車載控制器的案例
資訊 | 紫光國微：車載控制芯片開發中，車聯網安全芯片進入試用階段
4月12日，紫光國微在互動平臺上表示，公司車聯網應用相關的安全芯片已經開始進入試用階段，車載控制芯片目前還處于開發過程中。
紫光國微隸屬紫光集團，其產品涵蓋超級汽車芯、超級金融芯、超級SIM卡等，在汽車、金融、通信、物聯網等領域擁有廣泛應用，全球芯片出貨超過百億顆。
據悉，紫光國微一直積蓄力量完善對汽車領域的布局。紫光國微開拓汽車領域市場的第一步就是市場突破——以現有車規級智能安全芯片為切入點，將已有車規級汽車電子產品導入市場。
2020年10月，紫光國微發布公告稱，擬發行可轉債募資15億元投建安全芯片與車載控制器芯片等項目。同時，紫光國微表示，對于車載高端控制器芯片的研發，基于紫光國微深耕安全芯片的技術和資源積累，能進一步實現公司多元化的市場布局。
汽車電子的快速發展帶動了功率器件、控制器、傳感器及存儲器等各類半導體芯片的需求大幅攀升。其中車載控制器多核控制器芯片，主要用于汽車整車控制領域，具有提高車輛的動力性能、安全性能和經濟性等作用，是汽車控制器核心部件。
今年4月，紫光國微還與中國汽車技術研究中心簽訂汽車芯片戰略合作協議，共同開展汽車芯片領域前沿技術的創新與應用。
展開 支持L3+的軟件架構及產品架構
Level2 軟件架構的瓶頸
前面一篇文章提到了"多個獨立功能的自動駕駛控制器 + 域控制器“ 的方案。多用于 Level2 和 Level2.5 的開發。其在軟件架構上的瓶頸至少有以下幾點：
1. 多個獨立的控制器導致計算資源不能協調調度，導致算力浪費與匱乏并存。比如全自 動泊車輔助功能和 ACC/AEB 功能并不是同時啟用的，速度超過20公里后，泊車輔助功能停止執行，ACC/AEB 可以啟用。但是泊車輔助系統的算力并不能用于 ACC/AEB功能。低速情況下又恰好相反。
2. 智能駕駛域內的通訊延遲。多控制器之間只能通過總線進行通訊帶來一定的數據延遲。如果使用高速 Can 總線(1Mbps), 一個毫米波雷達每周期傳遞30個目標，就能達到總線負載的50%。
3. 各控制器的自動駕駛功能沒有一致性的架構設計，只能通過信號進行數據通訊，通過域控制器進行協調。當堆疊更多功能后，復雜度難以維護。
4. 基于功能(ACC,LKA,TJP等等)的設計方式，難于應對 Level3 以上需要的基于場景調度，實現功能越多，功能的邊界越難定義，沒有一致的架構設計，并行運行的功能會造成復雜度指數上升。
5. 各獨立控制器之間無法有效的進行通用組件的共享，各自重復造輪子。
6. 各控制器的功能實現無法利用其它控制器計算的感知結果，造成資源的浪費。
正是在這些問題的背景下，智能駕駛的域控制器越來越集中化，也就是要將這些控制器集中到一個高性能的域控制器中。即使域內還有其他的控制器，那也基本上是低智能的，一般只做某個單項的感知，獲取原始數據。但是感知算法仍然在域控器內完成。這樣高度集中后，高性能的域控制器就需要有新的軟件架構。
展開 淺談車載控制器產線EOL實現方式
測試流程:
1.3.1 供電電壓及上拉電壓檢測
供電電壓、上拉源在控制器軟件設計中均會采集，并會作為功能使能及數據判定的依據，因此二者采集準確與否影響較大。因此，需要將控制器端采集的數據傳輸出來并換算，保證與供電電壓電壓之間換算關系的誤差存在合理的范圍之內。
可通過UDS中數據讀取服務(0x22)將數據傳輸給上位機，由上位機判斷采集準確性是否在合理范圍內。
供電電壓：
