車身域控制器的案例
車身域控制器-BCM、DCM、空調控制器
隨著整車發展，電氣架構越來越復雜，為了降低整車成本，減少整車線束復雜度，支持面向客戶的整車功能，車身域控制器擴展算力，能夠兼容傳統BCM功能，同時集成空調算法、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略。
經緯恒潤在車身控制方面有著多年的經驗，多個控制器如BCM、DCM、空調控制器、PEPS、天窗防夾控制器等產品均有豐富的研發、量產經驗。
主要功能
? 外部燈光：遠光燈、近光燈、小燈、轉向燈、前后霧燈、晝行燈、倒車燈、制動燈等
? 內部燈光：室內燈、背光燈、門燈等
? 雨刮洗滌系統、喇叭控制等
? 自動空調控制、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略
? CAN和LIN通訊
? ISO15765診斷
? J1939_DM1診斷
? OSEK/AUTOSAR網絡管理
? BootLoader程序更新功能
? Limphome工作模式
特點及優勢
? 集成私有CAN/LIN網關功能：可擴展總線智能開關和智能執行控制器，降低整車成本，增加整車可擴展的靈活性
? 具有Limphome功能：在MCU失效后，近光燈、位置燈、左右轉向燈、雨刮低速和制動燈仍可依靠開關正常工作，有利于安全行駛
? 可擴展CANFD，提高總線速率，支持OTA下載
? 支持快速原型開發，整車廠可以自定義整車舒適域控制邏輯
經緯恒潤
北京市海淀區知春路7號致真大廈D座6層
郵箱：market_dept@hirain.com
網址：www.hirain.com
展開 淺析自動駕駛域控制器發展趨勢
1）簡單驅動控制器：以油泵控制器為例，僅需要接收非總線信號并驅動執行機構，價值量約為 10-20 元；2）擁有總線診斷通信功能的控制器：以鼓風機控制器為例，需要通過 LIN 總線通信，并擁有診斷功能，價值量約為 40-50 元；3）實現較為復雜功能控制器：以車燈控制器為例，需要通過 CAN 總線通信，擁有診斷功能，并需要對冷卻風扇、調節電機、燈光進行控制的較復雜控制器，價值量約為 80-100 元；4）實現復雜功能控制器：以車身控制器/發動機控制器為例，接收多種信號輸入，通過計算決策對于多個執行機構進行控制輸出，并擁有診斷功能，是分布式架構下最復雜的控制器，價值量約為 200-400 元。
不同級別汽車控制器對比（2020 年）
全新電子電氣架構向“功能域”集中，帶來域控制器需求提升
“軟件定義汽車”時代，需要大算力控制單元。不同于以往的分布式電子電氣架構，“軟件定義汽車”時代，整車硬件架構向以太網+SOA 架構升級，大算力+軟件快速迭代需求推動分布式 ECU 向域控制器集成。在中央控制計算單元出現之前，整車控制單元被劃分為自動駕駛域控制器/智能座艙域控制器/車身域控制器以及底盤域控制器等。
汽車域控制器分類（2020 年）
自動駕駛域控制器：單車價值量最大
自動駕駛域控制器是功能更新最快，也是最具有集成意義的控制器。通過對攝像頭、超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達等傳感器信號的融合處理，結合高精地圖和導航等信息，做出自動駕駛決策，并輸出整車控制指令。奧迪 zFAS 引領行業變革，強大運算核心支持首個“域集成”控制器。
展開 車身域控制--經緯恒潤
