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登錄底盤(pán)域控制器的案例
經(jīng)緯恒潤(rùn)全棧自研底盤(pán)域控制器量產(chǎn)
隨著汽車(chē)科技的迅猛發(fā)展,汽車(chē)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(guò)渡。整車(chē)ECU數(shù)量驟減,線(xiàn)束布置不斷優(yōu)化,控制功能不斷集中,域控制器作為整車(chē)EE架構(gòu)中的核心控制單元,具有舉足輕重的作用。
汽車(chē)智能底盤(pán)是影響車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中安全性、舒適性與穩(wěn)定性的重要因素,智能底盤(pán)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(pán)域控制器的解決方案也受到越來(lái)越多OEM 的重視。通過(guò)引入底盤(pán)域控制器,整車(chē)廠可以逐步實(shí)現(xiàn)“軟件定義底盤(pán)”的未來(lái)。通過(guò)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(kāi)發(fā)成本、縮短開(kāi)發(fā)周期,更易實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同車(chē)型底盤(pán)多樣風(fēng)格的定義和調(diào)教。據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,國(guó)內(nèi)底盤(pán)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(guò)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(pán)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(pán)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(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)轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸架等車(chē)輛橫、縱、垂向相關(guān)的控制功能,完成整車(chē)的高水平底盤(pán)協(xié)調(diào)控制與車(chē)輛運(yùn)動(dòng)軌跡控制。目前,經(jīng)緯恒潤(rùn)底盤(pán)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(chē)底盤(pán)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(kāi)始布局底盤(pán)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(lái)、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(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(mǎn)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) 淺析自動(dòng)駕駛域控制器發(fā)展趨勢(shì)
Model 3 車(chē)身域控制器
特斯拉 Model 3 電氣架構(gòu)
車(chē)身域控制器的主要功能包括傳統(tǒng) BCM 功能、PEPS(無(wú)鑰匙進(jìn)入和啟動(dòng))、車(chē)窗控制、天窗控制、空調(diào)模塊、座椅模塊等。我們認(rèn)為未來(lái)能夠在車(chē)身域控制器領(lǐng)域能夠勝出的 Tier1 應(yīng)該具備以下幾個(gè)方面的特征:1)有較強(qiáng)的傳統(tǒng) BCM 開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn);2)能夠獨(dú)立的開(kāi)發(fā)車(chē)窗及空調(diào)模塊;3)較強(qiáng)的硬件集成能力;4)軟件架構(gòu)能夠符合時(shí)代,最好有 AUTOSAR、SOME/IP 等相關(guān)的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn);5)芯片保供能力(公司營(yíng)收規(guī)模);
“底盤(pán)域”控制器集成需求,為自主底盤(pán)控制執(zhí)行單元帶來(lái)機(jī)會(huì)
電動(dòng)智能化時(shí)代,底盤(pán)控制全面轉(zhuǎn)向線(xiàn)控。電動(dòng)智能車(chē)因?yàn)檎婵赵慈笔А⒛芰炕厥招枨蟆?em>控制靈敏度升級(jí)等多種原因,底盤(pán)執(zhí)行單元全面轉(zhuǎn)向 X-By-Wire(線(xiàn)控技術(shù)),除電機(jī)驅(qū)動(dòng)之外,主要包括線(xiàn)控制動(dòng)及線(xiàn)控轉(zhuǎn)向功能。
One-Box 線(xiàn)控制動(dòng)單元
線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
相較于傳統(tǒng)的底盤(pán)執(zhí)行機(jī)構(gòu),線(xiàn)控單元單車(chē)價(jià)值量有明顯的提升,線(xiàn)控制動(dòng)One-Box方案單車(chē)價(jià)值量約為2000元,線(xiàn)控轉(zhuǎn)向方案單車(chē)價(jià)值量約為3000元。較傳統(tǒng)的底盤(pán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)價(jià)值量均提升了一倍左右。
底盤(pán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)向線(xiàn)控單元升級(jí),多路徑實(shí)現(xiàn)制動(dòng)和轉(zhuǎn)向功能。在傳統(tǒng)底盤(pán)執(zhí)行單元升級(jí)成線(xiàn)控單元后,制動(dòng)和轉(zhuǎn)向功能能夠通過(guò)多路徑實(shí)現(xiàn),以制動(dòng)功能為例,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)減速度可以通過(guò)駕駛員主動(dòng)制動(dòng)、ESC 主動(dòng)建壓、電子手剎 EPB 以及動(dòng)能回收等路徑實(shí)現(xiàn)。因此將底盤(pán)執(zhí)行的所有功能集中在更上層的底盤(pán)域控制器上進(jìn)行統(tǒng)一控制,成為提升整車(chē)控制效率的發(fā)展趨勢(shì)。
展開(kāi) 一文梳理整車(chē)域控制器的經(jīng)典五域
未來(lái)主流的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如下:
以 Aurix 2G(387/397)為核心的智能動(dòng)力域控制器軟硬件平臺(tái),對(duì)動(dòng)力域內(nèi)子控制器進(jìn)行功能整合,集成 ECU 的基本功能,集成面向動(dòng)力域協(xié)同優(yōu)化的 VCU,Inverter,TCU,BMS 和 DCDC 等高級(jí)的域層次算法。
以 ASIL-C 安全等級(jí)為目標(biāo),具備 SOTA,信息安全,通訊管理等功能。
支持的通訊類(lèi)型包括 CAN/CAN-FD,Gigabit Ethernet 并對(duì)通訊提供 SHA-256加密算法支持。
面向 CPU\GPU 發(fā)展,需要支持 Adapative Autosar 環(huán)境,主頻需要提高到 2G,支持 Linux 系統(tǒng),目前支持 POSIX 標(biāo)準(zhǔn)接口的操作系統(tǒng)。
2.底盤(pán)域(車(chē)輛運(yùn)動(dòng))
