一文讀懂自動駕駛域控制器

你買了一個獨(dú)棟大別墅準(zhǔn)備裝修，為了方便生活，你給每個房間都布設(shè)了多個頂燈、掃地機(jī)器人、空調(diào)等設(shè)備，隨著擺放的設(shè)備越來越多，你發(fā)現(xiàn)每個設(shè)備都有獨(dú)立的開關(guān)，每次使用這些設(shè)備都要一個個去操作，非常不方便，隨著更多設(shè)備的購買，需要的開關(guān)也越來越多，想要打開一個設(shè)備前還需要想一下對應(yīng)的開關(guān)在哪里，這就導(dǎo)致每次使用設(shè)備花的時間也越來越多，這時候你發(fā)現(xiàn)可以將每個房間的設(shè)備的開關(guān)集成到一個控制面板，給對應(yīng)的設(shè)備開關(guān)進(jìn)行標(biāo)注，在需要使用這些設(shè)備的時候可以直接通過這個控制面板來控制對應(yīng)設(shè)備，不僅方便，也更加便捷。

如房間裝修加設(shè)的設(shè)備越來越多，對應(yīng)開關(guān)越來越多，尋找對應(yīng)開關(guān)所需時間和精力也越來越多類似，在汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢下，原來基于ECU的分布式汽車電子電氣架構(gòu)也暴露出諸多問題和挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)汽車的功能系統(tǒng)核心是ECU，智能功能的升級依賴于ECU和傳感器數(shù)量的累加，隨著單車智能化升級的加速，汽車智能化功能如安全氣囊、防抱死系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向、車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)、智能儀表、娛樂影音系統(tǒng)、動力電池管理系統(tǒng)等不斷疊加，配套線路的不斷復(fù)雜，原有智能化升級的方式面臨著研發(fā)和生產(chǎn)成本激增、算力不足、安全性降低等問題，如何保證數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)安全最優(yōu)化成為了難題。

為了解決這些問題，汽車域控制器的概念被提了出來，類似房間裝修將每個房間的開關(guān)集成到一個控制面板，域控制器就是將原本相互孤立的ECU相互融合，通過一個或幾個“中央大腦”來操控全車的ECU與傳感器，讓很多功能類似但分離的ECU功能集成到一個比ECU功能更強(qiáng)大的處理器硬件平臺上，域控制器的提出讓汽車智能化升級的研發(fā)成本逐步降低，讓汽車智能化的落地加速成為現(xiàn)實。

與傳統(tǒng)汽車分布式電子電器架構(gòu)，每個ECU都是通過CAN總線和LIN總線連接在一起，隨著功能的疊加，整個系統(tǒng)就越來越復(fù)雜不同，集成化的域控制器處理方案，讓汽車電子網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得更為簡單。

域控制器作為汽車運(yùn)算、決策的中心，功能的實現(xiàn)主要依賴于主控芯片、軟件操作系統(tǒng)及中間件、應(yīng)用算法等多層次軟、硬件的有機(jī)結(jié)合，主要可以分為域主控處理器、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及算法等3個部分，域控制器的主要核心設(shè)計思想是平臺化、高度集成、高性能和良好的兼容性。

由于將多個ECU功能高度集成到一起，域控制器能極大降低開發(fā)成本和制造成本，加速汽車智能化發(fā)展，為了更好地實現(xiàn)不同功能的集成，域控制器的發(fā)展核心就是芯片計算能力的加快，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，可實現(xiàn)以足夠的資源快速響應(yīng)完成客戶需求，具備平臺化、兼容性、集成高、性能好等優(yōu)勢。

和前文提到的房間裝修將每個房間的開關(guān)集成到一個控制面板類似，域控制器的設(shè)計也會有多個劃分，不同主機(jī)廠會由于設(shè)計理念的不同，將汽車的主體功能劃分為幾個不同的域。

如BOSCH將汽車劃分為動力域、車身域、底盤域、座艙域和自動駕駛域，這也是最經(jīng)典的五域集中式電子電器架構(gòu)，有些廠家則會在五域集中式電子電器架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步融合，將動力域、車身域、底盤域集成到車控域控制器，構(gòu)建車控域控制器、智能駕駛域控制器、智能座艙域控制器三域集中式電子電器架構(gòu)，如大眾的MEB平臺及華為的CC架構(gòu)主要采取三域集中式電子電器架構(gòu)。

