一、什麼是網域控制站,Domain Control Unit, 簡稱DCU
所謂“域”就是將汽車電子系統根據功能劃分為若干個功能塊,每個功能塊內部的系統架構由網域控制站為主導搭建。各個域內部的系統互聯仍可使用現如今十分常用的CAN和FlexRay通信匯流排。而不同域之間的通訊,則需要由更高傳輸性能的乙太網作為骨幹絡承擔資訊交換任務。對於功能域的具體劃分,不同整車廠會有自己的設計理念,下圖給出了一種可能的劃分方法。在每個功能域中,網域控制站處於絕對中心,它們需要強大的處理功率和超高的即時性能以及大量的通信外設。隨著車輛的電子化程度逐漸提高,汽車電子控制器(ECU)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、網路、娛樂、傳感控制系統等。各個ECU通過CAN和LIN匯流排連接在一起,形成分散式的架構,但隨著ECU數量的增加,對分散式架構提出了挑戰,DCU(汽車網域控制站)和MDC(多網域控制站)等中心化架構應運而生。自動駕駛域(輔助駕駛)應用於自動駕駛領域的網域控制站能夠使車輛具備多感測器融合、定位、路徑規劃、決策控制的能力,通常需要外接多個攝像頭、毫米波雷達、雷射雷達等設備,完成的功能包含圖像識別、資料處理等。
目前DCU主要細分為
- 動力域(安全)
- 底盤域(車輛運動)
- 座艙域/智慧資訊域(娛樂資訊)
- 自動駕駛域(輔助駕駛)和車身域(車身電子)
二、無人駕駛進程中車輛電子電氣架構從分散到集中,催生網域控制站!
對於服務於汽車和鄰近行業的半導體廠商來說,DCU 的廣泛使用將為半導體廠商帶來新的機遇。根據麥肯錫預計,到 2030 年,全球軟體和電氣 / 電子元件市場將以每年 7%的速度增長,是整個汽車行業 3%的兩倍多。汽車智慧網聯化帶來資訊流大量增加,汽車電子電氣(EE)架構將迎來升級,如同中國古代歷史社會組織結構變化,從諸侯分封-春秋五霸-一統天下,汽車架構從分散式-域集中式-中央計算式逐漸進化,當前正處於分散式向域集中式過渡階段,從全車100 餘ECU 到 5 個DCU,控制功能迅速集中,作為“地方割據勢力的決策中心”的網域控制站走上歷史舞臺。
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