控制器域網(wǎng)的案例
一文梳理整車(chē)域控制器的經(jīng)典五域
以?shī)W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?tīng)柛Ｌ峁┑?em>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(lái)越多的 Tier1 和供應(yīng)商都開(kāi)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(chē)身域（車(chē)身電子）
隨著整車(chē)發(fā)展，車(chē)身控制器越來(lái)越多，為了降低控制器成本，降低整車(chē)重量，集成化需要把所有的功能器件，從車(chē)頭的部分、車(chē)中間的部分和車(chē)尾部的部分如后剎車(chē)燈、后位置燈、尾門(mén)鎖、甚至雙撐桿統(tǒng)一連接到一個(gè)總的控制器里面。車(chē)身域控制器從分散化的功能組合，逐漸過(guò)渡到集成所有車(chē)身電子的基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)、鑰匙功能、車(chē)燈、車(chē)門(mén)、車(chē)窗等的大控制器。
車(chē)身域控制系統(tǒng)綜合燈光、雨刮洗滌、中控門(mén)鎖、車(chē)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(wú)線接收模塊等進(jìn)行總體開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。
車(chē)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(lái)看，存在傳統(tǒng)架構(gòu)-混合架構(gòu)-最終的 Vehicle Computer Platform 的演變過(guò)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(lái)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(chē)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(mén)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(kāi) 車(chē)身域控制器-BCM、DCM、空調(diào)控制器
隨著整車(chē)發(fā)展，電氣架構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，為了降低整車(chē)成本，減少整車(chē)線束復(fù)雜度，支持面向客戶的整車(chē)功能，車(chē)身域控制器擴(kuò)展算力，能夠兼容傳統(tǒng)BCM功能，同時(shí)集成空調(diào)算法、門(mén)控邏輯、胎壓監(jiān)控等整車(chē)控制策略。
經(jīng)緯恒潤(rùn)在車(chē)身控制方面有著多年的經(jīng)驗(yàn)，多個(gè)控制器如BCM、DCM、空調(diào)控制器、PEPS、天窗防夾控制器等產(chǎn)品均有豐富的研發(fā)、量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
主要功能
? 外部燈光：遠(yuǎn)光燈、近光燈、小燈、轉(zhuǎn)向燈、前后霧燈、晝行燈、倒車(chē)燈、制動(dòng)燈等
? 內(nèi)部燈光：室內(nèi)燈、背光燈、門(mén)燈等
? 雨刮洗滌系統(tǒng)、喇叭控制等
? 自動(dòng)空調(diào)控制、門(mén)控邏輯、胎壓監(jiān)控等整車(chē)控制策略
? CAN和LIN通訊
? ISO15765診斷
? J1939_DM1診斷
? OSEK/AUTOSAR網(wǎng)絡(luò)管理
? BootLoader程序更新功能
? Limphome工作模式
特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
? 集成私有CAN/LIN網(wǎng)關(guān)功能：可擴(kuò)展總線智能開(kāi)關(guān)和智能執(zhí)行控制器，降低整車(chē)成本，增加整車(chē)可擴(kuò)展的靈活性
? 具有Limphome功能：在MCU失效后，近光燈、位置燈、左右轉(zhuǎn)向燈、雨刮低速和制動(dòng)燈仍可依靠開(kāi)關(guān)正常工作，有利于安全行駛
? 可擴(kuò)展CANFD，提高總線速率，支持OTA下載
? 支持快速原型開(kāi)發(fā)，整車(chē)廠可以自定義整車(chē)舒適域控制邏輯
經(jīng)緯恒潤(rùn)
北京市海淀區(qū)知春路7號(hào)致真大廈D座6層
郵箱：market_dept@hirain.com
網(wǎng)址：www.hirain.com
展開(kāi) 江淮汽車(chē)：域控制器與主干網(wǎng)技術(shù)路線探討
