需要擴(kuò)展,如傳感器的類型、數(shù)據(jù)與工作狀態(tài),高清地圖類型與版本,算法關(guān)鍵數(shù)據(jù)等等。對于自動駕駛車輛而言,需要傳送的信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)對于傳統(tǒng)人工駕駛汽車傳送的緊急救援信息,因此數(shù)據(jù)帶寬的需求也相應(yīng)增加。
?應(yīng)用例②:Telematics保險 Telematics車險通過TCU收集用戶的駕駛行為數(shù)據(jù),如行駛里程、行駛車速、急加減速、剎車次數(shù)、方向盤的轉(zhuǎn)動平穩(wěn)性、行駛時段、行駛路段與位置等等,用來設(shè)計更準(zhǔn)確的保費(fèi),以及更好地進(jìn)行理賠評估從而減少損失。 ?更多內(nèi)容可閱讀「自動駕駛已開始顛覆改變傳統(tǒng)車險模式」一文。 基于Telematics技術(shù)的車險產(chǎn)品目前主要有三類:按行駛里程付費(fèi)的PAYD(Pay-as-you-drive)、按駕駛方式付費(fèi)的PHYD (Pay-how-you-drive)和管理駕駛習(xí)慣的MHYD(Manage-how-you-drive)。 PAYD較為簡單,只獲取用戶的行駛里程來計算保險費(fèi)用;PHYD除了里程,還獲取時間、位置、速度、制動情況等數(shù)據(jù),來進(jìn)行更加詳細(xì)的分析和評估車險費(fèi)用;MHYD則不僅監(jiān)控駕駛行為,還為駕駛員提供反饋以促進(jìn)安全駕駛。
早在2008年,美國率先開發(fā)了Telematics車險。美國前進(jìn)保險公司就推出MyRate項目(后更名為Sanpshot項目),首先保險公司獲取30天的駕駛數(shù)據(jù),再根據(jù)該數(shù)據(jù)評估用戶的駕駛行為并計算分?jǐn)?shù),并以此分?jǐn)?shù)確定個性化費(fèi)率。隨后這類產(chǎn)品開始在歐美各國逐漸商業(yè)化,尤其近幾年投保用戶逐年增加。據(jù)統(tǒng)計,2019年在美國8.75億汽車用戶中,2000萬用戶使用了該類車險。
在亞洲的車險市場中,日本是最為成熟的國家,緊隨歐美的步伐。2015年,日本索尼保險公司首次推出基于Telematics的PHYD型車險。相比于歐美日,我國消費(fèi)者對于數(shù)據(jù)隱私的訴求相對較低。面對新型車險產(chǎn)品,中國的市場接受度必定不會讓人失望。

TCU市場展望
由于歐洲、俄羅斯和韓國等國家強(qiáng)制新車配備車載呼叫系統(tǒng),消費(fèi)者也對汽車的安全性和娛樂性的重視逐漸提升,TCU的市場規(guī)模這幾年間迅速上升。 據(jù)香港Counterpoint公司的市場調(diào)研分析,到2025年,TCU的市場規(guī)模將超過63億美元。
從2020年到2025年,聯(lián)網(wǎng)汽車重要系統(tǒng)TCU的市場將以14%的復(fù)合年增長率(CAGR)增長。 基于2G/2.5G的TCU銷量已經(jīng)從2018年開始下降,預(yù)計到2025年,許多聯(lián)網(wǎng)汽車都將配備兼容4G的TCU,但世界各地的汽車制造商將逐漸轉(zhuǎn)向可同時在4G和5G中通信的TCU。 根據(jù)埃森哲的調(diào)查,到2025年,通過TCU實(shí)現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)功能的汽車預(yù)計將占新售汽車的63.64%。
TCU的市場目前還是主要由國外企業(yè)主導(dǎo),如Continental、LG、Harman、博世、電裝等,國內(nèi)參與的企業(yè)有華為、速銳得等。

2020年全球TCU銷量份額(來自Counterpoint) Continental、LG、Harman三家公司占了整個TCU市場的一半以上。Continental在全球市場都有業(yè)務(wù),并向許多豪華和一般汽車制造商提供TCU。在幾年內(nèi),Continental通過獲得新車的合同取代了LG在市場上的份額,成為第一。
此外,5G的采用率也開始上升,TCU制造商開始與汽車制造商簽訂啟用5G TCU的協(xié)議。Continental再次領(lǐng)先并已經(jīng)為兩家歐洲公司提供5G TCU。Harman與寶馬簽署了合同,從2021將提供最新基于5G的TCU給寶馬。預(yù)計到2025年,5G TCU的價格將下降,并能夠開始搭載在中檔汽車上。 各大汽車制造商都在通過TCU開發(fā)相關(guān)服務(wù),通信技術(shù)對于自動駕駛汽車也是必不可少的,隨著自動駕駛汽車的落地和普及,TCU市場也將會進(jìn)一步擴(kuò)大。- End -
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