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                    一文讀懂自動駕駛域控制器

                    放大字體 縮小字體 發布日期:2022-05-09 16:01:31   來源:新能源汽車網  編輯:全球新能源汽車網  瀏覽次數:836
                    核心提示:2022年05月09日關于一文讀懂自動駕駛域控制器的最新消息:你買了一個獨棟大別墅準備裝修,為了方便生活,你給每個房間都布設了多個頂燈、掃地機器人、空調等設備,隨著擺放的設備越來越多,你發現每個設備都有獨立的開關,每次使用這些設備都要一個個去
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                    你買了一個獨棟大別墅準備裝修,為了方便生活,你給每個房間都布設了多個頂燈、掃地機器人、空調等設備,隨著擺放的設備越來越多,你發現每個設備都有獨立的開關,每次使用這些設備都要一個個去操作,非常不方便,隨著更多設備的購買,需要的開關也越來越多,想要打開一個設備前還需要想一下對應的開關在哪里,這就導致每次使用設備花的時間也越來越多,這時候你發現可以將每個房間的設備的開關集成到一個控制面板,給對應的設備開關進行標注,在需要使用這些設備的時候可以直接通過這個控制面板來控制對應設備,不僅方便,也更加便捷。

                    如房間裝修加設的設備越來越多,對應開關越來越多,尋找對應開關所需時間和精力也越來越多類似,在汽車智能化、網聯化的發展趨勢下,原來基于ECU的分布式汽車電子電氣架構也暴露出諸多問題和挑戰,傳統汽車的功能系統核心是ECU,智能功能的升級依賴于ECU和傳感器數量的累加,隨著單車智能化升級的加速,汽車智能化功能如安全氣囊、防抱死系統、電動助力轉向、車身電子穩定系統、智能儀表、娛樂影音系統、動力電池管理系統等不斷疊加,配套線路的不斷復雜,原有智能化升級的方式面臨著研發和生產成本激增、算力不足、安全性降低等問題,如何保證數據處理和網絡安全最優化成為了難題。

                    為了解決這些問題,汽車域控制器的概念被提了出來,類似房間裝修將每個房間的開關集成到一個控制面板,域控制器就是將原本相互孤立的ECU相互融合,通過一個或幾個“中央大腦”來操控全車的ECU與傳感器,讓很多功能類似但分離的ECU功能集成到一個比ECU功能更強大的處理器硬件平臺上,域控制器的提出讓汽車智能化升級的研發成本逐步降低,讓汽車智能化的落地加速成為現實。

                    與傳統汽車分布式電子電器架構,每個ECU都是通過CAN總線和LIN總線連接在一起,隨著功能的疊加,整個系統就越來越復雜不同,集成化的域控制器處理方案,讓汽車電子網絡拓撲結構變得更為簡單。

                    域控制器作為汽車運算、決策的中心,功能的實現主要依賴于主控芯片、軟件操作系統及中間件、應用算法等多層次軟、硬件的有機結合,主要可以分為域主控處理器、操作系統、應用軟件及算法等3個部分,域控制器的主要核心設計思想是平臺化、高度集成、高性能和良好的兼容性。

                    由于將多個ECU功能高度集成到一起,域控制器能極大降低開發成本和制造成本,加速汽車智能化發展,為了更好地實現不同功能的集成,域控制器的發展核心就是芯片計算能力的加快,可以讓公用信息的系統組件,能在軟件中分配和執行,讓軟硬件分立,可實現以足夠的資源快速響應完成客戶需求,具備平臺化、兼容性、集成高、性能好等優勢。

                    和前文提到的房間裝修將每個房間的開關集成到一個控制面板類似,域控制器的設計也會有多個劃分,不同主機廠會由于設計理念的不同,將汽車的主體功能劃分為幾個不同的域。

                    如BOSCH將汽車劃分為動力域、車身域、底盤域、座艙域和自動駕駛域,這也是最經典的五域集中式電子電器架構,有些廠家則會在五域集中式電子電器架構的基礎上進一步融合,將動力域、車身域、底盤域集成到車控域控制器,構建車控域控制器、智能駕駛域控制器、智能座艙域控制器三域集中式電子電器架構,如大眾的MEB平臺及華為的CC架構主要采取三域集中式電子電器架構。

                    五域集中式電子電器架構較為完備的集成了L3及以上級別自動駕駛車輛所有控制功能。

                    動力域:即安全域,是一種智能化的動力總成管理單元,主要用于動力總成的優化與控制,在電動汽車中主要是指電驅和電控系統的集成化,同時兼具電氣智能故障診斷、智能節電、總線通信等功能。

                    車身域:車身域主要是將分散化的功能組合逐漸過渡到集成所有車身電子控制功能,全車身如剎車燈、尾門鎖等設備的控制集成化到一起,可以有效降低整車重量,降低各部件的控制成本。

                    底盤域:底盤域主要是和汽車的行駛相關,是行駛系統、傳動系統、轉向系統和制動系統的集成,主要負責汽車各驅動部件的連接、動力傳輸、轉向、制動等功能,是汽車作為出行工具的主要控制域,底盤域的發展也是自動駕駛汽車能否落地的關鍵因素。

                    與動力域類似,底盤域內所涉及的控制系統大多都具備較高的安 全等級要求,需要符合 ASIL-D 安全等級(ASIL 系列中最高安全等級)。

                    因此底盤域亦具備著較高的行業門檻,目前多數底盤域控制器仍處于實驗室階段。

                    座艙域:座艙域主要負責汽車座艙電子系統功能,集成了包括智能座艙如組合儀表、中控大屏、抬頭顯示等功能,不同于傳統座艙由幾個分散子系統或單獨模塊等組成,座艙域需要具備卓越的處理性,可以將多屏聯動、多屏駕駛等復雜智能座艙功能成為現實;

                    自動駕駛域:自動駕駛域需要具備多傳感器融合、定位、路徑規劃、無線通訊、決策控制、高速通訊等能力,自動駕駛域需要外接如毫米波雷達、激光雷達、車載攝像頭、慣性導航等硬件設備,從而實現自動駕駛的感知、決策能力,其核心是芯片的處理能力,最終目標是實現自動駕駛的算力需求,簡化設備,提高自動駕駛系統的集成度。

                    自動駕駛域也是負責汽車在自動駕駛狀態下底層核心數據、聯網數據的安全保障工作,是推動L3及以上更高等級自動駕駛的核心部件。隨著域控制器的發展,其優勢也逐漸凸顯,域控制器的發展對算力需求的要求也逐步提高,也推動著域控制器和芯片的發展,從分布式的電子電器架構轉為集中式的電子電器架構,域控制器的出現,將需要多個ECU完成的功能,集成到一個域控制來實現,讓汽車各部件的控制變得更加高效。

                    域控制器的發展也讓汽車各部件的功能更加集成化,通過一個大腦來控制汽車的功能,可以讓數據的傳輸更加高效,汽車各部分的系統更加互聯。

                    在自動駕駛領域,主要的競爭核心就是座艙域和自動駕駛域,自動駕駛的實現也主要依托于這兩個域控制的技術提升,集成化的控制終端可以讓自動駕駛的商業化落地進程更快。

                    現階段域控制器的發展已久面臨著一些軟件與技術層面的難題,且在量產過程中還面臨著技術工程化要求高、開發周期短、供應鏈保障難等多方位的挑戰,但域控制器無疑是未來自動駕駛落地的良好解決方案,對于域控制器,你怎么看?歡迎關注智駕最前沿,并留言交流。

                    -- END --

                    原文標題:一文讀懂自動駕駛域控制器

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