域控制器的案例
一文梳理整車域控制器的經(jīng)典五域
以奧地利 TTTech 公司的 zFAS（首次在 2018 款?yuàn)W迪 A8 上應(yīng)用）為例, 這款基于德爾福提供的域控制器設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，內(nèi)部集成了英偉達(dá) Tegra K1 處理器、Mobileye 的 EyeQ3 芯片，各個(gè)部分分處理不同的模塊。Tegra K1 用于做 4 路環(huán)視圖像處理，EyeQ3 負(fù)責(zé)前向識(shí)別處理。
在自動(dòng)駕駛技術(shù)快速發(fā)展背景下，國(guó)內(nèi)外越來越多的 Tier1 和供應(yīng)商都開始涉足自動(dòng)駕駛域控制器。
典型自動(dòng)駕駛域控制器廠商及相應(yīng)域控制器性能介紹
5.車身域（車身電子）
隨著整車發(fā)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(tǒng)一連接到一個(gè)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(chǔ)驅(qū)動(dòng)、鑰匙功能、車燈、車門、車窗等的大控制器。
車身域控制系統(tǒng)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(qū)動(dòng)、電子轉(zhuǎn)向柱鎖、IMMO 天線；網(wǎng)關(guān)的 CAN、可擴(kuò)展CANFD 和 FLEXRAY、LIN 網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)接口；TPMS 和無線接收模塊等進(jìn)行總體開發(fā)設(shè)計(jì)。
車身域控制器能夠集成傳統(tǒng) BCM、PEPS、紋波防夾等功能。從通信角度來看，存在傳統(tǒng)架構(gòu)-混合架構(gòu)-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(chǔ)算力的價(jià)格降低是關(guān)鍵，未來在基礎(chǔ)控制器的電子層面兼容不同的功能慢慢有可能實(shí)現(xiàn)。
車身域電子系統(tǒng)領(lǐng)域不論是對(duì)國(guó)外還是國(guó)內(nèi)企業(yè)，都尚處于拓荒期或成長(zhǎng)初期。國(guó)外企業(yè)在如 BCM、PEPS、門窗、座椅控制器等單功能產(chǎn)品上有深厚的技術(shù)積累，同時(shí)各大外國(guó)企業(yè)的產(chǎn)品線覆蓋面較廣，為他們做系統(tǒng)集成產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。
展開 一文讀懂自動(dòng)駕駛域控制器
（6）數(shù)據(jù)處理功能：域控制器可以對(duì)車輛傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，從而實(shí)現(xiàn)車輛的智能化控制和管理。
域控制器的應(yīng)用
域控制器廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛汽車、智能交通系統(tǒng)、智能公共交通系統(tǒng)等領(lǐng)域。在自動(dòng)駕駛汽車中，域控制器已成為了行業(yè)內(nèi)普遍的解決思路，通過將自動(dòng)駕駛分為多域從而實(shí)現(xiàn)更加方便快捷的管理。在各廠家的設(shè)計(jì)思路上，域控制器的設(shè)計(jì)也會(huì)有多個(gè)劃分，不同主機(jī)廠會(huì)由于設(shè)計(jì)理念的不同，將汽車的主體功能劃分為幾個(gè)不同的域。
如BOSCH將汽車劃分為動(dòng)力域、車身域、底盤域、座艙域和自動(dòng)駕駛域，這也是最經(jīng)典的五域集中式電子電器架構(gòu)，有些廠家則會(huì)在五域集中式電子電器架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步融合，將動(dòng)力域、車身域、底盤域集成到車控域控制器，構(gòu)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(gòu)，如大眾的MEB平臺(tái)及華為的CC架構(gòu)主要采取三域集中式電子電器架構(gòu)。五域集中式電子電器架構(gòu)較為完備的集成了L3及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛車輛所有控制功能。
應(yīng)用在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的域控制器，現(xiàn)如今也越來越普遍，目前已經(jīng)落地的包括如下應(yīng)用：
1.
