浅析自动驾驶域控制器发展趋势

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控制器功能控制核心，支持各种功能的实现

功能控制中心对输入信号进行处理，实现功能控制。汽车控制器是实现车辆功能控制的核心部件，一般由MCU、电源芯片、通信芯片、输入处理电路、输出处理电路组成，处理各种传感器信号、开关信号、控制信号给阀门、电机、泵、开关和其他执行器受到控制。

ECU架构示意图

ECU电路板

通过车载微控制器可以实现的功能包括信号接收与分析、逻辑判断、网络通信、故障诊断与处理、设备地址识别等。

车辆电子电气功能不断升级，ECU数量不断增加。

微控制器具有传统车辆的分布式架构，每项附加功能都需要额外的ECU。随着车辆电子电气能力不断升级，ECU数量不断增加。根据StrategyAnalytics的数据，如今普通汽车使用约25个ECU，但豪华车型拥有超过100个ECU。各个ECU主要通过CAN/LIN总线连接。近年来，汽车中CAN/LIN总线节点的数量不断增加。LIN总线节点的CAGR约为17，CAN节点的CAGR约为13。

汽车各级ECU数量变化

汽车领域CAN/LIN和其他节点的增长

分布式ECU架构以数据诊断接口为中心，通过总线系统以不同的速度连接各个ECU，以实现不同的功能。

大众ECU分销

信号复杂度+控制难度不同，控制器的取值也不同。

信号处理+输出控制的难度增加，控制器的复杂度不断增加。1）简单的驱动控制器以油泵控制器为例，只需接收非总线信号并驱动执行器，价值约为10-20元。2）具有总线诊断通讯功能的控制器例如鼓风机控制器必须通过LIN总线进行通讯并具有诊断功能，其价值约为40-50元。3）实现更复杂的功能控制器以汽车照明控制器为例一个更复杂的控制器，通过CAN总线进行通信，具有诊断功能，并控制冷却风扇、调节电机和照明，成本约为80至100元。4）实现复杂功能的控制器使用车身控制器/发动机控制器。例如，它接收各种信号输入，计算多个执行器的决策控制输出，具有诊断功能，是分布式架构中最复杂的控制器，价值约200-400元。

不同级别的汽车控制器对比

新的电子和电气架构专注于“功能域”，对域控制器提出了越来越高的要求。

“软件定义汽车”时代需要具有强大计算能力的控制单元。与以往的分布式电子电气架构不同，在“软件定义汽车”时代，车辆硬件架构升级为以太网+SOA架构，大规模算力+软件快速迭代的需求驱动分布式ECU的集成。在域控制器上。在中控计算设备出现之前，车辆控制设备分为自动驾驶域控制器/智能座舱域控制器/车身域控制器和底盘域控制器。

汽车域控制器分类

自治域控制器单车最具价值

自治域控制器是功能更新最快、集成重要性最高的控制器。它融合并处理摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等传感器信号以及高精度地图、导航等信息，做出自动驾驶决策并输出车辆控制命令。奥迪zFAS以其强大的计算核心支持首个“域集成”控制器，正在推动行业变革。奥迪是全首家实施“域集成”控制器架构的制造商，2018年发布的奥迪A8将所有单独的ECU集成到驾驶员辅助ADAS系统中，包括自动停车、车道保持和自适应巡航功能。自治域控制器zFAS。它由四颗芯片组成——Mobileye的EyeQ3、Intel的CycloneV、英飞凌的AurixTC297T和NVIDIA的TegraK1，这四颗芯片各有侧重，Delphi提供硬件集成，TTTech提供软件开发，提供zFAS实现了自动驾驶领域的融合，其余底盘+安全、动力、车身、四大领域仍采用分布式架构。

奥迪A8使用多种传感器。

zFAS控制器

自动驾驶域控制器对AI芯片的计算性能要求较高，目前一线供应商有英伟达、Mobileye、华为，二线供应商有高通、地平线等。一级供应商已开始加速自动驾驶域控制器的推出，包括安波福（Aptiv）、伟世通（Visteon）和大陆集团（Continental）。国内自主公司也开始发布自己的域控制器产品，代表性例子包括采用NVIDIAXavier芯片方案为小鹏P7车型提供IPU03自动驾驶域控制器的德赛西威、MDC810自动驾驶域控制器等。华为有一款北汽吉虎SHi版本。