底盤(pán)域是與汽車(chē)行駛相關(guān),由傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)共同構(gòu)成。傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)輪,可以分為機(jī)械式、液力式和電力式等,其中機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)主要由離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋組成、液力式傳動(dòng)系統(tǒng)主要由液力變矩器、自動(dòng)變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋組成;行駛系統(tǒng)把汽車(chē)各個(gè)部分連成一個(gè)整體并對(duì)全車(chē)起支承作用,如車(chē)架、懸架、車(chē)輪、車(chē)橋都是它的零件;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)保證汽車(chē)能按駕駛員的意愿進(jìn)行直線(xiàn)或轉(zhuǎn)向行駛;制動(dòng)系統(tǒng)迫使路面在汽車(chē)車(chē)輪上施加一定的與汽車(chē)行駛方向相反的外力,對(duì)汽車(chē)進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng),其功用是減速停車(chē)、駐車(chē)制動(dòng)。
智能化推動(dòng)線(xiàn)控底盤(pán)發(fā)展。隨著汽車(chē)智能化發(fā)展,智能汽車(chē)的感知識(shí)別、決策規(guī)劃、控制執(zhí)行三個(gè)核心系統(tǒng)中,與汽車(chē)零部件行業(yè)最貼近的是控制執(zhí)行端,也就是驅(qū)動(dòng)控制、轉(zhuǎn)向控制、制動(dòng)控制等,需要對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)的底盤(pán)進(jìn)行線(xiàn)控改造以適用于自動(dòng)駕駛。
展開(kāi) 
詳解丨線(xiàn)控轉(zhuǎn)向的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
智能底盤(pán)集成了底盤(pán)域和線(xiàn)控執(zhí)行系統(tǒng),它的發(fā)展有兩個(gè)趨勢(shì),一是線(xiàn)控執(zhí)行系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化,二是底盤(pán)運(yùn)算控制平臺(tái)化。對(duì)于這兩大塊而言,它是具備了完整的模塊化的結(jié)構(gòu)方案,這樣有比較清晰的EEA架構(gòu)場(chǎng)景,作為四大線(xiàn)控而言可以進(jìn)行模塊化的方案提供。第二,在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中有一個(gè)底盤(pán)域控制,這使獨(dú)立移動(dòng)底盤(pán)成為可能,可以根據(jù)客戶(hù)的要求進(jìn)行智能生態(tài)座艙直接的上裝。第三,底盤(pán)域控制是大的運(yùn)算平臺(tái),它是為軟件集成運(yùn)算提供了一種可能,它具備了成熟的軟件架構(gòu),也同時(shí)具備了大的軟件資源。因此它是一個(gè)模塊化方案,智能生態(tài)的承載平臺(tái),同時(shí)也是一個(gè)大軟件運(yùn)算平臺(tái)。
線(xiàn)控轉(zhuǎn)向
底盤(pán)域控制器有這些功能,在底盤(pán)里面它是底盤(pán)運(yùn)算中心,在整車(chē)智能駕駛里面它是承上啟下的作用,它來(lái)源于DAS控制指令,同時(shí)根據(jù)DAS指令進(jìn)行執(zhí)行,比如說(shuō)安全狀態(tài)的識(shí)別,比如說(shuō)姿態(tài)的控制,橫縱的協(xié)調(diào)加上底盤(pán)能量管理,線(xiàn)控執(zhí)行系統(tǒng)的四大線(xiàn)控(轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸架、驅(qū)動(dòng)),它涉及到一些核心協(xié)調(diào)控制技術(shù),比如說(shuō)橫縱協(xié)調(diào),前后輪協(xié)調(diào),轉(zhuǎn)向和制動(dòng)的協(xié)調(diào)、橫縱垂3CS的協(xié)調(diào)。底盤(pán)域控制器要滿(mǎn)足功能安全ASILD,SOTIF設(shè)計(jì)的預(yù)期功能安全,特別是線(xiàn)控執(zhí)行機(jī)構(gòu)都在底盤(pán)里面,不可避免有些機(jī)構(gòu)本身固有的延時(shí)或者滯后,所以要考慮預(yù)期功能安全,它的滯后給我們的自動(dòng)駕駛帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
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(xiàn)束復(fù)雜度,支持面向客戶(hù)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(xiàn)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(xiàn)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) 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(xiàn)束復(fù)雜度,支持面向客戶(hù)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)。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(xiàn)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(xiàn),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(mǎn)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) 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(hù)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(xiàn)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) 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(xiàn)束復(fù)雜度,支持面向客戶(hù)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(xiàn)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(xiàn)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) 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(hù)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(xiàn)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) 
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。
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) 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(hù)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。
展開(kāi) 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(lái)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(mǎn)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(guò)兩方面來(lái)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(wú)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(lái)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(guò)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(guò)電保護(hù)等內(nèi)容?
對(duì)于設(shè)計(jì)單控制器雙芯片來(lái)說(shuō),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(wú)能為力的。特別是當(dāng)防水、防塵過(guò)程中無(wú)法滿(mǎn)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?
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