展開 淺析自動(dòng)駕駛域控制器發(fā)展趨勢(shì)
1）簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)控制器：以油泵控制器為例，僅需要接收非總線信號(hào)并驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，價(jià)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(fēng)機(jī)控制器為例，需要通過 LIN 總線通信，并擁有診斷功能，價(jià)值量約為 40-50 元；3）實(shí)現(xiàn)較為復(fù)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(duì)冷卻風(fēng)扇、調(diào)節(jié)電機(jī)、燈光進(jìn)行控制的較復(fù)雜控制器，價(jià)值量約為 80-100 元；4）實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能控制器：以車身控制器/發(fā)動(dòng)機(jī)控制器為例，接收多種信號(hào)輸入，通過計(jì)算決策對(duì)于多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制輸出，并擁有診斷功能，是分布式架構(gòu)下最復(fù)雜的控制器，價(jià)值量約為 200-400 元。
不同級(jí)別汽車控制器對(duì)比（2020 年）
全新電子電氣架構(gòu)向“功能域”集中，帶來域控制器需求提升
“軟件定義汽車”時(shí)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(gòu)，“軟件定義汽車”時(shí)代，整車硬件架構(gòu)向以太網(wǎng)+SOA 架構(gòu)升級(jí)，大算力+軟件快速迭代需求推動(dòng)分布式 ECU 向域控制器集成。在中央控制計(jì)算單元出現(xiàn)之前，整車控制單元被劃分為自動(dòng)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(dòng)駕駛域控制器：?jiǎn)诬噧r(jià)值量最大
自動(dòng)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(duì)攝像頭、超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器信號(hào)的融合處理，結(jié)合高精地圖和導(dǎo)航等信息，做出自動(dòng)駕駛決策，并輸出整車控制指令。奧迪 zFAS 引領(lǐng)行業(yè)變革，強(qiáng)大運(yùn)算核心支持首個(gè)“域集成”控制器。
展開 淺析自動(dòng)駕駛域控制器及當(dāng)前發(fā)展情況
如何在愈發(fā)復(fù)雜的線路中，保證數(shù)據(jù)處理以及網(wǎng)絡(luò)安全的最優(yōu)化成為難題，而用一個(gè)或幾個(gè)“中央大腦”來操控全車的ECU與傳感器正逐漸成為汽車電子電氣架構(gòu)公認(rèn)的未來。
但汽車領(lǐng)域從以零部件為導(dǎo)向的今天，跨越到以系統(tǒng)為導(dǎo)向的未來，仍需要很長(zhǎng)的過渡期，而在這期間，以博世、大陸為首的Tier 1企業(yè)認(rèn)為，以域為單位的DCU（域控制器）集成化架構(gòu)是當(dāng)前的最佳解決方案。
什么是域控制器？
域控制器（DCU，Domain Control Unit）的概念最早是由以博世，大陸，德爾福為首的Tier1提出，它是為了解決信息安全，以及ECU瓶頸的問題。
根據(jù)汽車電子部件功能將整車劃分為動(dòng)力總成，車輛安全，車身電子，智能座艙和智能駕駛等幾個(gè)域，利用處理能力更強(qiáng)的多核CPU/GPU芯片相對(duì)集中的去控制每個(gè)域，以取代目前的分布式汽車電子電氣架構(gòu)（EEA）。
域控制器的核心發(fā)展是芯片的計(jì)算能力快速提升，可以讓公用信息的系統(tǒng)組件，能在軟件中分配和執(zhí)行，讓軟硬件分立，可實(shí)現(xiàn)以足夠的資源快速響應(yīng)完成客戶需求，具備平臺(tái)化、兼容性、集成高、性能好等優(yōu)勢(shì)。
雖然這樣的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了汽車電子網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但由于各種數(shù)據(jù)的相互融合也帶來了安全隱患。從現(xiàn)有控制器硬件架構(gòu)看多顆/多核芯片以及冗余架構(gòu)是域控制器設(shè)計(jì)主流設(shè)計(jì)，未來對(duì)于域控制器內(nèi)部的硬件必定要根據(jù)功能安全等級(jí)劃分為不同類型的功能，根據(jù)不同類型的功能分配進(jìn)入不同功能安全支持的芯片內(nèi)。