車(chē)身控制領(lǐng)域和智能座艙領(lǐng)域是客戶價(jià)值體現(xiàn)最多的領(lǐng)域，功能越來(lái)越復(fù)雜，所用的新技術(shù)大部分來(lái)自于消費(fèi)電子，如車(chē)聯(lián)網(wǎng)、語(yǔ)音控制、AI等，由于更新升級(jí)較快，迭代周期更接近于手機(jī)，需要OEM自主開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)快速應(yīng)用和迭代，要求OEM必須具備在控制器軟硬件方面的開(kāi)發(fā)能力。
3. 向域控制與主干網(wǎng)方向迭代的技術(shù)路線
域控制器是對(duì)領(lǐng)域內(nèi)算力的整合，按照功能域或區(qū)域整合，對(duì)軟硬件開(kāi)發(fā)能力要求更高，將相關(guān)或不相關(guān)的功能整合在一起，域控制器具備主干網(wǎng)的接口。主干網(wǎng)采用高速通信，目前主流仍然是CAN，動(dòng)力底盤(pán)部分有采用Flexray，成本高"。高端OEM在研究以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)，但國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)主機(jī)廠難以承受研發(fā)投入和零部件成本，且整車(chē)層面沒(méi)有必然的功能需求，目前僅在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域和OBD診斷方面采用。各主機(jī)廠基礎(chǔ)技術(shù)架構(gòu)不同，研發(fā)組織架構(gòu)不同，無(wú)法全盤(pán)推倒，所以根據(jù)自身的實(shí)際情況去迭代開(kāi)發(fā)才是最符合自身需求、降低開(kāi)發(fā)成本和控制開(kāi)發(fā)周期的路線。下文以傳統(tǒng)分布式電子電氣架構(gòu)為例，研究往域控制與主干網(wǎng)方向演進(jìn)的技術(shù)路線。
3.1 第一階段∶形成2個(gè)域控制器
動(dòng)力底盤(pán)單元不變。在車(chē)身領(lǐng)域以BCM車(chē)身控制為中心整合出車(chē)身域控制器，帶大量的子CAN和LIN等子網(wǎng)，短期內(nèi)不能整合的則作為子節(jié)點(diǎn)。隨著開(kāi)發(fā)能力的提高，域控制器逐漸集成控制類(lèi)的子節(jié)點(diǎn)，最終只保留了帶總線的開(kāi)關(guān)、傳感器和執(zhí)行器以及對(duì)造型和安裝結(jié)構(gòu)有特殊要求的部件，其內(nèi)部軟件完全通用化2。同樣在智能座艙領(lǐng)域，以HMI主機(jī)中心儀表、HMI屏、HUD等座艙域控制器下屬的顯示屏，通過(guò)內(nèi)部CAN傳輸控制信號(hào)，LVDS、CAN、以太網(wǎng)等傳輸視屏和音頻等信號(hào)，通過(guò)LIN傳輸傳感器、開(kāi)關(guān)和部分執(zhí)行器的信號(hào)。
展開(kāi) 商用車(chē)車(chē)身域控制器
概述
隨著整車(chē)發(fā)展，電氣架構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，為了降低整車(chē)成本，減少整車(chē)線束復(fù)雜度，支持面向客戶的整車(chē)功能，車(chē)身域控制器擴(kuò)展算力，能夠兼容傳統(tǒng)BCM 功能，同時(shí)集成空調(diào)算法、門(mén)控邏輯、胎壓監(jiān)控等整車(chē)控制策略。
經(jīng)緯恒潤(rùn)在車(chē)身控制方面有著多年的經(jīng)驗(yàn)，多個(gè)控制器如BCM、DCM、空調(diào)控制器、PEPS、天窗防夾控制器等產(chǎn)品均有豐富的研發(fā)、量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
主要功能
?外部燈光：遠(yuǎn)光燈、近光燈、小燈、轉(zhuǎn)向燈、前后霧燈、晝行燈、倒車(chē)燈、制動(dòng)燈等
?內(nèi)部燈光：室內(nèi)燈、背光燈、門(mén)燈等
?雨刮洗滌系統(tǒng)、喇叭控制等
?自動(dòng)空調(diào)控制、門(mén)控邏輯、胎壓監(jiān)控等整車(chē)控制策略
?CAN 和 LIN 通訊
?ISO15765 診斷
?J1939_DM1 診斷
?OSEK/AUTOSAR 網(wǎng)絡(luò)管理
?BootLoader 程序更新功能
?Limphome 工作模式
特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
?集成私有 CAN/LIN 網(wǎng)關(guān)功能：可擴(kuò)展總線智能開(kāi)關(guān)和智能執(zhí)行控制器，降低整車(chē)成本，增加整車(chē)可擴(kuò)展的靈活性
?具有 Limphome 功能：在 MCU 失效后，近光燈、位置燈、左右轉(zhuǎn)向燈、雨刮低速和制動(dòng)燈仍可依靠開(kāi)關(guān)正常工作，有利于安全行駛
?可擴(kuò)展 CANFD，提高總線速率，支持 OTA 下載
