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汽車電子中的域控制器是什么

電子工程師 ? 來源:網絡整理 ? 作者:佚名 ? 2020-01-07 08:54 ? 次閱讀

隨著車輛的電子化程度逐漸提高,電子控制單元(ECU)占領了整個汽車。

在數字化重塑的浪潮下,車的定義正在被重寫,人們開始希望在其汽車中獲得更高水平的舒適性、安全性、效率和消費電子功能。

但隨著車輛的電子化程度逐漸提高,電子控制單元(ECU)占領了整個汽車,從防抱死制動系統、四輪驅動系統、電控自動變速器、主動懸架系統、安全氣囊系統,逐漸延伸到了車身安全、網絡、娛樂、傳感控制系統等。就Strategy Analytics統計數據顯示,各級別汽車ECU數量都在逐年遞增,盡管目前的汽車平均約采用25個ECU,但一些高端車型卻已突破百個。

汽車電子軟件爆炸式增長,對電子電氣構架帶來了巨大的挑戰。如何在愈發復雜的線路中,保證數據處理以及網絡安全的最優化成為難題,而用一個或幾個“大腦”來操控全車的ECU與傳感器正逐漸成為汽車電子電氣架構公認的未來。

但從以零部件為導向的今天,跨越到以系統為導向的未來,仍需要很長的過渡期,而這一期間,以博世、大陸為首的Tier 1企業認為,以域為單位的DCU(域控制器)集成化架構是當前最佳的解決方案。

域控制器到底是什么?

簡單來說,域控制器可以將汽車電子各部分功能劃分成幾個領域,如動力傳動域、車身電子域、輔助駕駛域等等,然后利用處理能力強大的多核CPU/GPU芯片相對集中的控制域內原本歸屬各個ECU的大部分功能,以此來取代傳統的分布式架構。

以座艙電子為例,近年來,車內顯示屏數量越來越多,從中央觸控顯示屏,到液晶儀表+觸控屏,再到如今高端車中7-8塊不同的顯示屏,如何管理不同顯示屏上的信息,并將最重要的信息顯示在最容易看到的地方,便是座艙域控制器誕生的使命。

而目前,座艙域控制器也不再局限于實現多屏互聯,還擴展至HUD(抬頭顯示屏)、空調控制、后視鏡、人機交互、DMS(駕駛員監控系統),以及T-BOX和OBU等等。

但域控制器的出現,也將對行業、企業組織甚至商業合作模式帶來一定改變。

日前,大陸集團車身電子事業群中國區副總裁海岳明(Juergen Heim)先生在接受媒體采訪時表示,由于域控制器的高集成度,需要在整車開發更前期的時候介入,才能獲得更好的效果;同時,這些復雜高性能的計算單元,需要更大規模的工程師團隊來協作開發,尤其是在堅持軟硬件分開的情況下,需要軟件公司、硬件公司、軟件安全以及整車企業的軟件部門,甚至于第三方軟件公司都加入進來,無疑將加大這一研發的難度。

什么時候可以實現?

值得慶幸的是,“在系統集成領域,我們有著非常雄厚的積累和沉淀”,大陸集團車身電子事業群中國區副總裁海岳明(Juergen Heim)先生如是說道。不管是硬件方面,還是安全網絡的防護,亦或是軟件,大陸集團都有相應的產品解決方案,包括但不限于中國市場量身定制的增強現實抬頭顯示器、符合不同市場要求的混合式V2X、為網絡安全保駕護航的子公司ARGUS和Elektrobit(EB)、在線新能源汽車電池監測系統以及智能商用車車聯網生態系統等等。

“集成是我們的核心,讓我們更好地互聯、更好地呈現信息,也需要更好地集成,以可靠、安全、有效、高效的方式,用對的產品和對的信息解決方案以及對的架構做系統集成這件事”,海岳明先生介紹道。

基于此,大陸集團在今年法蘭克福車展中推出了全新的集成車身電子平臺(IIP),以實現在一臺計算機上同時運行多個具有不同安全需求的操作系統,支持包括QNX、Linux、Andriod等開源操作系統。

據大陸集團介紹,IIP是電子電氣架構變革的里程碑,它將車載電子元件從許多獨立的控制單元轉移到一些高性能計算機平臺上,可以與大陸集團現有產品組合高度匹配,并實現高度平臺化、拓展性、網絡安全、車規級質量等等,從而為未來智能網聯汽車駕駛艙內的人機互動提供技術基礎。

“使用IIP有一個非常好的優勢就是整個人機用戶界面可以做的非常統一,它可以基于高通芯片驅動6塊屏,且目前功能已非常完備,最快將在2021年實現批量生產”,大陸集團車身電子事業群儀表及人機界面事業部中國區負責人華蘭超先生介紹道。

大陸集團高性能計算單元

而眼下,大陸集團高性能計算單元的首個產品————車載服務器(ICAS1)已實現量產,并贏得了首個客戶大眾ID.系列,并在ID.3上投入使用。

且在大陸集團的未來規劃中,

2020-2021年,產品EMC電磁兼容性)和MCU(微控制單元)性能將進一步提升,并加入熱管理系統;

2022-2023年,更大程度增強安全性、高效,降低成本,同時將客戶的要求融入,從而找到最優化的市場平臺;

最后就是高度集成的服務器架構,也就可以實現一個高度集成的HPC高性能計算單元跨域并連接不同的域,即域控制器(MDC)。

域控制器正在加速到來,不只是大陸集團,博世、偉世通、安波福等企業相應都有所規劃,其中安波福更是早在2017年,便在奧迪A8上實現了首個將各類功能集中到中央域架構的供應商,其放棄了目前所有駕駛輔助系統相互分離的ECU,轉而集中于同一個地方——中央駕駛輔助控制單元。

不過,相較于安波福的激進,特斯拉Model 3更似要將汽車現有機械產品的屬性直接顛覆。在這款車型上,整個電子電氣架構只有三大模塊:CCM(中央計算模塊)、BCM LH(左車身控制模塊)、BCM RH(右車身控制模塊)。其中,CCM整合了ADAS(駕駛輔助系統)和IVI(信息娛樂系統);BCM LH和BCM RH則分別負責身下的Body&Convenience(車身與便利系統)、Chassis and Safety(底盤與安全系統)和Powertrain(部分動力系統)的功能。直接跨過域控制,實現區控制,也就是多域控制。

無論是大陸、博世一派的穩扎穩打,還是如安波福、特斯拉般激進,都是面向未來智能網聯時代的探索,在這個過程中,對于產品路線圖、性能、安全以及成本的把控,各家都不盡相同,很難講哪條路更好,但有一點是肯定的,那便是2025年將是行業所公認的集中式架構到來的時間。

未來,隨著汽車電子電氣架構逐漸向域集中方向發展,軟件能力將是多方搶占的制高點,也倒逼Tier 1向更廣泛的系統集成能力所拓展,而不再局限于某一細分領域。

2025年,又會是怎樣的競爭格局,或許到了便會知道。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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