展開 
自動(dòng)駕駛域控制器開發(fā)和量產(chǎn)的挑戰(zhàn)
什么是域控制器
過去十多年的汽車智能化和信息化發(fā)展產(chǎn)生了一個(gè)顯著結(jié)果就是ECU芯片使用量越來越多。從傳統(tǒng)的引擎控制系統(tǒng)、安全氣囊、防抱死系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)；再到智能儀表、娛樂影音系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)；還有電動(dòng)汽車上的電驅(qū)控制、電池管理系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)，以及蓬勃發(fā)展的車載網(wǎng)關(guān)、T-BOX和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等等。
傳統(tǒng)的汽車電子電氣架構(gòu)都是分布式的，汽車?yán)锏母鱾€(gè)ECU都是通過CAN和LIN總線連接在一起
，現(xiàn)代汽車?yán)锏腅CU總數(shù)已經(jīng)迅速增加到了幾十個(gè)甚至上百個(gè)之多，整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜度越來越大，幾近上限。在今天軟件定義汽車和汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢(shì)下，這種基于ECU的分布式EEA也日益暴露諸多問題和挑戰(zhàn)。
汽車分布式EEA
為了解決分布式EEA的這些問題，人們開始逐漸把很多功能相似、分離的ECU功能集成整合到一個(gè)比ECU性能更強(qiáng)的處理器硬件平臺(tái)上，這就是汽車“域控制器（Domain Control Unit，DCU）”。
域控制器的出現(xiàn)是汽車EE架構(gòu)從ECU分布式EE架構(gòu)演進(jìn)到域集中式EE架構(gòu)的一個(gè)重要標(biāo)志
。
域集中式EE架構(gòu)
域控制器是汽車每一個(gè)功能域的核心，它主要由域主控處理器、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件及算法等三部分組成
。平臺(tái)化、高集成度、高性能和良好的兼容性是域控制器的主要核心設(shè)計(jì)思想。依托高性能的域主控處理器、豐富的硬件接口資源以及強(qiáng)大的軟件功能特性，域控制器能將原本需要很多顆ECU實(shí)現(xiàn)的核心功能集成到一起來，極大提高系統(tǒng)功能集成度，再加上數(shù)據(jù)交互的標(biāo)準(zhǔn)化接口，因此能極大降低這部分的開發(fā)和制造成本。
展開 域控制器發(fā)展如火如荼 多方勢(shì)力不斷加碼
目前，OEM、Global Tier1、Local Tier1、自動(dòng)駕駛域控軟件平臺(tái)廠商都紛紛涉足這一領(lǐng)域。
據(jù)佐思汽研分析，受法規(guī)和技術(shù)成熟度的影響，預(yù)計(jì)3-5年內(nèi)乘用車L3/L4級(jí)自動(dòng)駕駛難以大規(guī)模落地，現(xiàn)階段各主機(jī)廠、Tier1和芯片廠商力推L2+自動(dòng)駕駛汽車量產(chǎn)落地，預(yù)計(jì)2025年前后將是L3/L4級(jí)自動(dòng)駕駛汽車量產(chǎn)的高峰期，預(yù)計(jì)到2025年全球乘用車ADAS/AD域控制器年出貨量將達(dá)到356.5萬套，乘用車前裝自動(dòng)駕駛域控制器滲透率將達(dá)14.7%。
智能座艙域控制器由于量產(chǎn)難度較小且成本相對(duì)可控等原因，出貨量將率先迎來爆發(fā)，智能座艙域控制器的發(fā)展速度將顯著快于自動(dòng)駕駛域控制器。此
外，由于座艙功能在短中期內(nèi)都難以成為消費(fèi)定制付費(fèi)的選擇，從車企來看自研座艙域控制器的
迫切性并不是很強(qiáng)，尋求第三方軟件合作伙伴或是潛在選項(xiàng)。從當(dāng)前來看，已呈現(xiàn)出控制器供應(yīng)商與主機(jī)廠、域控制器供應(yīng)商和芯片廠商緊密合作開發(fā)的態(tài)勢(shì)。
展開 江淮汽車：域控制器與主干網(wǎng)技術(shù)路線探討