?支持快速原型開(kāi)發(fā)，整車(chē)廠可以自定義整車(chē)舒適域控制邏輯
展開(kāi) 
萬(wàn)字綜述：域控制器四大支柱
出品 | 焉知
知圈 | 進(jìn)“域控制器群”請(qǐng)加微13636581676,備注域
域控制器的四大支柱分別是車(chē)載以太網(wǎng)、自適應(yīng)Autosar、高性能處理器和集中式E/E架構(gòu)。
車(chē)載以太網(wǎng)之物理層
車(chē)載以太網(wǎng)有兩個(gè)核心，一個(gè)是車(chē)載以太網(wǎng)物理層，另一個(gè)是車(chē)載以太網(wǎng)協(xié)議棧。前者讓車(chē)載以太網(wǎng)不同于傳統(tǒng)PC以太網(wǎng)，具備較低的重量和成本、較好的EMI性能和簡(jiǎn)單布線。后者讓車(chē)載以太網(wǎng)達(dá)到車(chē)規(guī)級(jí)的可確定性、高可靠性、低延遲和時(shí)鐘一致。
車(chē)載以太網(wǎng)OSI模型，資料來(lái)源：Marvell
車(chē)載以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)分兩部分，一部分是最底層的PHY標(biāo)準(zhǔn)，另一部分是鏈路層標(biāo)準(zhǔn)。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都以IEEE的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用最廣泛。
車(chē)載以太網(wǎng)PHY標(biāo)準(zhǔn)主要是制定單對(duì)雙絞線標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)以太網(wǎng)與車(chē)載以太網(wǎng)最大不同是傳統(tǒng)以太網(wǎng)需要2-4對(duì)線，車(chē)載以太網(wǎng)只需要一對(duì)，且是非屏蔽的，僅僅此一項(xiàng)，可以減少70-80%的連接器成本，可以減少30%的重量。這是車(chē)載以太網(wǎng)誕生的最主要原因。同時(shí)也是為了滿足車(chē)內(nèi)的EMC電磁干擾。
車(chē)載以太網(wǎng)PHY標(biāo)準(zhǔn)分布，資料來(lái)源：Marvell
車(chē)載以太網(wǎng)野心勃勃，10Base-T1S是試圖取代傳統(tǒng)的CAN網(wǎng)絡(luò)的。
展開(kāi) 底盤(pán)域控制器（CDC）
概述
域控制器是汽車(chē)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(chē)身域、自動(dòng)駕駛域、智能座艙域比較成熟的方案相比，底盤(pán)域的起步相對(duì)較晚。作為車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中安全性、舒適性、穩(wěn)定性重要載體的底盤(pán)，域控制器的解決方案也得到越來(lái)越多OEM的重視。
底盤(pán)域可集成的功能多樣，常見(jiàn)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(guò)與智能執(zhí)行器的結(jié)合，預(yù)留足夠算力的底盤(pán)域控制器可以支持集成整車(chē)制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架等車(chē)輛橫向、縱向、垂向相關(guān)的控制功能。
產(chǎn)品功能
底盤(pán)域控制器的產(chǎn)品功能可涵蓋如下方面：
?? 車(chē)身高度控制
?? 車(chē)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(chē)架構(gòu)集成車(chē)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(chē)輛Motion Control載體的車(chē)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(kāi) 自動(dòng)駕駛域控制器中的SOA
平臺(tái)架構(gòu)升級(jí)更便于實(shí)現(xiàn)，通過(guò)服務(wù)設(shè)計(jì)的方式，能夠有效降低架構(gòu)升級(jí)帶來(lái)的復(fù)雜度；同時(shí)，由于操作系統(tǒng)跨平臺(tái)的難度大幅度降低，能夠大幅提升用戶體驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)更為便捷的聯(lián)網(wǎng)功能，實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)間的各種APP共享等功能；
通過(guò)“服務(wù)Hub”區(qū)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(lián)網(wǎng)接口集成，而無(wú)需各個(gè)控制器各自進(jìn)行信號(hào)到服務(wù)的轉(zhuǎn)換；