(1)、控制器輸入的供電端的電壓采集
(2)、供電電壓是控制器功能工作電壓范圍的重要依據
上拉源電壓：
(1)、上拉源電壓用于傳感器上拉、模擬開關上拉等電路
(2)、上拉源電壓采集是對傳感器或模擬開關最后采集值的重要判定依據
(3)、對于使用同一上拉源的輸入，需要進行級聯測試(一路進行測試時，需要對其他路同時進行測試)，避免由于外部電路串接造成兩路處于同一觸發源
1.3.2 模擬量輸入檢測
模擬量輸入在控制器上包括一些模擬開關、傳感器數據采集等，采集的數據會在軟件中進行使用。因此，這些數據應該由控制器發送給上位機，并由上位機進行合理性判斷。
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[圖片]
同濟大學朱西產：車載域控制器已經到了量產階段
既然低算力嵌入式的電子構架不行，毫米波雷達低算力傳統智能攝像頭不夠，就開始重新找更好的東西，找到了高算力芯片支持的域控制器。高算力可以支持高清攝像頭，到L3之后，高清攝像頭是主力，然后又有激光雷達，激光雷達我們實在等著花都沒了。后面我們說光靠攝像頭好像不行，到底激光雷達還是毫米波雷達，反正得去對攝像頭的像素進行一個有效輔助，還有一個重要的就是高清地圖，剛才晏成榜單里面地圖成為了汽車零部件，出現在汽車供應商體系里面。
現在新上來的L2+，要奔向L3的車，大家會問域控制器是誰家的芯片？英偉達、高通還是華為，大家已經開始問芯片了，問攝像頭有幾只，是8只、10只還是14只。大家會問誰家的激光雷達，會問有沒有4D毫米波。新的域控制器已經到了量產階段，去年車展沒有使用域控制器的車基本上沒有人看，今年4月車展沒有域控制器的車不讓去了，去了也是丟人，沒有人看，必然是域控制器已經到了量產階段，估計今年上市的車型基本上也是這個狀態。
用北斗的高精度定位，米級居多，也有廠家用厘米級，兩個域控制器，一個智能座艙，兩個座艙各有一個地圖，一個導航地圖還有一個高精度地圖，這樣的一個系統成為了國內這一代汽車的NP，當然有的公司叫NOP，有的公司叫ANP。總體來說L2衍生出來一個新的產品，已經有高精度地圖支持。你看駕駛員敢睡著，說是企業忽悠，但L2+就是L2+，出事故了對于這輛車的被動安全還是認同的，80公里每小時撞了之后居然可以解說，但是對于自動駕駛我們可以看到現在還是不放心的。
所以，現在L2處在比較尷尬的位置，用戶真的可以感受到自動駕駛的樂趣，但是一不小心可能會出事，所以恐怖谷這條曲線第一次是在去年6月30號長城科技周上面使用，結果過了幾十天蔚來汽車就出了交通事故。
這個車的安全性其實蠻強的，可以把駕駛員忽悠睡著了，你可以想象自動駕駛能力相當強。
展開 經緯恒潤高級別智能駕駛業務系列之新一代遠程駕駛臺
車端
遠駕車端模塊包含新一代高性能車規級嵌入式控制器、大視場高保真彩色攝像頭及5G通訊模塊。攝像頭將圖像傳輸到車載控制器后，通過5G通訊模塊向云上傳輸。同時，車載控制器通過5G通訊模塊下載到來自云端的車輛控制指令，運行相應車輛運動控制算法。同時，車載控制器中部署有安全保護策略，可自動完成診斷并控制車輛采取駛離主干道、限速運行、緊急制動等不同層級、不同方式的多重措施保證車輛運行安全。
云端
遠駕云端模塊主要完成云上信息轉發、傳輸鏈路控制以及遠程駕駛接管任務的調度。通過云端對傳輸鏈路的實時閉環控制，實現關鍵信息的低延時、高保真傳輸。同時，云端會根據車隊當前的健康管理信息及全局作業情況，判定各車輛健康度以及對作業的影響大小，對關鍵車輛發出預警并請求遠程駕駛操作員關注，實現多個遠程駕駛操作臺和多臺作業車輛之間進行交叉互聯，以“多臺對多車”方式進行智能調度，最大效率地服務實際生產作業。