隨著整車發展，車身控制器越來越多，為了降低控制器成本，降低整車重量，車身域控制器能夠集成傳統BCM、PEPS、紋波防夾等功能。
經緯恒潤在車身控制方面有著多年的經驗，多個控制器如BCM、PEPS、紋波防夾控制器等產品均有豐富的研發、量產經驗，并且車身域控制器在國內也得到多家客戶的認可并批量配套。
主要功能
? 標準型
? 外部燈光：前照燈、小燈、轉向燈、前后霧燈、日間行車燈、倒車燈、制動燈、角燈、泊車燈等
? 內部燈光：頂燈、鑰匙光圈、門燈
? 前后雨刮、前后洗滌、大燈洗滌
? 遙控鑰匙（RKE）、四門門鎖、尾門開啟
? CAN/LIN通訊
? ISO15765診斷
? 網絡管理
? BootLoader程序更新功能
? Limphome工作模式
? 舒適型
? + 胎壓監測（TPMS）
? + 發動機防盜（IMMO）
? + 網關（3路CAN、3路LIN）
? 豪華型
? + PEPS功能
? + AFS Master
? +車窗控制
? +氛圍燈控制
特點及優勢
? 集成網關功能：節省網關控制器，降低整車成本
? 具有Limphome功能：在MCU失效后，近光燈、位置燈、 雨刮低速和制動燈仍可依靠開關正常工作，有利于安全行駛
? 具備發動機防盜功能：節省IMMO電控部件，降低整車成本
? 集成TPMS胎壓監測功能：提升整車安全性能，提高市場競爭力
展開 商用車車身域控制器
概述
隨著整車發展，電氣架構越來越復雜，為了降低整車成本，減少整車線束復雜度，支持面向客戶的整車功能，車身域控制器擴展算力，能夠兼容傳統BCM 功能，同時集成空調算法、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略。
經緯恒潤在車身控制方面有著多年的經驗，多個控制器如BCM、DCM、空調控制器、PEPS、天窗防夾控制器等產品均有豐富的研發、量產經驗。
主要功能
?外部燈光：遠光燈、近光燈、小燈、轉向燈、前后霧燈、晝行燈、倒車燈、制動燈等
?內部燈光：室內燈、背光燈、門燈等
?雨刮洗滌系統、喇叭控制等
?自動空調控制、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略
?CAN 和 LIN 通訊
?ISO15765 診斷
?J1939_DM1 診斷
?OSEK/AUTOSAR 網絡管理
?BootLoader 程序更新功能
?Limphome 工作模式
特點及優勢
?集成私有 CAN/LIN 網關功能：可擴展總線智能開關和智能執行控制器，降低整車成本，增加整車可擴展的靈活性
?具有 Limphome 功能：在 MCU 失效后，近光燈、位置燈、左右轉向燈、雨刮低速和制動燈仍可依靠開關正常工作，有利于安全行駛
?可擴展 CANFD，提高總線速率，支持 OTA 下載
?支持快速原型開發，整車廠可以自定義整車舒適域控制邏輯
展開 
車身域控制器（BDCU）
概述
經緯恒潤在車身控制方面有著多年的經驗，多款控制器如BCM、DCM、空調控制器、PEPS、天窗防夾控制器等產品均有豐富的研發、量產經驗。為了降低整車成本，減少整車線束復雜度，支持面向客戶的整車功能，車身域控制器擴展算力，能夠兼容傳統BCM功能，同時集成空調算法、門控邏輯、胎壓監控等整車控制策略。
主要功能
外部燈光：遠光燈、近光燈、小燈、轉向燈、前后霧燈、晝行燈、倒車燈、制動燈等
內部燈光：室內燈、背光燈、門燈
雨刮洗滌系統、喇叭控制等
自動空調控制、門控邏輯、胎壓監控、PEPS等整車控制策略
CAN / LIN通訊
預留以太網通訊