一些相對(duì)獨(dú)立的域開(kāi)發(fā)能夠打破界限，找到新的上限，例如自動(dòng)駕駛功能不再是電子電氣架構(gòu)“孤島”，通過(guò)區(qū)域控制器進(jìn)行服務(wù)互通，可以輕松實(shí)現(xiàn)高清地圖的創(chuàng)建、更新及路線預(yù)測(cè)等功能，便于實(shí)現(xiàn)車(chē)輛信息的上傳及云端指令的下達(dá)。
SOA的應(yīng)用實(shí)例
正如上文提到的，一旦自動(dòng)駕駛域不再成為電子電氣孤島，那么他的傳感器、雷達(dá)、攝像頭都能成為整車(chē)功能體驗(yàn)提升的利器。同時(shí)，由于區(qū)域控制器ZONE具有服務(wù)轉(zhuǎn)換能力，ADAS計(jì)算中心也不需要拖著大量的傳感器，雷達(dá)或攝像頭一一連接，只需要簡(jiǎn)單從服務(wù)中間層直接發(fā)起調(diào)度請(qǐng)求即可。下面是一個(gè)潛在的開(kāi)發(fā)實(shí)例：
第一階段
也就是目前90%的E/E架構(gòu)中所使用的平行式分布，由于ZONE在初期無(wú)法實(shí)現(xiàn)LVDS和攝像頭視頻的處理能力，所以暫時(shí)不會(huì)動(dòng)AD的“孤島”。但是其他的比如車(chē)身等相關(guān)的會(huì)通過(guò)區(qū)域控制器的服務(wù)轉(zhuǎn)換能力，將信號(hào)打包成業(yè)務(wù)服務(wù)。
展開(kāi) 域控制器中的SOA
平臺(tái)架構(gòu)升級(jí)更便于實(shí)現(xiàn)，通過(guò)服務(wù)設(shè)計(jì)的方式，能夠有效降低架構(gòu)升級(jí)帶來(lái)的復(fù)雜度；同時(shí)，由于操作系統(tǒng)跨平臺(tái)的難度大幅度降低，能夠大幅提升用戶體驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)更為便捷的聯(lián)網(wǎng)功能，實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)間的各種APP共享等功能；
通過(guò)“服務(wù)Hub”區(qū)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(lián)網(wǎng)接口集成，而無(wú)需各個(gè)控制器各自進(jìn)行信號(hào)到服務(wù)的轉(zhuǎn)換；
一些相對(duì)獨(dú)立的域開(kāi)發(fā)能夠打破界限，找到新的上限，例如自動(dòng)駕駛功能不再是電子電氣架構(gòu)“孤島”，通過(guò)區(qū)域控制器進(jìn)行服務(wù)互通，可以輕松實(shí)現(xiàn)高清地圖的創(chuàng)建、更新及路線預(yù)測(cè)等功能，便于實(shí)現(xiàn)車(chē)輛信息的上傳及云端指令的下達(dá)。
SOA的應(yīng)用實(shí)例
正如上文提到的，一旦自動(dòng)駕駛域不再成為電子電氣孤島，那么他的傳感器、雷達(dá)、攝像頭都能成為整車(chē)功能體驗(yàn)提升的利器。同時(shí)，由于區(qū)域控制器ZONE具有服務(wù)轉(zhuǎn)換能力，ADAS計(jì)算中心也不需要拖著大量的傳感器，雷達(dá)或攝像頭一一連接，只需要簡(jiǎn)單從服務(wù)中間層直接發(fā)起調(diào)度請(qǐng)求即可。
展開(kāi) 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(guò) 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(chē)燈控制器為例，需要通過(guò) 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(chē)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(guò)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(chē)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(lái)域控制器需求提升
“軟件定義汽車(chē)”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(chē)”時(shí)代，整車(chē)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(chē)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(chē)身域控制器以及底盤(pán)域控制器等。
汽車(chē)域控制器分類(lèi)（2020 年）