遠程駕駛臺
遠程駕駛臺主要由駕駛套件、顯示設備、遠控主機和備份急停系統構成。遠控主機通過5G網絡實現對高清碼流的實時接收，根據車型特點和作業場景的需要，有針對性地對原始圖像進行視覺效果上的修正，使顯示圖像的視覺效果盡可能接近操作員的視覺接收習慣，通過寬屏巨幅顯示，使操作人員獲得沉浸式的體驗感。除了車端傳回的視頻外，為輔助操作員全方位了解車輛當前的狀態，遠控端還可通過虛擬儀表、接管信息、作業全局信息的觀測，進一步掌握車輛運行狀況。
展開 車載手勢控制技術“真痛點”在哪？這家初創公司給出了不同思路
而隨著汽車新技術的不斷成熟和普及，類似的車載手勢感應技術已逐漸開始流行，目前寶馬全新7系、5系以及X3車型上已經搭載了量產的手勢控制技術，包括捷豹路虎、福特、豐田在內的世界各大汽車制造商都在競相開發手勢控制系統。
新寶馬7系上搭載了具備手勢識別/控制功能的人機交互系統
顯而易見，手勢控制這項屬于全新人機交互的設計對車內應用產生了積極影響，特別是自動駕駛技術的蓬勃生長更是讓其有了廣闊的用武之地。目前除德爾福、大陸、偉世通等供應商巨頭在該領域不遺余力投入了大量科研經歷，包括Ultrahapatics、英特爾、微軟、Synaptics在內的眾多科技公司也紛紛布局，相信這種極具未來感的汽車技術會很快在新車型中陸續得到應用。
這樣的行業環境，對剛剛獲得165萬美元種子輪融資的加拿大手勢識別軟件技術初創公司Motion Gestures而言，正可謂是“機遇當時”。
小荷才露尖尖角
Motion Gestures是最近才走到公眾面前的，CEO卡什夫·汗（Kashif Kahn）在接受車云菌采訪時表示，“此前一直處于保密模式，主要精力都在技術研發上”。
這家成立于2016年的初創公司，將總部設在了有“加拿大硅谷”之稱的滑鐵盧。公司目前的研發團隊由6名Ph.D或擁有相同資歷的工程師組成，在機器學習、手勢識別、信號處理、傳感器融合等不同領域均有建樹，目標是通過提供強有力的軟件平臺，用于快速開發和部署面向系統、設備和應用程序的手勢啟動界面，使手勢識別這項技術能廣泛得到應用。
展開 智能駕駛域控制器的軟件架構及實現：軟件架構基礎及問題
這些系統本身是與特定行業無關的計算機操作系統，當被用于汽車電子控制器的時候，會有一系列與特定產品功能無關，但是作為汽車 ECU 需要具備的通用功能需要實現。比如診斷、時鐘同步、升級等等。這部分在整體的控制器開發中占了非常大的工作量，很多情況下會超過40%，而且跟控制器的可靠性非常相關。
在網絡通訊設備領域，這些往往被稱為管理平面。很多也是 AutoSar AP 提供的基礎能力。實際上無論是 CP AutoSar 還是 AP AutoSar ，除了負責通訊的模塊，其他大部分都是管理平面的能力。
2.3 多個單一功能的 ECU 的協同
如果一輛車上有多種 L2 功能該如何協同工作。下圖是一個簡化的多控制器拓撲示例。
圖10 多個L2 功能控制器加域控制器的拓撲方案
這個拓撲中集成了6個控制器，“全自動泊車系統”“前向智能攝像頭”和“前向毫米波雷達”提供的功能如前面所述。左右角雷達是兩個鏡像的設備，各自獨立運行可以實現“后車逼近告警”，“開門告警”等功能。“駕駛員監控系統”檢測駕駛員的狀態，發現駕駛員疲勞駕駛時可以給出告警，如果駕駛員完全失去行動能力，就通知其它系統嘗試減速靠邊停車。