ISO15765 診斷
J1939_DM1 診斷
OSEK / AUTOSAR 網絡管理
BootLoader 程序更新功能
Limphome 工作模式
特點及優勢
集成私有 CAN / LIN 網關功能：可擴展總線智能開關和智能執行控制器，降低整車成本，增加整車可擴展的靈活性
具有 Limphome 功能：在 MCU 失效后，近光燈、位置燈、左右轉向燈、雨刮低速和制動燈仍可依靠開關正常工作，有利于安全行駛
可擴展 CANFD，提高總線速率，支持 OTA 下載
預留百兆以太網，可以支持 SOA 面向服務的架構開發
支持快速原型開發，整車廠可以自定義整車舒適域控制邏輯
展開 一文梳理整車域控制器的經典五域
以奧地利 TTTech 公司的 zFAS（首次在 2018 款奧迪 A8 上應用）為例, 這款基于德爾福提供的域控制器設計的產品，內部集成了英偉達 Tegra K1 處理器、Mobileye 的 EyeQ3 芯片，各個部分分處理不同的模塊。Tegra K1 用于做 4 路環視圖像處理，EyeQ3 負責前向識別處理。
在自動駕駛技術快速發展背景下，國內外越來越多的 Tier1 和供應商都開始涉足自動駕駛域控制器。
典型自動駕駛域控制器廠商及相應域控制器性能介紹
5.車身域（車身電子）
隨著整車發展，車身控制器越來越多，為了降低控制器成本，降低整車重量，集成化需要把所有的功能器件，從車頭的部分、車中間的部分和車尾部的部分如后剎車燈、后位置燈、尾門鎖、甚至雙撐桿統一連接到一個總的控制器里面。車身域控制器從分散化的功能組合，逐漸過渡到集成所有車身電子的基礎驅動、鑰匙功能、車燈、車門、車窗等的大控制器。
車身域控制系統綜合燈光、雨刮洗滌、中控門鎖、車窗控制；PEPS 智能鑰匙、低頻天線、低頻天線驅動、電子轉向柱鎖、IMMO 天線；網關的 CAN、可擴展CANFD 和 FLEXRAY、LIN 網絡、以太網接口；TPMS 和無線接收模塊等進行總體開發設計。
車身域控制器能夠集成傳統 BCM、PEPS、紋波防夾等功能。從通信角度來看，存在傳統架構-混合架構-最終的 Vehicle Computer Platform 的演變過程。這里面通信速度的變化，還有帶高功能安全的基礎算力的價格降低是關鍵，未來在基礎控制器的電子層面兼容不同的功能慢慢有可能實現。
車身域電子系統領域不論是對國外還是國內企業，都尚處于拓荒期或成長初期。國外企業在如 BCM、PEPS、門窗、座椅控制器等單功能產品上有深厚的技術積累，同時各大外國企業的產品線覆蓋面較廣，為他們做系統集成產品奠定了基礎。
展開 江淮汽車：域控制器與主干網技術路線探討
車身控制領域和智能座艙領域是客戶價值體現最多的領域，功能越來越復雜，所用的新技術大部分來自于消費電子，如車聯網、語音控制、AI等，由于更新升級較快，迭代周期更接近于手機，需要OEM自主開發實現快速應用和迭代，要求OEM必須具備在控制器軟硬件方面的開發能力。
3. 向域控制與主干網方向迭代的技術路線
域控制器是對領域內算力的整合，按照功能域或區域整合，對軟硬件開發能力要求更高，將相關或不相關的功能整合在一起，域控制器具備主干網的接口。主干網采用高速通信，目前主流仍然是CAN，動力底盤部分有采用Flexray，成本高"。高端OEM在研究以太網作為主干網，但國內傳統主機廠難以承受研發投入和零部件成本，且整車層面沒有必然的功能需求，目前僅在自動駕駛領域和OBD診斷方面采用。各主機廠基礎技術架構不同，研發組織架構不同，無法全盤推倒，所以根據自身的實際情況去迭代開發才是最符合自身需求、降低開發成本和控制開發周期的路線。下文以傳統分布式電子電氣架構為例，研究往域控制與主干網方向演進的技術路線。