自動(dòng)駕駛域控制器：?jiǎn)诬?chē)價(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(guò)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(chē)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(kāi) 車(chē)身域控制器（BDCU）
概述
經(jīng)緯恒潤(rùn)在車(chē)身控制方面有著多年的經(jīng)驗(yàn)，多款控制器如BCM、DCM、空調(diào)控制器、PEPS、天窗防夾控制器等產(chǎn)品均有豐富的研發(fā)、量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。為了降低整車(chē)成本，減少整車(chē)線束復(fù)雜度，支持面向客戶的整車(chē)功能，車(chē)身域控制器擴(kuò)展算力，能夠兼容傳統(tǒng)BCM功能，同時(shí)集成空調(diào)算法、門(mén)控邏輯、胎壓監(jiān)控等整車(chē)控制策略。
主要功能
外部燈光：遠(yuǎn)光燈、近光燈、小燈、轉(zhuǎn)向燈、前后霧燈、晝行燈、倒車(chē)燈、制動(dòng)燈等
內(nèi)部燈光：室內(nèi)燈、背光燈、門(mén)燈
雨刮洗滌系統(tǒng)、喇叭控制等
自動(dòng)空調(diào)控制、門(mén)控邏輯、胎壓監(jiān)控、PEPS等整車(chē)控制策略
CAN / LIN通訊
預(yù)留以太網(wǎng)通訊
ISO15765 診斷
J1939_DM1 診斷
OSEK / AUTOSAR 網(wǎng)絡(luò)管理
BootLoader 程序更新功能
Limphome 工作模式
特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
集成私有 CAN / LIN 網(wǎng)關(guān)功能：可擴(kuò)展總線智能開(kāi)關(guān)和智能執(zhí)行控制器，降低整車(chē)成本，增加整車(chē)可擴(kuò)展的靈活性
具有 Limphome 功能：在 MCU 失效后，近光燈、位置燈、左右轉(zhuǎn)向燈、雨刮低速和制動(dòng)燈仍可依靠開(kāi)關(guān)正常工作，有利于安全行駛
可擴(kuò)展 CANFD，提高總線速率，支持 OTA 下載
預(yù)留百兆以太網(wǎng)，可以支持 SOA 面向服務(wù)的架構(gòu)開(kāi)發(fā)
支持快速原型開(kāi)發(fā)，整車(chē)廠可以自定義整車(chē)舒適域控制邏輯
展開(kāi) 智能駕駛域控制器SoC選型
SoC芯片是組成車(chē)載域控制器的核心器件，是智能駕駛的大腦。如何確保智能駕駛的大腦能夠在相對(duì)合理的功耗和成本下有效處理各類(lèi)業(yè)務(wù)，如環(huán)境感知、定位建圖、運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)、規(guī)劃控制、影子模式等，是芯片選型的重中之重。
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(lái)操控全車(chē)的ECU與傳感器正逐漸成為汽車(chē)電子電氣架構(gòu)公認(rèn)的未來(lái)。
但汽車(chē)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(lái)，仍需要很長(zhǎng)的過(guò)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?tīng)柛槭椎腡ier1提出，它是為了解決信息安全，以及ECU瓶頸的問(wèn)題。
根據(jù)汽車(chē)電子部件功能將整車(chē)劃分為動(dòng)力總成，車(chē)輛安全，車(chē)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(chē)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(chē)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(lái)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(lái)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(lèi)型的功能，根據(jù)不同類(lèi)型的功能分配進(jìn)入不同功能安全支持的芯片內(nèi)。
展開(kāi) 車(chē)身域控制器功能、策略、芯片
來(lái)源 | 汽車(chē)ECU開(kāi)發(fā)
車(chē)身控制器，車(chē)身一個(gè)名氣不咋大，但管理的功能卻遍布全車(chē)，主要是用于增強(qiáng)汽車(chē)的安全、舒適和便利性，以及與車(chē)外連接。
車(chē)身控制器的功能主要包括燈光控制、雨刮控制、門(mén)窗控制、后視鏡控制、PEPS、座椅控制等等，下圖是某主機(jī)廠車(chē)身控制器的拓?fù)鋱D，更直接的可以看出車(chē)身控制器功能的多樣性。
車(chē)身控制器的功能拓?fù)鋱D
01.車(chē)身控制器功能及策略