對(duì)于燃油車新增一個(gè)動(dòng)力域控制器如果僅僅起到動(dòng)力域網(wǎng)關(guān)的功能而沒有集成算力，則意義不大可直接跳過這一階段。L2+及以上級(jí)自動(dòng)駕駛將形成—到兩個(gè)自動(dòng)駕駛的信息融合層與決策層核心控制器，接入大量的攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等，并集成以太網(wǎng)交換機(jī)獲取差分定位與高精度地圖信息，可以擴(kuò)展成自 動(dòng)駕駛域控制器5。自動(dòng)駕駛域控制器接在主干網(wǎng)上與EMS、TCU直接交互。如此一來則形成了動(dòng)力底盤域、自動(dòng)駕駛域、車身域、座艙域，如圖3所示。
在自動(dòng)駕駛域、智能座艙域內(nèi)部，根據(jù)通信需求可以內(nèi)部采用以太網(wǎng)，連接攝像頭、高精度地圖、T-BOX等。
最終，隨著OEM對(duì)各個(gè)域控制器軟硬件開發(fā)能力掌握，以及自動(dòng)駕駛成為標(biāo)配或者法規(guī)項(xiàng)，是否會(huì)進(jìn)一步整合，動(dòng)力底盤域與自動(dòng)駕駛域整合成行駛域，車身域與智能座艙域整合成駕駛輔助域，最終二者是否會(huì)再集成形成車載計(jì)算機(jī)還需要分析。目前來說，雖然控制器集成了，但傳感器、執(zhí)行器由于安裝位置的要求無法集成，普通經(jīng)濟(jì)型車也有多達(dá) 200個(gè)傳感器和執(zhí)行器，都接入車載計(jì)算機(jī)線束將會(huì)比較復(fù)雜。因此需要在分布式和集中式控制之間尋求系統(tǒng)成本、裝配維修和可靠性的平衡。
展開 經(jīng)緯恒潤(rùn)全棧自研底盤域控制器量產(chǎn)
隨著汽車科技的迅猛發(fā)展，汽車EE架構(gòu)正從分布式到域集中式再到中央計(jì)算式快速過渡。整車ECU數(shù)量驟減，線束布置不斷優(yōu)化，控制功能不斷集中，域控制器作為整車EE架構(gòu)中的核心控制單元，具有舉足輕重的作用。
汽車智能底盤是影響車輛運(yùn)行過程中安全性、舒適性與穩(wěn)定性的重要因素，智能底盤的發(fā)展對(duì)自動(dòng)駕駛量產(chǎn)落地有著極其重要的意義。因此，底盤域控制器的解決方案也受到越來越多OEM 的重視。通過引入底盤域控制器，整車廠可以逐步實(shí)現(xiàn)“軟件定義底盤”的未來。通過縱、橫、垂的協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)軌跡跟蹤，可以極大地節(jié)省開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期，更易實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同車型底盤多樣風(fēng)格的定義和調(diào)教。據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)底盤域控制器2025年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到30億元，2030年將超過600億元。
經(jīng)緯恒潤(rùn)緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，自主研發(fā)推出底盤域控制器，集減震器阻尼控制、空氣彈簧高度控制等功能為一體，簡(jiǎn)化復(fù)雜的底盤控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，還可以集成后輪轉(zhuǎn)向、電子穩(wěn)定桿、轉(zhuǎn)向柱位置控制、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置等功能。通過與智能執(zhí)行器的結(jié)合，預(yù)留足夠算力的底盤域控制器可以支持集成整車轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸架等車輛橫、縱、垂向相關(guān)的控制功能，完成整車的高水平底盤協(xié)調(diào)控制與車輛運(yùn)動(dòng)軌跡控制。目前，經(jīng)緯恒潤(rùn)底盤域控制器已實(shí)現(xiàn)全棧自研，控制器、底軟、空簧、懸架算法模塊均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并實(shí)現(xiàn)了迎送賓、主動(dòng)預(yù)測(cè)、魔毯懸架等功能，為整車底盤域控算法進(jìn)一步積累了經(jīng)驗(yàn)，向著高級(jí)自動(dòng)駕駛又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步！