3.1 第一階段∶形成2個域控制器
動力底盤單元不變。在車身領域以BCM車身控制為中心整合出車身域控制器，帶大量的子CAN和LIN等子網，短期內不能整合的則作為子節點。隨著開發能力的提高，域控制器逐漸集成控制類的子節點，最終只保留了帶總線的開關、傳感器和執行器以及對造型和安裝結構有特殊要求的部件，其內部軟件完全通用化2。同樣在智能座艙領域，以HMI主機中心儀表、HMI屏、HUD等座艙域控制器下屬的顯示屏，通過內部CAN傳輸控制信號，LVDS、CAN、以太網等傳輸視屏和音頻等信號，通過LIN傳輸傳感器、開關和部分執行器的信號。
展開 一文讀懂汽車芯片--控制芯片（車身+座艙）及車規AEC-Q100認證
車身域控制芯片
車身域主要負責車身各種功能的控制。隨著整車發展，車身域控制器也越來越多，為了降低控制器成本，降低整車重量，集成化需要把所有的功能器件，從車頭的部分、車中間的部分和車尾部的部分如后剎車燈、后位置燈、尾門鎖、甚至雙撐桿統一集成到一個總的控制器里面。
車身域控制器一般集成BCM、PEPS、TPMS、Gateway等功能，也可拓展增加座椅調節、后視鏡控制、空調控制等功能，綜合統一管理各執行器，合理有效地分配系統資源。車身域控制器的功能眾多，如下圖所示，但不限于在此列舉的功能。
車身域控制器功能表
（1）工作要求
汽車電子對MCU控制芯片的主要訴求為更好的穩定性、可靠性、安全性、實時性等技術特性要求，以及更高的計算性能和存儲容量，更低的功耗指標要求。車身域控制器從分散化的功能部署，逐漸過渡到集成所有車身電子的基礎驅動、鑰匙功能、車燈、車門、車窗等的大控制器，車身域控制系統設計綜合了燈光、雨刮洗滌、中控門鎖、車窗等控制，PEPS智能鑰匙、電源管理等，以及網關CAN、可擴展CANFD和FLEXRAY、LIN網絡、以太網等接口和模塊等多方面的開發設計技術。
在總體上講，車身域上述各種控制功能對MCU主控芯片的工作要求主要體現在運算處理性能、功能集成度和通信接口，以及可靠性等方面。具體要求方面由于車身域不同功能應用場景的功能差異性較大，例如電動車窗、自動座椅、電動尾門等車身應用還存在高效電機控制方面的需求，這類車身應用要求MCU集成有FOC電控算法等功能。此外，車身域不同應用場景對芯片的接口配置需求也不盡相同。因此，通常需要根據具體應用場景的功能和性能要求，并在此基礎上綜合衡量產品性價比、供貨能力與技術服務等因素進行車身域MCU選型。
展開 車身域控制器功能、策略、芯片
來源 | 汽車ECU開發
車身控制器，車身一個名氣不咋大，但管理的功能卻遍布全車，主要是用于增強汽車的安全、舒適和便利性，以及與車外連接。
車身控制器的功能主要包括燈光控制、雨刮控制、門窗控制、后視鏡控制、PEPS、座椅控制等等，下圖是某主機廠車身控制器的拓撲圖，更直接的可以看出車身控制器功能的多樣性。
車身控制器的功能拓撲圖
01.車身控制器功能及策略
車身控制器的軟件框圖如下圖所示，其主要基于AUTOSAR架構來編寫的，車身控制器的大部分功能策略在ASW實現。
車身控制器框圖
1 內外部燈光控制
內外部燈光控制主要包括遠近光燈控制、轉向燈、危險報警 燈、日間行車燈控制、前后霧燈控制、剎車燈控制、內部頂燈控制、鑰匙孔照明燈控制等。
