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域控制器:自動駕駛下一個熱點

來源:上海汽車報 浏覽次數:126 發布日期:2019-08-12


從ECU到DCU

現代汽車中的大部分功能通過ECU(電子控制單元)來實現,随着車輛電子化程度的提升,車輛的ECU數量不斷增加。90年代初,平均一輛汽車上ECU個數不足10個,而現在一輛車上的ECU數量超過了100個,高端汽車的ECU數量甚至達到了300個。如1993年奧迪A8上隻使用了5個ECU,而到了2010年,其ECU數量已經超過了100個。

但随着汽車智能化、電氣化的深入發展,ECU的數量不可能無限制增加。如果汽車上的ECU過多,一方面會額外增加單片機成本,浪費資源,更重要的是,随着車載傳感器數量越來越多,傳感器與ECU一一對應使得車輛整體性能下降,導緻在内部控制上變得更複雜。

目前,L2級别的自動駕駛已經開始普及,L3級自動駕駛汽車有望于2020年在中國落地。L3級與L2級自動駕駛相比,汽車所需配置的攝像頭和雷達數量增多,未來或将接入的高精地圖及V2X網絡的各種數據源,也會實時産生海量數據,對數據處理的要求非常高,所以對傳感器數據融合計算提出了新需求。對于L3級以上自動駕駛來說,傳統ECU已無法滿足汽車應用,因此,域控制器的概念應運而生。比亞迪智能駕駛首席專家王歡認為,L3的特點就是功能集成和信息共享,因此域控制器是未來發展趨勢。

“我們看到了新的機會,來自于L3級及以上自動駕駛,他們需要多傳感器的數據融合。”偉世通首席執行官Sachin Lawande表示。在去年年初的CES展上,偉世通推出了旗下第一款用于自動駕駛的多域控制器DriveCore。DriveCore可對接任何廠商提供的攝像頭、毫米波雷達及激光雷達傳感器,以及偉世通先進的軟件開發工具,以滿足OEM(原廠配套)不同的自動駕駛技術研發需求,特别是L3及以上自動駕駛技術的開發。

汽車智能大腦能幹什麼

作為全球第一款實現L3級别自動駕駛功能的量産車,新一代奧迪A8L除了搭載各類傳感器之外,名為zFAS的多域控制器也是亮點。域控制器(DCU)的概念最早由以博世、大陸、德爾福為首的Tier1(一級供應商)提出。DCU的提出主要是為了解決信息安全,以及ECU數量增多、計算能力受限的問題。

域控制器對ECU框架進行優化,根據汽車電子部件功能将整車劃分為動力總成、車輛安全、車身電子、智能座艙和智能駕駛等幾個域,利用處理能力更強的多核CPU/GPU芯片相對集中地去控制每個域,以取代目前的分布式汽車電子電氣架構。域控制器是自動駕駛汽車的計算平台,相當于車載大腦。域控制器因為有強大的硬件計算能力與豐富的軟件接口支持,将更多核心功能模塊集于一身,系統功能集成度大大提高,這樣,對于功能感知與執行的硬件要求就降低了。加之數據交互的接口标準化,會讓這些零部件變成标準零件,從而降低這部分零部件的開發/制造成本。也就是說,外圍零件隻關注本身基本功能,而由中央域控制器關注系統級功能實現。

簡單來講,域控制就是把功能相同的模塊做一個集成,達到簡化汽車内部軟件架構的目的。一個好的域控制器架構可以帶來未來硬件和軟件的複用,這将大大降低車輛的維護成本,提升用戶體驗。從設計角度看,域控制器架構一是能夠将傳感與處理分開,傳感器與ECU不再是一一對應的關系,對于OEM來說,可以更換傳感器的供貨商;二是平台本身的可擴展性,能夠對接的傳感器類型與數目并不固定,可以根據OEM的需求對應開發。

年均增長或超過50%

域控制器作為下一代汽車電子電氣架構的趨勢,可以用更少的器件完成更多的功能,同時價格更低,在汽車電子化特性加強的情況下,也能方便管理各個子系統。因此,在自動駕駛背景下,域控制器市場需求激增。根據佐思産研的預測,到2025年,全球汽車域控制器(座艙+自動駕駛)出貨量将超過1400萬套,2019-2025年年均增長50.7%。

随着L3級自動駕駛的大規模量産時間即将到來,無論是主機廠還是Tier1都将圍繞這一市場展開布局。2018年3月,上汽集團與奧地利TTTech簽署合資經營協議,雙方攜手加快推進智能駕駛中央決策控制器(iECU)集成開發。此外,國内包括德賽西威、經緯恒潤、東軟睿馳、均勝電子、布谷鳥、知行科技、環宇智行等不少Tier1已經推出針對不同自動駕駛等級的域控制器。

随着汽車電子電氣架構的演變進化,主機廠和汽車電子供應商的供應關系正發生深刻變革。由于汽車電子硬件走向集中化的趨勢,汽車電子供應商數量将減少。同時,域控制器供應商将變得更加重要。德賽西威認為:預計未來Tier1與整車廠之間将采取兩種合作方式。其一,Tier1負責中間層以及硬件生産,整車廠負責自動駕駛軟件部分,例如德賽西威IPU03等。Tier1的優勢在于以合理的成本将産品生産出來并且加速産品落地,因此整車廠和Tier1進行合作生産方式是必然,前者負責自動駕駛軟件部分,後者負責硬件生産、中間層以及芯片方案整合。其二,Tier1自己與芯片商合作,做方案整合後研發中央域控制器并向整車廠銷售,例如大陸ADCU、采埃孚ProAI、麥格納MAX4。

但無論是座艙域控制器還是自動駕駛域控制器,它們都有控制器供應商和主機廠、域控制器供應商和芯片廠商緊密合作開發的趨勢。

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