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智能汽車域控制器知識全解

2024-09-18 09:17:02·  來源:電控知識搬運工  
 

底盤域?qū)⒓烧囍苿?、轉(zhuǎn)向、懸架等車輛橫向、縱向、垂向相關(guān)的控制功能,實現(xiàn)一體化控制。傳動系統(tǒng)負責把發(fā)動機的動力傳給驅(qū)動輪,可以分為機械式、液力式和電力等;行駛系統(tǒng)把汽車各個部分連成一個整體并對全車起支承作用;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)保證汽車能按駕駛員的意愿進行直線或轉(zhuǎn)向行駛;制動系統(tǒng)迫使路面在汽車車輪上施加一定的與汽車行駛方向相反的外力,對汽車進行一定程度的強制制動,其功能是減速停車、駐車制動。底盤域可在傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)中集成多種功能,較為常見的有空氣彈簧的控制、懸架阻尼器的控制、后輪轉(zhuǎn)向功能、電子穩(wěn)定桿功能、轉(zhuǎn)向柱位置控制功能等。若提前預留足夠的算力,底盤域?qū)⒓烧囍苿印⑥D(zhuǎn)向、懸架等車輛橫向、縱向、垂向相關(guān)的控制功能,實現(xiàn)一體化控制。實現(xiàn)底盤域的功能,需要實現(xiàn)底盤域驅(qū)動、制動和轉(zhuǎn)向算法的集成。

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智能座艙域?qū)?HUD(抬頭顯示)、儀表、車載信息娛樂等座艙電子集成,實現(xiàn)“一芯多屏”。智能座艙的構(gòu)成部件主要包括全液晶儀表、大屏中控系統(tǒng)、車載信息娛樂系統(tǒng)、抬頭顯示系統(tǒng)、流媒體后視鏡等,座艙域控制器通過以太網(wǎng)/MOST/CAN,實現(xiàn)抬頭顯示、儀表盤、導航等部件的融合,不僅具有傳統(tǒng)座艙電子部件,還進一步整合智能駕駛ADAS 系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng) V2X 系統(tǒng),從而進一步優(yōu)化智能駕駛、車載互聯(lián)、信息娛樂等功能。智能座艙域可以實現(xiàn)“獨立感知”和“交互方式升級”。一方面,車輛具有“感知”人的能力。另一方面,車內(nèi)交互方式從僅有“物理按鍵交互”升級至“觸屏交互”、“語音交互”、“手勢交互”并存的狀態(tài),體驗感更好。

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自動駕駛域能夠使車輛具備多傳感器融合、定位、路徑規(guī)劃、決策控制、圖像識別、高速通訊、數(shù)據(jù)處理的能力。自動駕駛域通常需要外接多個攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等等車載傳感器來感知周圍環(huán)境,通過傳感器數(shù)據(jù)處理及多傳感器信息融合,以及適當?shù)墓ぷ髂P椭贫ㄏ鄳牟呗?,進行決策與規(guī)劃。域控制器的輸入為各項傳感器的數(shù)據(jù),所進行的算法處理涵蓋了感知、決策、控制三個層面,最終將輸出傳送至執(zhí)行機構(gòu),進行車輛的橫縱向控制。自動駕駛域所集成的功能基本不涉及機械部件,且與座艙域交互密切,并和智能座艙域一樣需要處理大量數(shù)據(jù),對算力要求較高,因此需要匹配核心運算力強的芯片,來滿足自動駕駛的算力需求,簡化設備,大大提高系統(tǒng)的集成度。

車身域?qū)⒓蓚鹘y(tǒng) BCM 功能和空調(diào)風門控制、胎壓監(jiān)測、PEPS、網(wǎng)關(guān)等功能,未來率先與智能座艙域融合。傳統(tǒng)的車身控制器(BCM)功能主要包括內(nèi)/外部車燈、雨刮、車窗、車門、電子轉(zhuǎn)向鎖等的控制,通過CAN/LIN與各個小節(jié)點進行通訊,節(jié)點較多,線束設計、軟件控制邏輯均較復雜。而車身域控制器對車身節(jié)點實現(xiàn)了功能和零部件的集成,對于各個車身電子進行集中控制,對采集到的信息進行統(tǒng)一的分析和處理,效率更高;技術(shù)上,車身域控制器要求傳統(tǒng) BCM 開發(fā)經(jīng)驗、硬件集成能力、軟件架構(gòu)能力、芯片保供能力,未來將集成網(wǎng)關(guān)以及一些低等級 ADAS 功能,并率先與智能座艙域?qū)崿F(xiàn)融合。

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其中,智能座艙域、自動駕駛域是現(xiàn)階段承載整車個性化智能體驗的關(guān)鍵所在,也是目前車企的競爭焦點和布局重點。這兩個域最能在整車端體現(xiàn)品牌的智能化差異,同時對傳統(tǒng)功能系統(tǒng)供應鏈依賴度??;在現(xiàn)階段迭代最快,其功能開發(fā)和實現(xiàn)需要涉及大量AI 運算,因此對芯片所提供算力、操作系統(tǒng)底層算法要求很高;而其他域控制器涉及整車安全的部件較多,因此對功能安全等級要求更高,對芯片算力要求和功能智能化程度相對較低。

從供應端來看,在汽車整體分布式架構(gòu)集中化的進程中,由中控系統(tǒng)升級而來的智能座艙域與新興的自動駕駛域的供應體系較為完整;而其他域則是對傳統(tǒng)功能系統(tǒng)的進一步集成,涉及的供應商繁多,更容易產(chǎn)生利益沖突,且隨著電子模組件實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)后的降價趨勢,未來價值增量有限。未來,底盤域、動力域、車身域有望進一步集成,按照車身區(qū)域進行“區(qū)域域”集成,向車輛集中式架構(gòu)進一步發(fā)展。

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從結(jié)構(gòu)上來看,域控制器主要由硬件(主控芯片和元器件等)和軟件(底層基礎(chǔ)軟件、中間件以及上層應用算法)構(gòu)成,其功能的實現(xiàn)主要來自于主控芯片、軟件操作系統(tǒng)及中間件、應用算法軟件等多層次軟硬件之間的有機結(jié)合。

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