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

根据国外主流供应商的总结经验，现如今行业中将汽车E/E架构按功能划分为动力域(安全)、底盘域(车辆运动)、座舱域(信息娱乐)、自动驾驶域(辅助驾驶)和车身域(车身电子)五大区域，每个区域对应推出相应的域控制器，最后再通过CAN/LIN等通讯方式连接至主干线甚至托管至云端，从而实现整车信息数据的交互.

 

1、动力域控制器

动力域控制器是一种智能化的动力总成管理单元。借助CAN/FLEXRAY实现变速器管理，引整管理电池监控交流发电机调节。其优势在于为多种动力系统单元(内燃机、电动机\发电机、电池、变速箱)计算和分配扭矩通过预判驾驶策略实现CO2减排通信网关等，主要用于动力总成的优化与控制，同时兼具电气智能故障诊断智能节电、总线通信等功能。

 

以多核安全微处理器为核心的硬件平台对动力域内子控制器进行功能整合，集成各ECU的基本功能需要的硬件针对动力域VClLIverterTCU BMS和DCDO等高级的域最次算法提供当力支持以ASIL-C安全等级为目标，具备SOTA信息安全、通讯管理等功能。

 

支持的通讯类型包括CAN/CAN-FD，GigabitEthernet并对通讯提供SHA-256加密算法支持面向CPU\GPU发展，需要支持AdapativeAUTOSAR环境，或支持POSIX标准接口的操作系统。

 

2、底盘域控制器

底盘域是与汽车行驶相关，由传动系统、行驶系统转向系统和制动系统共同构成。随着汽车智能化发展，智能汽车的感知识别、决策规划、控制执行三个核心系统中，与汽车零部件行业最贴近的是控制执行端，也就是驱动控制、转向控制、制动控制等，需要对传统汽车的底盘进行线控改造以适用于自动驾驶。

 

线控底盘主要有五大系统，分别为线控转向线控制动、线控换挡线控油门线控悬挂，线控转向和线控制动是面向自动驾驶执行端方向最核心的产品。

 

 

底盘域控制器应采用高性能、可扩展的安全计算平台，并支持传感器-群集及多轴惯性传感器，并且可检查和惯性传感器信号融合实现车辆动态模型的高性能安全计算，同时达成高性价比。现如今底盘电控越来越普及，底盘上电控产品的数据往往可以达到10个以上，当前电子底盘系统以零部件划分，如车身稳定控制系统ESC电子助力系统IBS电子转向系统EPS电子县架等，各个子系统属于不同供应商或OEM的不同开发部门，同时每个子系统都拥有独立的汽车动力控制系统和车辆动态控制模型，此外每个底盘电子产品的进行车辆控制的侧重点也有不同，如舒适性，操控性以及安全性。以上这些现状导致了在底盘电控开发上，软硬件耦合关系强，存在重复研发，开发成本高，各子系统存在相抵的负作用种种问题，使得车辆控制无法达到最优的状态。

 

正是在这样的背景下，在高度自动驾驶领域，迫切需要底盘域控制器产品的出现。实现转向、制动悬架的集中控制软硬件分离;车辆的横向纵向垂向协同控制更好的服务于ADAS全面提高整车性能。

 

首先结合现有底盘电子产品的功能定义，以及高度自动驾驶系统的需求，底盘域控制器需要实现如下的功能:

 

自动驾驶-车辆执行控制

·指令模式仲裁控制:底盘域控制器不仅需要执行上层感知层和决策层的指令，更需要发挥自动驾驶“小脑”的作用结合整车车辆状态稳定性安全性综合判断，决策出更优的控制指令。

·横向纵向垂向线控执行控制:进行横向纵向垂向控制，实现6自由度的协同控制。

·车辆运动状态控制:向上层反馈当前车辆运动状态，使得决策层更加有效的进行车辆控制。

·整车稳定性控制车辆姿态，状态识别及预测主动垂向稳定控制。

·车身稳定性控制后轮转向控制

 

舒适性控制

·驾驶模式切换

·地形自适应控制

·驾驶工况

·自适应控制

·智能悬架控制

·综合控制

·转向助力

·制动助力

·驻车控制

 

其次为了满足高度自动驾驶的要求，需要重点考虑底盘域控制器的冗余设计，需要包括如下

·冗余特行传感器端，包括加速踏板开度，制动踏板开度，轮速传感器，车身高度传感器，方向盘转角力矩传感器，惯量传感器等，均需要有冗余备份。

·在域控制器内部，需要有双路的主控芯片，电源管理芯片，预驱芯片

·在通讯端，需要有冗余的网络设计

 

 

 

3、智能座舱域控制器

智能座舱域控制器需要具备卓越的处理性能，以支持座舱域的应用，如语音识别，手势识别等;提供优秀的显示性能支持，同时支持虚拟化技术，支持一芯多屏显示，满足各种尺寸的仪表屏及中控屏幕显示需要，并将不同安全级别的应用进行隔离。

 

同时提供对外对内的通讯能力搭载5G千兆以太网wif6等技术，提供稳定、高速的通信网络以轻松应对VR/AR4K乃至8K视频等高带宽应用的网络要求。针对公网通讯连接提供可靠的网联服务实现远程控制、整车OTA。

 

提升算力平台、集成度和感知通信能力。

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。

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本文节选自中国汽车基础软件生态委员会(AUTOSEMO)本月发中国汽车基础软件发展白皮书2.0》，如需获得完整报告，请下载。资料下载链接：https://pan.baidu.com/s/1rOTeFu4oJVRNjIzTcIOaVQ 提取码：d72b

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