自治域控制器加载跟踪

智能座舱域控制器与行车安全无关，集成优先

汽车座舱升级分为几个阶段1）20世纪60年代到90年代是机器时代，Cockpit产品主要包括机械仪表盘和简单的音频播放装置，功能结构单一，基本都是物理按键形式，唯一能获取的信息就是车速以及发动机转速、水温、油耗等。基本信息2）2000-2015年是电子时代。随着汽车电子技术的进步，座舱产品已进入电子时代。尽管这些设备仍以机械为主，但一些小型和大型中央控制液晶显示屏已开始使用，并且还添加了导航系统、音频和视频等其他功能，以便为驾驶员提供更多信息。3）2015年，随着智能化时代的到来，大型中控液晶屏取代了现有的中央控制装置，全液晶测量仪器开始逐步取代现有的测量仪器，集中控制屏与仪表盘一体化的解决方案出现。开始了。增加了HUD平视显示器、流媒体后视镜等多种新模式，增加了人与计算机交互方式的多样性，大大提高了人类与计算机的智能水平。但现阶段大多数座舱产品仍然是分散式单独控制，即操作系统相互独立，核心技术采用模块化、集成化设计实现。一核多屏、多屏融合、3D虚拟呈现等技术日益普及，智能驾驶进一步融合的能力体现在核心技术上。

智能座舱正处于智能时代的早期阶段

目前智能座舱域控制器的主要目的是将各自呈现的液晶仪表、液晶中控、HUD、流媒体后视镜等显示终端的“功能域”控制进行集中整合，实现“一个”的功能。国内外一线厂商纷纷推出智能座舱域控制器产品，伟世通的SmartCore安装在广汽IonLX上，德赛西威最新的1核双屏座舱域控制器产品安装在奇瑞品牌上。峰科技座舱域控制器已安装在知机中。

车身域控制器进一步集成BCM功能

车身域控制器是BCM车身控制模块的附加集成产品，它将天窗、车窗、门锁、车内照明、座椅、电动尾门、车灯、雨刷、PEPS等功能的控制集成到现有的BCM中。

特斯拉是汽车电子电气架构升级的先行者，2019年推出的Model3引领了其电子电气架构的革命性变化。不仅驾驶辅助+影音融入双域，车身一体化域相关控制器也融入“分区”。通过三个域控制器——左、前RCM_FH、右RCM_RH，将车窗、车门、座椅、门锁、灯光、雨刷等功能的功能开关集成到原有的车身区域，还有空调、热管理、EPB等功能。并按照就近原则连接节点，有效降低整车线束的长度、重量、成本和布线难度。

Model3控制台域控制器

TeslaModel3电动架构

车身域控制器的主要功能包括传统BCM功能、PEPS、车窗控制、天窗控制、气候控制模块和座椅模块。我们认为，能够在未来车身域控制器领域获胜的Tier1必须具备以下特点1）丰富的传统BCM开发经验，2）能够独立开发车窗和空调模块，3）具有相对竞争力。硬件集成能力强4）软件架构能跟上时代，最好有AUTOSAR、SOME/IP等相关开发经验。5）芯片供应保障能力。

“底盘域”控制器集成要求为自主底盘控制执行单元提供了机会。

电动智能时代，底盘控制已完全过渡为有线控制。由于缺乏真空源、能量回收要求、控制灵敏度升级等多种原因，电动智能汽车的底盘行走装置已全面改用X-By-Wire控制技术。除电机驱动外，主要包括线控制动和线控转向功能。

一盒断线装置

线控转向系统

与传统的底盘执行器相比，线控自行车的价值得到了很大的提升，线控刹车One-Box方案的自行车价值在2000元左右，线控转向方案的自行车价格为2000元左右。3000元左右，没看到。现有底盘执行器的价值大约增加了一倍。

底盘执行器升级线控装置，通过多路径实现制动和转向功能。将现有的底盘行走装置升级为线控装置后，可以通过多路径实现制动和转向功能，以制动功能为例，可以通过驾驶员主动制动、ESC主动增压和ESC主动增压来实现目标减速度。可以。实施电子手刹EPB、动能回收等路线。因此，将底盘上运行的所有功能集中到上一级底盘域控制器进行集成控制已成为提高车辆控制效率的发展趋势。

电动智能汽车通过多路径实现制动和转向。

在安全方面，本地更换很困难，而机箱域控制器的集成提供了新的机会。底盘发射器供应商多为Tier1、全第一的供应商，安全题让整车厂很难愿意转用国产产品。但随着底盘域融合的趋势，需要更多开放的供应商来实现底盘域驱动+制动+转向算法的融合，这也为国内底盘行走装置厂商提供了新的机遇。

vcu和域控制器有什么区别？VCU是纯电动汽车的电子控制系统，是纯电动汽车的关键部件，相当于汽油车的ECU。VCU可以控制纯电动汽车的电动机的运行，也可以控制纯电动汽车的其他电子设备的运行。VCU是纯电动汽车的大脑。

域控制器是指有一台或多台服务器负责验证以“域”模式连接到网络的所有计算机和用户，它就像单位的保安人员。

什么是汽车安全域控制器？汽车安全域控制器是控制器计算性能逐步提升、用户汽车场景逐步功能化和本地化的产物。

通过集成多个控制器，具有占用空间小、交互充分、模块化生产能力等优点，但由于成本等方面，域控制器尚未普及，仍处于扩散阶段。完成开发实践。