自2021年起，經(jīng)緯恒潤(rùn)開始布局底盤域控制器方向，致力于提供軟件功能解耦平臺(tái)。三年內(nèi)成功進(jìn)入蔚來、長(zhǎng)安體系，連續(xù)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。與此同時(shí)，更多模塊的自研算法、執(zhí)行器PPK模塊也在布局和設(shè)計(jì)中，預(yù)計(jì)2024年陸續(xù)發(fā)布。
展開 汽車自動(dòng)駕駛域控制器研究
域控制器的核心發(fā)展是芯片的計(jì)算能力快速提升，公用信息的系統(tǒng)組件，能在軟件中分配和執(zhí)行，且可實(shí)現(xiàn)以足夠的資源快速響應(yīng)完成客戶需求，具備平臺(tái)化、兼容性、集成高、性能好等優(yōu)勢(shì)。
博世DCU電子架構(gòu)
（二）行業(yè)痛點(diǎn)
1、ADAS帶來的需求
ADAS是這幾年發(fā)展最快的應(yīng)用，包括諸如停車輔助、車道偏離預(yù)警、夜視輔助、自適應(yīng)巡航、碰撞避免、盲點(diǎn)偵測(cè)、駕駛員疲勞探測(cè)等很多功能，這些功能如果采用分布式架構(gòu)就無法適應(yīng)需求。
因?yàn)锳DAS系統(tǒng)里有各種傳感器如攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量很大，各種不同的功能都需要這些數(shù)據(jù)，每個(gè)傳感器模塊可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，通過車載以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，為了保證數(shù)據(jù)處理的結(jié)果最優(yōu)化，最好功能控制都集中在一個(gè)核心處理器里處理，這就產(chǎn)生了對(duì)域控制器的需求。
2、信息安全漏洞
隨著汽車ECU的增多，被外部攻擊的可能性也就增多了，現(xiàn)在的汽車與外部的數(shù)據(jù)交換越來越多，車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也給黑客提供了攻擊的可能性，如果還是分布式架構(gòu)，就不能很方便地把一些關(guān)鍵系統(tǒng)保護(hù)起來，比如引擎控制和制動(dòng)系統(tǒng)這些屬于動(dòng)力和傳動(dòng)控制方面的。
可以單獨(dú)把這些動(dòng)力、傳動(dòng)控制系統(tǒng)組成一個(gè)域，通過中央網(wǎng)關(guān)與其他域隔離開，使其受到攻擊的可能性減小，同時(shí)加強(qiáng)這個(gè)域的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，這也產(chǎn)生了對(duì)域控制器的需求。
3、平臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)化的需求
集中式的架構(gòu)相比分布式的架構(gòu)，需要DCU的處理單元擁有更強(qiáng)的多核、更大的計(jì)算能力，而域里其它的處理器相對(duì)就可以減少性能和資源。
展開 智能駕駛域控制器的軟件架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)：軟件架構(gòu)基礎(chǔ)及問題
這部分在整體的控制器開發(fā)中占了非常大的工作量，很多情況下會(huì)超過40%，而且跟控制器的可靠性非常相關(guān)。
在網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備領(lǐng)域，這些往往被稱為管理平面。很多也是 AutoSar AP 提供的基礎(chǔ)能力。實(shí)際上無論是 CP AutoSar 還是 AP AutoSar ，除了負(fù)責(zé)通訊的模塊，其他大部分都是管理平面的能力。
2.3 多個(gè)單一功能的 ECU 的協(xié)同
如果一輛車上有多種 L2 功能該如何協(xié)同工作。下圖是一個(gè)簡(jiǎn)化的多控制器拓?fù)涫纠? 圖10 多個(gè)L2 功能控制器加域控制器的拓?fù)浞桨? 這個(gè)拓?fù)渲屑闪?個(gè)控制器，“全自動(dòng)泊車系統(tǒng)”“前向智能攝像頭”和“前向毫米波雷達(dá)”提供的功能如前面所述。左右角雷達(dá)是兩個(gè)鏡像的設(shè)備，各自獨(dú)立運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)“后車逼近告警”，“開門告警”等功能。“駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)”檢測(cè)駕駛員的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)駕駛員疲勞駕駛時(shí)可以給出告警，如果駕駛員完全失去行動(dòng)能力，就通知其它系統(tǒng)嘗試減速靠邊停車。