轉向燈主要由左轉向燈、右轉向燈、左轉向指示燈、右轉向指示燈組成。轉向燈在工作時以每分鐘85±10 次的頻率閃爍。點亮和熄滅的時間相同。左轉向指示燈和右轉向指示燈通過 CAN 網絡發送給儀表。
其功能概述如下：
1) 鑰匙處于點火開關 ON 檔時，轉向開關接通或斷開則相應的轉向燈閃爍或關閉，并同時觸發儀表板上的轉向指示燈以相同頻率閃爍或關閉指示燈；
2) 轉向燈開關撥到左或右時，BCM 驅動相應轉向燈至少激活閃爍 3 次
3) 如果當轉向燈在激活后被關閉，那么轉向燈將在完成其起初的最小 3 次閃爍周期后立即關閉。
4) 如果左轉向燈在被激活后將轉向燈開關從左撥到右，那么左側轉向燈將立即關閉，右側轉向燈立即打開。
5) 如果右轉向燈在被激活后將轉向燈開關從右撥到左，那么右側轉向燈將立即關閉，左側轉向燈立即打開。
展開 上汽：車身域控制系統開發實踐
上汽：車身域控制系統開發實踐
車載E/E架構不斷升級，整車架構指引趨勢
大眾汽車ECU分布圖
3、 信號復雜度+控制難度不同，控制器價值量有所區別
信號處理+輸出控制難度提升，控制器復雜度不斷升級。
簡單驅動控制器：以油泵控制器為例，僅需要接收非總線信號并驅動執行機構，價值量約為10-20元；
擁有總線診斷通信功能的控制器：以鼓風機控制器為例，需要通過LIN總線通信，并擁有診斷功能，價值量約為40-50元；
實現較為復雜功能控制器：以車燈控制器為例，需要通過CAN總線通信，擁有診斷功能，并需要對冷卻風扇、調節電機、燈光進行控制的較復雜控制器，價值量約為80-100元；
實現復雜功能控制器：以車身控制器/發動機
4、全新電子電氣架構向“功能域”集中，帶來域控制器需求提升
“軟件定義汽車”時代，需要大算力控制單元。不同于以往的分布式電子電氣架構，“軟件定義汽車”時代，整車硬件架構向以太網+SOA架構升級，大算力+軟件快速迭代需求推動分布式ECU向域控制器集成。在中央控制計算單元出現之前，整車控制單元被劃分為自動駕駛域控制器/智能座艙域控制器/車身域控制器以及底盤域控制器等。
展開 
萬字綜述：域控制器四大支柱
出品 | 焉知
知圈 | 進“域控制器群”請加微13636581676,備注域
域控制器的四大支柱分別是車載以太網、自適應Autosar、高性能處理器和集中式E/E架構。
車載以太網之物理層
車載以太網有兩個核心，一個是車載以太網物理層，另一個是車載以太網協議棧。前者讓車載以太網不同于傳統PC以太網，具備較低的重量和成本、較好的EMI性能和簡單布線。后者讓車載以太網達到車規級的可確定性、高可靠性、低延遲和時鐘一致。
車載以太網OSI模型，資料來源：Marvell
車載以太網標準分兩部分，一部分是最底層的PHY標準，另一部分是鏈路層標準。這兩個標準都以IEEE的標準應用最廣泛。
車載以太網PHY標準主要是制定單對雙絞線標準，傳統以太網與車載以太網最大不同是傳統以太網需要2-4對線，車載以太網只需要一對，且是非屏蔽的，僅僅此一項，可以減少70-80%的連接器成本，可以減少30%的重量。這是車載以太網誕生的最主要原因。同時也是為了滿足車內的EMC電磁干擾。
車載以太網PHY標準分布，資料來源：Marvell
車載以太網野心勃勃，10Base-T1S是試圖取代傳統的CAN網絡的。
展開 域控制器中的SOA
平臺架構升級更便于實現，通過服務設計的方式，能夠有效降低架構升級帶來的復雜度；同時，由于操作系統跨平臺的難度大幅度降低，能夠大幅提升用戶體驗，能夠實現更為便捷的聯網功能，實現不同平臺間的各種APP共享等功能；
通過“服務Hub”區域控制器的引入，各種新功能能夠靈活地與其他域功能，乃至互聯網接口集成，而無需各個控制器各自進行信號到服務的轉換；