車(chē)身控制器的軟件框圖如下圖所示，其主要基于AUTOSAR架構(gòu)來(lái)編寫(xiě)的，車(chē)身控制器的大部分功能策略在ASW實(shí)現(xiàn)。
車(chē)身控制器框圖
1 內(nèi)外部燈光控制
內(nèi)外部燈光控制主要包括遠(yuǎn)近光燈控制、轉(zhuǎn)向燈、危險(xiǎn)報(bào)警 燈、日間行車(chē)燈控制、前后霧燈控制、剎車(chē)燈控制、內(nèi)部頂燈控制、鑰匙孔照明燈控制等。
轉(zhuǎn)向燈主要由左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、左轉(zhuǎn)向指示燈、右轉(zhuǎn)向指示燈組成。轉(zhuǎn)向燈在工作時(shí)以每分鐘85±10 次的頻率閃爍。點(diǎn)亮和熄滅的時(shí)間相同。左轉(zhuǎn)向指示燈和右轉(zhuǎn)向指示燈通過(guò) CAN 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給儀表。
其功能概述如下：
1) 鑰匙處于點(diǎn)火開(kāi)關(guān) ON 檔時(shí)，轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)則相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈閃爍或關(guān)閉，并同時(shí)觸發(fā)儀表板上的轉(zhuǎn)向指示燈以相同頻率閃爍或關(guān)閉指示燈；
2) 轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān)撥到左或右時(shí)，BCM 驅(qū)動(dòng)相應(yīng)轉(zhuǎn)向燈至少激活閃爍 3 次
3) 如果當(dāng)轉(zhuǎn)向燈在激活后被關(guān)閉，那么轉(zhuǎn)向燈將在完成其起初的最小 3 次閃爍周期后立即關(guān)閉。
4) 如果左轉(zhuǎn)向燈在被激活后將轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān)從左撥到右，那么左側(cè)轉(zhuǎn)向燈將立即關(guān)閉，右側(cè)轉(zhuǎn)向燈立即打開(kāi)。
5) 如果右轉(zhuǎn)向燈在被激活后將轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān)從右撥到左，那么右側(cè)轉(zhuǎn)向燈將立即關(guān)閉，左側(cè)轉(zhuǎn)向燈立即打開(kāi)。
展開(kāi) 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(chē)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(chē)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(chē)量產(chǎn)的高峰期，預(yù)計(jì)到2025年全球乘用車(chē)ADAS/AD域控制器年出貨量將達(dá)到356.5萬(wàn)套，乘用車(chē)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(lái)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(chē)企來(lái)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(lái)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(kāi)發(fā)的態(tài)勢(shì)。
展開(kāi) 汽車(chē)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(lái)的需求
ADAS是這幾年發(fā)展最快的應(yīng)用，包括諸如停車(chē)輔助、車(chē)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(wú)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(guò)車(chē)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(chē)ECU的增多，被外部攻擊的可能性也就增多了，現(xiàn)在的汽車(chē)與外部的數(shù)據(jù)交換越來(lái)越多，車(chē)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(lái)，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(guò)中央網(wǎng)關(guān)與其他域隔離開(kāi)，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。
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