這個(gè)拓?fù)渲杏腥缦乱c(diǎn)：引入域控制器連接多個(gè)獨(dú)立的駕駛輔助功能控制器，域控制器與骨干網(wǎng)連接；駕駛輔助域內(nèi)多條 Can 總線，避免總線帶寬不夠。
從軟件架構(gòu)上講，各駕駛輔助控制器獨(dú)立運(yùn)行，自主決定自己的功能開啟和停止。相關(guān)控制信號(hào)發(fā)送給域控制器，由域控制器轉(zhuǎn)發(fā)到動(dòng)力域。駕駛輔助域控制器要負(fù)責(zé)對(duì)各獨(dú)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(shè)計(jì)。輕量化的域控制器設(shè)計(jì)中，域控制器只做簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，將骨干網(wǎng)上的數(shù)據(jù)篩選后發(fā)送到域內(nèi)的控制器。將域內(nèi)控制器的控制信號(hào)發(fā)送到骨干網(wǎng)。這種方式對(duì)域控制器的算力要求不高。
域控制器再多承擔(dān)一些工作就可以把其它控制器的實(shí)時(shí)域部分的計(jì)算工作接管過去。比如ACC/AEB/LKA 的規(guī)劃控制計(jì)算都放在域控制器中進(jìn)行。
展開 底盤域控制器（CDC）
概述
域控制器是汽車電子電器的發(fā)展方向，這一點(diǎn)已經(jīng)得到了業(yè)界的廣泛共識(shí)。與車身域、自動(dòng)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(duì)較晚。作為車輛運(yùn)行過程中安全性、舒適性、穩(wěn)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(zhuǎn)向功能、電子穩(wěn)定桿功能、轉(zhuǎn)向柱位置控制功能等。通過與智能執(zhí)行器的結(jié)合，預(yù)留足夠算力的底盤域控制器可以支持集成整車制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架等車輛橫向、縱向、垂向相關(guān)的控制功能。
產(chǎn)品功能
底盤域控制器的產(chǎn)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(xù)可調(diào)減震器控制
?? 后輪轉(zhuǎn)向控制
?? 轉(zhuǎn)向管柱位置控制等
在上述功能的基礎(chǔ)上，OEM還可以根據(jù)整車架構(gòu)集成車輛的其他控制功能，比如滿足VDA規(guī)范的制動(dòng)功能、作為車輛Motion Control載體的車輛動(dòng)態(tài)控制功能等。
產(chǎn)品框圖
產(chǎn)品特點(diǎn)
?? 高功能安全等級(jí)的MCU方案，預(yù)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(qū)動(dòng)
?? 緩沖器電磁閥H橋驅(qū)動(dòng)
?? 緩沖器電磁閥控制回路高精度電流采樣
?? 預(yù)留IMU提供6自由度加速度信息
?? 支持100M 以太網(wǎng)
?? 支持CANFD
?? 支持XCP協(xié)議
展開 
下一代自動(dòng)駕駛域控制器系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
整體來講下一代自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的功能架構(gòu)總體包含的系統(tǒng)功能列表如下：
平臺(tái)化系統(tǒng)架構(gòu)
下一代自動(dòng)駕駛平臺(tái)化系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在于做到下幾個(gè)典型的控制處理方向。為了滿足功能安全設(shè)計(jì)要求必須實(shí)現(xiàn)控制器、傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行單元等全部雙冗余。從控制器層面講，實(shí)現(xiàn)雙冗余可以通過兩方面來實(shí)現(xiàn)，各自具備相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)。
下一代域控制器架構(gòu)主要分為如下兩種：