一些相對獨立的域開發能夠打破界限，找到新的上限，例如自動駕駛功能不再是電子電氣架構“孤島”，通過區域控制器進行服務互通，可以輕松實現高清地圖的創建、更新及路線預測等功能，便于實現車輛信息的上傳及云端指令的下達。
SOA的應用實例
正如上文提到的，一旦自動駕駛域不再成為電子電氣孤島，那么他的傳感器、雷達、攝像頭都能成為整車功能體驗提升的利器。同時，由于區域控制器ZONE具有服務轉換能力，ADAS計算中心也不需要拖著大量的傳感器，雷達或攝像頭一一連接，只需要簡單從服務中間層直接發起調度請求即可。
展開 底盤域控制器（CDC）
概述
域控制器是汽車電子電器的發展方向，這一點已經得到了業界的廣泛共識。與車身域、自動駕駛域、智能座艙域比較成熟的方案相比，底盤域的起步相對較晚。作為車輛運行過程中安全性、舒適性、穩定性重要載體的底盤，域控制器的解決方案也得到越來越多OEM的重視。
底盤域可集成的功能多樣，常見的有空氣彈簧的控制、懸架阻尼器的控制、后輪轉向功能、電子穩定桿功能、轉向柱位置控制功能等。通過與智能執行器的結合，預留足夠算力的底盤域控制器可以支持集成整車制動、轉向、懸架等車輛橫向、縱向、垂向相關的控制功能。
產品功能
底盤域控制器的產品功能可涵蓋如下方面：
?? 車身高度控制
?? 車身剛度控制
?? 阻尼連續可調減震器控制
?? 后輪轉向控制
?? 轉向管柱位置控制等
在上述功能的基礎上，OEM還可以根據整車架構集成車輛的其他控制功能，比如滿足VDA規范的制動功能、作為車輛Motion Control載體的車輛動態控制功能等。
產品框圖
產品特點
?? 高功能安全等級的MCU方案，預留足夠的空間和算力，便于功能拓展
?? 支持PSI5接口的高度/加速度傳感器
?? 支持AD接口的高度/加速度傳感器
?? 支持PWM接口的高度/加速度傳感器
?? 兼容CDC/MRD閥的驅動
?? 緩沖器電磁閥H橋驅動
?? 緩沖器電磁閥控制回路高精度電流采樣
?? 預留IMU提供6自由度加速度信息
?? 支持100M 以太網
?? 支持CANFD
?? 支持XCP協議
展開 自動駕駛域控制器中的SOA
平臺架構升級更便于實現，通過服務設計的方式，能夠有效降低架構升級帶來的復雜度；同時，由于操作系統跨平臺的難度大幅度降低，能夠大幅提升用戶體驗，能夠實現更為便捷的聯網功能，實現不同平臺間的各種APP共享等功能；
通過“服務Hub”區域控制器的引入，各種新功能能夠靈活地與其他域功能，乃至互聯網接口集成，而無需各個控制器各自進行信號到服務的轉換；
一些相對獨立的域開發能夠打破界限，找到新的上限，例如自動駕駛功能不再是電子電氣架構“孤島”，通過區域控制器進行服務互通，可以輕松實現高清地圖的創建、更新及路線預測等功能，便于實現車輛信息的上傳及云端指令的下達。
SOA的應用實例
正如上文提到的，一旦自動駕駛域不再成為電子電氣孤島，那么他的傳感器、雷達、攝像頭都能成為整車功能體驗提升的利器。同時，由于區域控制器ZONE具有服務轉換能力，ADAS計算中心也不需要拖著大量的傳感器，雷達或攝像頭一一連接，只需要簡單從服務中間層直接發起調度請求即可。下面是一個潛在的開發實例：
第一階段
也就是目前90%的E/E架構中所使用的平行式分布，由于ZONE在初期無法實現LVDS和攝像頭視頻的處理能力，所以暫時不會動AD的“孤島”。但是其他的比如車身等相關的會通過區域控制器的服務轉換能力，將信號打包成業務服務。
展開 