這個拓撲中有如下要點：引入域控制器連接多個獨立的駕駛輔助功能控制器，域控制器與骨干網連接；駕駛輔助域內多條 Can 總線，避免總線帶寬不夠。
從軟件架構上講，各駕駛輔助控制器獨立運行，自主決定自己的功能開啟和停止。相關控制信號發送給域控制器，由域控制器轉發到動力域。駕駛輔助域控制器要負責對各獨立控制器的控制輸出做出裁決。從域控制器在這里可以起的作用看，由輕到重有各種可能的設計。輕量化的域控制器設計中，域控制器只做簡單的數據轉發，將骨干網上的數據篩選后發送到域內的控制器。將域內控制器的控制信號發送到骨干網。
展開 氣體質量流量控制器MFC2000系列在
氣體質量流量控制器MFC2000系列在水廠氯氣質量流量控制中的應用技方案
氣體質量流量控制器MFC2000系列在水廠氯氣質量流量控制中的應用技方案
因此氯氣投加自動控制系統將水廠產水余氯控制在安全合理的范圍之內,具有十分重要的現實意義。 控制器自動加氯有3種投加模式。
(1 )流量比例模式。流量比例加氯用于恒定氧化劑要求的流量變化水流,流量x投加量=閥門]位置。
(2)余氯控制模式。余氯控制用于氧化劑需求量變化而水廠流量恒定的情況。余氯通過在時滯期結束時進行糾正,提供積分控制。
(3)復合環路控制模式。復合環路控制模式用于水廠流量和氧化劑需求量均變化的情況,兼具流量比例和余氯控制的優點。
為了實現了在復合環路控制模式下,加氯機隨水量、水質余氯變化時的自動投加,減少人工勞動強度,保障供水安全。工采網推薦在水廠氯氣質量流量控制中使用美國Siargo MEMS氣體質量流量控制器- MFC2000系列。
氣體質量流量控制器- MFC2000系列流量控制范圍從幾毫升到200L/min的流量選擇。MFC2000質量流量控制器采用SIARGO公司專有的MEMS流量傳感芯片，集成了時域流量傳感技術和智能電子技術。與市場上傳統的量熱式流量傳感技術相比，這種獨特的時域流量傳感技術消除了一些常見氣體的敏感性。而對于另外一些敏感性氣體，可以配合軟件實現氣體識別。MEMS芯片表面采用氮化硅陶瓷材料鈍化，并結合防水、防油納米涂層，產品性能和可靠性得以大幅提高。時域流量傳感技術還提供了更好的線性度,并使溫度效應大幅降低。
產品特點
1.質量流量，時域傳感技術量程比100:1
2.壓力范圍0.1~0.8MPa
3.可測量多種氣體不需要特別修正機械接口可定制
4.各種標準通訊選項可供選擇
展開 高性能自動駕駛域控制器的關鍵要素設計
SOC的外圍存儲控制器之間需要做各種數據交換和同步，一般都是采用PCI-E，這將增加其連接上對通道數量的消耗。對于一般的車載域控制器端，普遍都是采用的多路存儲配置，去掉一些用于管理、內部嵌入式PCI-E設備的通道占用之后，需要的PCIe通道數也是相當可觀的，因此將多個獨立的控制器芯片連接到同一片Switch上，可以進行有效的信息交互。并可以覆蓋幾乎所有應用場景。當然需要在PCI-E Switch內部將對應的數據包進行地址映射翻譯進行Partition， 以便確保數據交互的有效性。
如上兩種數據連接Switch的作用主要有三個方面，其一是確保自動駕駛系統架構有效的實現雙冗余控制，其二是通過如上兩種線路Switch可以更好地實現時鐘同步，其三是通過線路可確保數據傳輸的帶寬足夠支撐整個自動駕駛數據的傳輸。
總結
