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，汽车将在当今行业中发展E/E根据功能，架构分为五个区域：动力区（安全）、底盘区（车辆运动）、驾驶舱区（信息娱乐）、自动驾驶区（辅助驾驶）和车身区（车身电子）。每个区域对应于相应的区域控制器，最后通过CAN/LIN通信方式连接到主干线甚至托管到云，实现车辆信息数据的交互.

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。其优点是，它是各种动力系统单元（内燃机和电机）\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.减排通信网关主要用于优化和控制动力总成，并具有智能节电、总线通信等功能。

以多核安全微处理器为核心的硬件平台，集成动力域内子控制器的功能ECU动力域基本功能所需的硬件VClLIverterTCU BMS和DCDO高级域最次算法提供强有力的支持ASIL-C以安全等级为目标，SOTA信息安全、通信管理等功能。

支持的通信类型包括CAN/CAN-FD，GigabitEthernet并提供通信SHA-256加密算法支持面向CPU\GPU需要支持的发展AdapativeAUTOSAR环境，或支持POSIX操作系统的标准接口。

2、底盘域控制器

底盘域与汽车驾驶有关，由传动系统、驱动系统转向系统和制动系统组成。随着智能汽车的发展，智能汽车感知识别、决策规划、控制执行三个核心系统，最接近汽车零部件行业是控制执行端，即驱动控制、转向控制、制动控制等，需要对传统汽车底盘进行线路控制改造，适合自动驾驶。

线控底盘主要有线控转向线控制动、线控换挡线控油门线控悬架五个系统。线控转向和线控动是自动驾驶执行端的核心产品。

底盘域控制器应采用高性能、可扩展的安全计算平台，支持传感器-集群和多轴惯性传感器，检查和惯性传感器信号集成，实现车辆动态模型的高性能安全计算，实现高性价比。如今，底盘电子控制越来越流行，底盘上的电子控制产品数据往往可以达到10多个。目前，电子底盘系统分为零件，如车身稳定控制系统ESC电子助力系统IBS电子转向系统EPS各子系统属于不同的供应商或电子县架OEM各子系统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车辆控制重点也不同，如舒适性、操控性和安全性。以上现状导致底盘电控开发中软硬件耦合关系强，重复研发，开发成本高，各子系统存在各种负面影响问题，使车辆控制达不到最佳状态。

在此背景下，底盘域控制器产品迫切需要在高度自动驾驶领域出现。实现转向和制动悬架的集中控制软硬件分离；车辆的水平和垂直协调控制更好地服务于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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