汽车EE架构:5大域介绍
参考链接:
1. 汽车域控制器(上):动力域控制器、底盘域控制器、智能座舱域控制器 - 知乎 动力域控制器、底盘域控制器、智能座舱域控制器
2. 汽车域控制器分类(下):自动驾驶域控制器、车身域控制器 - 知乎 自动驾驶域控制器、车身域控制器
目录
域控制器出现的背景
最初逻辑
现在逻辑
域的内部组成,功能
5个主要的功能域
动力域
底盘域
智能座舱域(娱乐,通信)
自动驾驶(辅助驾驶ADAS)
车身域控制器
使用域架构的厂商
大众WEB——三大域
特斯拉——跨域3块
五大域
难点:从分布式架构到集中式架构的
难点:从3-5个域控制器向中央式电子电气架构演进
域控制器出现的背景
ECU 增多——数量多的ECU错综交错,不仅带来了十分复杂的线束设计,而且逻辑控制也十分混杂。
最初逻辑
域控制器出现的最初逻辑并不是为了减少车辆ECU数量而存在的。
而是为了整合数据、增强计算能力而生。
参见博世、大陆、安波福、维宁尔、采埃孚-天合等在L0-L2有量产件的巨头Tier1们对域控制器的定义就知道,域控制器只是做传感器数据融合以及TJP和HWP等高端feature的控制器而已,他们直接定义域控制器为集中式控制器,
现在逻辑
使用域的架构:
1、能够将传感与处理分开,传感器与ECU不再是一对一的关系。管理起来比较容易。
2. 另外可以适当的集成化,减少ECU的数量。
3. 平台的可扩展性也会更好。
域的内部组成,功能
每个Domain有一个主要的高性能的ECU(这就是Domain Controller),负责处理Domain内的功能处理和转发。
Domain内部一般使用低速总线,域内的通信依然可以沿用传统的CAN/LIN/Flex Ray等,
Domain之间使用高速总线或者现在用的比较多的车载以太网互联。
5个主要的功能域
动力域
- 多种动力系统单元(内燃机,电动机/发电机、电池、变速箱)
- 计算和分配扭矩
- 变速器管理
- 电池监控
- 发电机调节
底盘域
- 与汽车行驶相关(传动系统、行驶转向、制动系统)
- 贴近——控制执行端(感知识别,决策规划,控制执行——智能汽车核心系统)
- 在未来自动驾驶车辆上,转向杆、刹车和加速踏板等都将不再保留,更先进的驾驶方式是利用车辆智能感知单元进行分析,工作指令通过线束传递给转向或制动系统来实现自动驾驶。这项技术就被称为线控技术
- 线控底盘5大系统:
- 转向
- 换挡
- 油门
- 悬挂
- 制动
智能座舱域(娱乐,通信)
座舱域的常见应用
- 语音识别
- 手势识别
- 显示性能:一芯多屏显示,仪表屏不同尺寸,中控屏,
- 虚拟化技术
- 安全级别不同的应用进行隔离
- 远程控制
- 整车OTA
关键技术
第一基于更高算力的座舱域控制器芯片开发产品集成度更高。集成仪表T-BOX和车机、空调控制、 HUD、后视镜、DMS等。
第二、开发AR/抬头显示HUD内后视镜替代屏外后视镜替代视觉系统仪表屏、中控屏、副驾显示屏后排娱乐屏等多屏互动交互方案,提升用户体验。
第三,基干win65GCV2X以及多模融合的高精定位技术,开发智能天线产品,通信可靠性高,低时延,高带宽为智能网联汽车提供多重无线通讯整合的车联网方案。
自动驾驶(辅助驾驶ADAS)
应用:多传感器融合、定位、路径规划、决策控制、无线通讯、高速通讯
车身域控制器
应用:灯光,雨刮,中控门锁,车窗,车门
使用域架构的厂商
大众WEB——三大域
目前大众的MEB平台做了三大控制器,包括车辆控制域(ICAS1)、智能驾驶域(ICAS2)和智能座舱域(ICAS3),整体还处于功能域阶段,车辆的分布式模块还比较多。
特斯拉——跨域3块
2012年Model S车型下线时,最初的架构是将整车分为动力域、底盘域、车身域等明显的“域”,按照功能属性对ECU软件进行“域”的集成。
但到2017年Model 3下线时,功能域的划分已经不太明显,而是出现了跨域的痕迹。其新架构分为了三大部分:中央计算模块(CCM)、左车身控制模块(BCM LH)和右车身控制模块(BCM RH) 。
其中,中央计算模块将 ADAS 域、信息娱乐系统域和通信系统域集成到一起。 也就是说,三大模块会将位置域旁的ECU“吃掉”,基于这种架构,汽车的ECU模块会更少,集成度更高。
五大域
更加传统的车企的电子电气架构集成度更低一些,分为自动驾驶域、动力域、底盘域、座舱域和车身域五大域。
使用域控制器量产的车
当下,量产车型搭载了域控制器。例如:
吉利星越L搭载的“CMA超级母体”架构首发搭载的(跨)域集中式电气功能架构,借助车辆域控制器实现动力控制、智驾控制、底盘控制、云端协同等功能域的跨域高速运算与功能高度集成协同管理,让自动驾驶控制管理实现集中,敏捷等特性。
在此之外,今年6月上市的岚图FREE
去年上市的小鹏P7
红旗H9等诸多车型均已应用了域控制器。
难点:从分布式架构到集中式架构
难点:从分布式架构到集中式架构的
从分布式架构到集中式架构的难点,不在于ECU物理模块的取消,而是在于如何将原本分布式的软件进行集成。
以智能驾驶域控制器为例,福瑞泰克系统专家喻清舟告诉新智驾,域控制器的软件算法其实包含三层:最底层的是摄像头等传感器算法、第二层是基本的行车功能算法软件(包含L2级辅助驾驶功能),第三层则是一些高级智能驾驶功能比如领航辅助驾驶。链接:域控制器时代:ECU 的「消亡」与汽车「中央大脑」的重建 - 知乎
难点:从3-5个域控制器向中央式电子电气架构演进
难点:从3-5个域控制器向中央式电子电气架构演进,可能还面临哪些挑战?
这个答案涉及方方面面,比如AI芯片的算力能否支持、汽车的操作系统能否跟上、有无成熟的软件供应商等等。
小鹏汽车段工着重指出:因为中央域控制器可能会成为一台计算机的形态,其中最核心的能力会来源于汽车的操作系统,这个系统需要同时跟上层的软件应用、底层的硬件资源进行衔接。
这是核心亮点也是难点。
因为汽车的座舱域、智驾域、动力域、车身域等几大“域”对操作系统的需求其实并不一致。比如座舱系统对于屏幕的色彩处理和渲染要求比较高,而智驾功能则对系统的安全要求特别高。
他表示,目前还有没一种芯片或者一个嵌入式的硬件平台,既有高算力能够支撑丰富图像处理,又有高性能、高存储,同时还具有非常丰富的IO接口。https://zhuanlan.zhihu.com/p/340627921
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