自動駕駛高端域控制器的設計過程中需要涉及多個方面的內容，其中包含的硬件部分就有芯片、外圍存儲器、MCU車端邏輯控制、數據傳輸控制中介等方面。軟件部分更多的涉及如何在各個芯片內部放置不同的軟件算法模塊，以便在達到預期功能設定的同時更能提升軟件性能要求（這部分主要指軟件功能安全要求）。這兩方面設計要求系統工程師、軟件工程師、硬件工程師相互同理配合才能確保在設計之初能夠盡可能多的滿足后期開發需求。
展開 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
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車載充電器百科知識
關于車載充電器，還有以下注意事項:
1、不要在潮濕的環境中使用車載充電器車載充電器
2、不要把車載充電器儲存于潮濕的環境中
3、使用的合適溫度為0-45℃
4、遠離兒童
5、避免雷擊
6、充完電要及時拔出插頭
所以，出于安全的考慮，一定要選購正規品牌，購買正品，劣質的產品極易發生安全隱患。車載充電器也分直充和座充兩種。可以選擇購買座充，即把電池拆下來充電，避免因車載電源不穩定，電壓輸出峰值突高把手機燒了的現象，要燒也是燒電池，減少損失。市面上有各式各樣的車載充電器可供選擇。如果選擇網購的話，一定要去正規的網站購買。
產品用途
車載充電器是為了方便用車載電源隨時隨地為數碼產品充電的配件，為您節省電池的開銷。這類產品一般具有過載保護，短路保護，高壓輸入保護，高溫保護，四重安全保護功能，確保您能安全使用。
內容拓展
面向電動汽車的車載充電器設計方案
展開 智能駕駛域控制器SoC選型
通常來說，實際的有效算力主要受兩方面的影響：
1）處理器的計算架構：從上表可以看到，即使是同一款SoC，對不同網絡結構的利用率差異也非常大。這是因為深度學習加速器本身是高度定制化的計算架構，只有執行和加速器特性比較匹配的網絡結構才能發揮出較高的利用率。
2）存儲帶寬：存儲帶寬決定數據搬運的速度。如果存儲帶寬跟不上計算速度，則數據無法及時到達計算單元，導致處理器的計算單元空置，從而導致處理器的算力利用率大打折扣。智能駕駛應用的處理場景通常具有圖像分辨率大、并行樣本量（batch size）小、網絡結構小的特點，這對于存儲帶寬的要求通常會更高。
同汽車的動力指標，馬力不如百公里加速時間更真實反映整車動力性能；同理，有效算力比理論算力更能反映芯片實際性能。所以，在SoC選型時需要重點關注SoC全系統能夠提供的有效算力。
2.4 算力多樣化需求
在深度學習推理端，各家芯片往往都會根據自家的神經網絡推理框架設計對應的NN處理器，各種TPU/NPU/DPU…層出不窮，芯片廠家根據神經網絡特點，通過定制化的設計處理器，使得軟硬件的適配度更高，從而提高芯片算力的利用率。
市場上，除了NN處理器，像高通/TI等公司的車載芯片，在SoC上配備了GPU/DSP/CV加速器等通用算力處理器來提高車載芯片的處理能力和算法開發的擴展性。
在智能駕駛系統中，大部分的計算可以通過深度學習處理器來完成。但是，對于一些算法開發能力較強的公司來說，會根據實際的業務場景需求，來設計自己的神經網絡結構，芯片廠商提供的NN處理器的算子庫無法滿足他們的需求，往往存在一些自定義算子的開發。另外，ISP、多傳感器融合、定位與建圖等功能還會涉及一些非深度學習的視覺算法的實現。此時，車載芯片上的GPU/DSP/CV加速器將可以很好的補充這部分算力需求。
展開 伺服液壓運動控制-選擇PLC還是運動控制器？（轉自液壓傳動與控制）