五域集中式電子電器架構(gòu)較為完備的集成了L3及以上級別自動駕駛車輛所有控制功能。

動力域：即安全域，是一種智能化的動力總成管理單元，主要用于動力總成的優(yōu)化與控制，在電動汽車中主要是指電驅(qū)和電控系統(tǒng)的集成化，同時兼具電氣智能故障診斷、智能節(jié)電、總線通信等功能。

車身域：車身域主要是將分散化的功能組合逐漸過渡到集成所有車身電子控制功能，全車身如剎車燈、尾門鎖等設(shè)備的控制集成化到一起，可以有效降低整車重量，降低各部件的控制成本。

底盤域：底盤域主要是和汽車的行駛相關(guān)，是行駛系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的集成，主要負(fù)責(zé)汽車各驅(qū)動部件的連接、動力傳輸、轉(zhuǎn)向、制動等功能，是汽車作為出行工具的主要控制域，底盤域的發(fā)展也是自動駕駛汽車能否落地的關(guān)鍵因素。

與動力域類似，底盤域內(nèi)所涉及的控制系統(tǒng)大多都具備較高的安 全等級要求，需要符合 ASIL－D 安全等級（ASIL 系列中最高安全等級）。

因此底盤域亦具備著較高的行業(yè)門檻，目前多數(shù)底盤域控制器仍處于實驗室階段。

座艙域：座艙域主要負(fù)責(zé)汽車座艙電子系統(tǒng)功能，集成了包括智能座艙如組合儀表、中控大屏、抬頭顯示等功能，不同于傳統(tǒng)座艙由幾個分散子系統(tǒng)或單獨(dú)模塊等組成，座艙域需要具備卓越的處理性，可以將多屏聯(lián)動、多屏駕駛等復(fù)雜智能座艙功能成為現(xiàn)實；

自動駕駛域：自動駕駛域需要具備多傳感器融合、定位、路徑規(guī)劃、無線通訊、決策控制、高速通訊等能力，自動駕駛域需要外接如毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、車載攝像頭、慣性導(dǎo)航等硬件設(shè)備，從而實現(xiàn)自動駕駛的感知、決策能力，其核心是芯片的處理能力，最終目標(biāo)是實現(xiàn)自動駕駛的算力需求，簡化設(shè)備，提高自動駕駛系統(tǒng)的集成度。

自動駕駛域也是負(fù)責(zé)汽車在自動駕駛狀態(tài)下底層核心數(shù)據(jù)、聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全保障工作，是推動L3及以上更高等級自動駕駛的核心部件。隨著域控制器的發(fā)展，其優(yōu)勢也逐漸凸顯，域控制器的發(fā)展對算力需求的要求也逐步提高，也推動著域控制器和芯片的發(fā)展，從分布式的電子電器架構(gòu)轉(zhuǎn)為集中式的電子電器架構(gòu)，域控制器的出現(xiàn)，將需要多個ECU完成的功能，集成到一個域控制來實現(xiàn)，讓汽車各部件的控制變得更加高效。

域控制器的發(fā)展也讓汽車各部件的功能更加集成化，通過一個大腦來控制汽車的功能，可以讓數(shù)據(jù)的傳輸更加高效，汽車各部分的系統(tǒng)更加互聯(lián)。

在自動駕駛領(lǐng)域，主要的競爭核心就是座艙域和自動駕駛域，自動駕駛的實現(xiàn)也主要依托于這兩個域控制的技術(shù)提升，集成化的控制終端可以讓自動駕駛的商業(yè)化落地進(jìn)程更快。

現(xiàn)階段域控制器的發(fā)展已久面臨著一些軟件與技術(shù)層面的難題，且在量產(chǎn)過程中還面臨著技術(shù)工程化要求高、開發(fā)周期短、供應(yīng)鏈保障難等多方位的挑戰(zhàn)，但域控制器無疑是未來自動駕駛落地的良好解決方案，對于域控制器，你怎么看？歡迎關(guān)注智駕最前沿，并留言交流。

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原文標(biāo)題:一文讀懂自動駕駛域控制器