一種是雙域控制器雙芯片，另一種是單域控制器單芯片。兩種設(shè)計(jì)方式各有優(yōu)劣，且相應(yīng)的設(shè)計(jì)原理主要考慮如下因素：
1）傳感器數(shù)據(jù)對(duì)于各個(gè)芯片的連接有何條件？
當(dāng)兩片Soc的算力足夠時(shí)，設(shè)計(jì)所有傳感器進(jìn)行雙鏈接，可以完全實(shí)現(xiàn)感知數(shù)據(jù)無遺漏傳輸處理。如果將所有傳感器均連接至雙芯片時(shí)，也可能由于兩個(gè)Soc的數(shù)據(jù)源均來自相同的傳感器，可能引發(fā)數(shù)據(jù)同源的風(fēng)險(xiǎn)。
2）是否可以做到真正的數(shù)據(jù)冗余處理及過程控制，并且可以從硬件安全等級(jí)上做到完全的防水、防塵、熱保護(hù)、高壓、過電保護(hù)等內(nèi)容？
對(duì)于設(shè)計(jì)單控制器雙芯片來說，在一定程度上，特別是軟件上幾乎可以完全做到冗余保護(hù)作用，但是對(duì)于由于某些外部環(huán)境導(dǎo)致的機(jī)械性故障，確是無能為力的。特別是當(dāng)防水、防塵過程中無法滿足需求時(shí)，兩片控制器軍可能失效。這是單控制器雙芯片設(shè)計(jì)的一大弊端。因此，為了更好的向高等級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需求兼容，一般會(huì)選擇設(shè)計(jì)雙域控制器雙芯片單獨(dú)控制方案。
3）是否可以在數(shù)據(jù)處理結(jié)果中做到相互校驗(yàn)，安全監(jiān)測(cè)等？
展開 【重磅來襲】SOA架構(gòu)的域控制器測(cè)試解決方案
Parasoft公司的SOAtest是一款針對(duì)通訊協(xié)議以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的專業(yè)灰盒級(jí)系統(tǒng)測(cè)試工具，可應(yīng)用于域控制器面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）的測(cè)試。幫助團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)化對(duì)汽車關(guān)鍵業(yè)務(wù)中至關(guān)重要的API接口、云、SOA和復(fù)合應(yīng)用程序的復(fù)雜測(cè)試，實(shí)現(xiàn)對(duì)域控制器SOA架構(gòu)的功能、性能、安全等全方面的測(cè)試。配合Virtualize和LoadTest組件還可以實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)虛擬化以及負(fù)載測(cè)試，幫助團(tuán)隊(duì)在軟件開發(fā)生命周期的多個(gè)階段，預(yù)防和檢測(cè)應(yīng)用層缺陷。
基于SOA的接口測(cè)試
SOAtest的測(cè)試自動(dòng)化功能和對(duì)SOA接口支持，能夠提升測(cè)試的構(gòu)建速度，可以基于SOME/IP等通訊協(xié)議自動(dòng)從基礎(chǔ)部件生成測(cè)試，諸如WSDL、WADL、UDDI、WSIL、XML Schema、BPEL、HTTP等，實(shí)現(xiàn)對(duì)域控制器SOA架構(gòu)的接口測(cè)試。使用Parasoft SOAtest，開發(fā)人員可以非常輕松地驗(yàn)證：
? 服務(wù)定義在語義上是否正確
? 該服務(wù)是否有效
? 該服務(wù)是否符合互操作性標(biāo)準(zhǔn)
? 服務(wù)最近是否有變化
負(fù)載/壓力測(cè)試
LoadTest（SOAtest伴生產(chǎn)品）具有壓力測(cè)試功能，壓力測(cè)試的目的是驗(yàn)證在高負(fù)荷下系統(tǒng)或服務(wù)器的性能和功能。它能夠采用多線程和多用戶并行測(cè)試，有效模擬實(shí)際的訪問壓力，可以完成實(shí)際的壓力測(cè)試。
持續(xù)回歸測(cè)試
SOAtest可以幫助我們自動(dòng)進(jìn)行并持續(xù)保持回歸測(cè)試，測(cè)試用例可以實(shí)時(shí)添加回歸控制測(cè)試。并能夠?qū)崟r(shí)更新。當(dāng)所做修改影響到應(yīng)用程序行為，這些測(cè)試套件將立即提醒你以減少修改帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
展開 高性能自動(dòng)駕駛域控制器的關(guān)鍵要素設(shè)計(jì)