一些閉環運動控制的應用很顯然需要運動控制器，然而一些人也可以通過使用PLC來實現閉環控制。當然，選擇何種控制方式常常難以定論。
當你可以使用PLC控制的時候，為什么還需要花錢去購買一個專用的電液運動控制器呢？答案很簡單。一般來說，考慮的因素包括使用數量，實現難度，可用時間，生產效率，精度要求以及經濟性等。做出何種決定往往是很模糊的。根據以往的經驗，我知道哪種類型的應用可以用PLC，哪種不適用。
對于大多數的控制系統設計者來說，成本是首當其沖的想法。最簡單的辦法就是購買帶有模擬量輸入和輸出的PLC用于各種軸的控制，還可以帶有一些數字I/O，接著就可以編程了。通常都是從最簡單的比例控制開始，甚至PID控制塊都不需要。這就是目前市面上大多數的液壓伺服控制的做法，人們接受液壓的培訓很多，但也僅限于此。
模擬量的反饋必須轉化縮放為位置單位。然而，我很奇怪的是，在一些PLC論壇里，很多的人在咨詢如何把一個模擬量轉化為毫米或英寸。如果編程的工程師在問，很顯然他啥也編不了。對輸入值比例縮放之后，很簡單的做法就是，從指令位置減去實際位置，差值乘以比例增益，該值作為模擬量的輸出至閥。就是這么簡單！
1. 該仿真顯示了當指令位置突然改變100mm時將會發生什么。控制輸出在100%飽和，執行器突然加速。實際位置則慢慢的接近100mm的目標值。
模擬量控制的PLC設置
PLC控制的一個挑戰發生在液壓缸的指令和實際位置相差很大的情況，因為此時輸出至閥的信號可能很大。結果就是液壓缸全速運動至指令位置。在指令位置的時候會發生什么就取決于增益和負載大小了。有時候液壓缸會平滑減速至指令位置，但是如果負載很大，也會產生超調，并帶有衰減振蕩。
關于此問題可以有多種解決方案。
展開 比亞迪的e3.0平臺研究2——八合一控制器和域控制器
接昨天的文章，我覺得很有意思的是，比亞迪e平臺3.0除了正式導入刀片電池、800V以外，這次特別強調了集成化，一個是動力總成部件的集成化，熱管理的集成化設計，還有就是4個域控制器和BYD OS的導入。認識這些東西需要時間，也需要后續拆解的信息交叉驗證，目前能拿到的材料中，兩個重要的信息是八合一控制器和電子電氣架構里面的4個域控制器。
一、八合一控制器和動力域控制器
我覺得多合一這個技術講究的還是“快”字。多合一的技術從北汽就開始嘗試；在通用的BEV3上也有系統性的開發——這個集成也叫“8合1”電驅+電控系統，包括了電機、逆變器和減速器，整車控制器、集成PDU、OBC和兩個DC/DC；華為之前也在車展上給了一個方案，高度集成的多合一電驅動系統，包含BCU、PDU、DCDC、MCU、OBC、電機、減速器七大部件的超融合動力域解決方案。
圖1 最早之前的北汽，后續通用和華為都開始做8合一，X合一
比亞迪這次的系統，集成驅動電機、減速器、驅動電機控制器、PDU( 高壓配電箱) 、DC-DC （高低壓直流轉換器）、Bi-OBC （車載充電器）、VCU （整車控制器）以及 BMS （電池管理器）。
圖2 比亞迪八合一控制器
我覺得這里需要確認的一個事情：由于DCDC和ACDC的高度融合，大家都開始用單板融合的方案。而在比亞迪的設計中，VCU和BMS是單板融合的，電機控制器是分離的，可能這三個控制部分全部整合在一起了。這也就是比亞迪之前所說的四個域控制器里面的智能動力域控制器，集成了VCU、BMS、Inverter、PDU、DCDC和ACDC的控制部分。
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