SOC的外圍存儲(chǔ)控制器之間需要做各種數(shù)據(jù)交換和同步，一般都是采用PCI-E，這將增加其連接上對(duì)通道數(shù)量的消耗。對(duì)于一般的車載域控制器端，普遍都是采用的多路存儲(chǔ)配置，去掉一些用于管理、內(nèi)部嵌入式PCI-E設(shè)備的通道占用之后，需要的PCIe通道數(shù)也是相當(dāng)可觀的，因此將多個(gè)獨(dú)立的控制器芯片連接到同一片Switch上，可以進(jìn)行有效的信息交互。并可以覆蓋幾乎所有應(yīng)用場(chǎng)景。當(dāng)然需要在PCI-E Switch內(nèi)部將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行地址映射翻譯進(jìn)行Partition， 以便確保數(shù)據(jù)交互的有效性。
如上兩種數(shù)據(jù)連接Switch的作用主要有三個(gè)方面，其一是確保自動(dòng)駕駛系統(tǒng)架構(gòu)有效的實(shí)現(xiàn)雙冗余控制，其二是通過如上兩種線路Switch可以更好地實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，其三是通過線路可確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捵銐蛑握麄€(gè)自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)的傳輸。
總結(jié)
自動(dòng)駕駛高端域控制器的設(shè)計(jì)過程中需要涉及多個(gè)方面的內(nèi)容，其中包含的硬件部分就有芯片、外圍存儲(chǔ)器、MCU車端邏輯控制、數(shù)據(jù)傳輸控制中介等方面。軟件部分更多的涉及如何在各個(gè)芯片內(nèi)部放置不同的軟件算法模塊，以便在達(dá)到預(yù)期功能設(shè)定的同時(shí)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(shè)計(jì)要求系統(tǒng)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(shè)計(jì)之初能夠盡可能多的滿足后期開發(fā)需求。
展開 高階整車域控制器的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案
隨著智能駕駛技術(shù)對(duì)于整車智能化程度要求的不斷提升，對(duì)其整車的控制能力要求也大幅提升，這一過程推動(dòng)整車電子電器架構(gòu)逐漸從分布式架構(gòu)向集中式專用域控制器架構(gòu)進(jìn)行不斷演進(jìn)和發(fā)展，以便提供更加高速、安全、可靠的電子架構(gòu)。這一過程中，不僅要求智能駕駛功能能夠運(yùn)行在具有高性能軟件到硬件集成的專用中央域控制器上，同時(shí)也要求整車控制這塊也需要運(yùn)行于穩(wěn)定性、可靠性極高的中央與控制器上，這樣的中央域控制器不僅需要充當(dāng)對(duì)于整個(gè)車身控制的終端，也需要執(zhí)行包含中央網(wǎng)關(guān)、動(dòng)力、底盤等各域的綜合控制系統(tǒng)端。這也是實(shí)現(xiàn)后續(xù)作為面向服務(wù)開發(fā)的前置條件。
本文將針對(duì)整車中央域控單元VDC從硬件、軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的方案設(shè)計(jì)介紹，以方便對(duì)整體控制能力進(jìn)行詳述。
1.整車域控硬件設(shè)計(jì)方案介紹
整車域控VDC的設(shè)計(jì)包含整機(jī)設(shè)計(jì)，具體硬件方案，視頻輸入/輸出，通信鏈路、供電終端、存儲(chǔ)終端。
1、硬件總體設(shè)計(jì)
從整個(gè)整車域控設(shè)計(jì)思路上講，需要考慮MCU和MPU在整車域控中需要達(dá)到一定的功能安全等級(jí)前提下，滿足對(duì)整車域控的控制能力輸出。此外，設(shè)置通用接口GPIO用于對(duì)整車其他域控的輸出指令控制（如油門開度、制動(dòng)開關(guān)、輸入喚醒、輸出喚醒等）。設(shè)置CAN、ETH、LIN接口用于通信連接分別傳輸不同的數(shù)據(jù)類型；設(shè)置基礎(chǔ)時(shí)鐘晶振用于上下電時(shí)鐘同步；設(shè)置雙路供電電源用于考慮整車域控整體不會(huì)因?yàn)楣╇姽收蠈?dǎo)致的失效。
從上圖可以看出，整車域控從功能角度上講就是一個(gè)多維度的準(zhǔn)集中式中央處理單元，不僅需要執(zhí)行包含低階行泊車控制功能，還需要執(zhí)行對(duì)整個(gè)底盤系統(tǒng)的整體控制，同時(shí)也需要承擔(dān)中央網(wǎng)關(guān)的通信路由轉(zhuǎn)發(fā)等功能。
展開 