域控制器可以為自動駕駛帶來什么?
本文來源:智車科技
導讀
隨著人工智能技術的不斷發展,自動駕駛技術已經成為了汽車行業的重要發展方向之一。在自動駕駛系統中,域控制器是至關重要的組成部分,可以實現車輛的智能化控制和管理。本文將深入探討域控制器的原理、功能和應用,并分析其未來發展的趨勢。
01
何為自動駕駛域控?
在汽車領域,分析或者介紹一個控制器,一般都從其最頂層需求(功能)入手。對自動駕駛域控而言,它的頂層需求是“實現一定的輔助駕駛功能”,一切都是為這個目標服務的。受制于成本,不同的域控能實現的功能自然是不同的,于是對輔助駕駛功能需要分級介紹;為了實現這些輔助駕駛功能,還需要有不同的傳感器配置方案作為基礎;基于不同的傳感器配置,要選擇與之相匹配的自動駕駛芯片,確保芯片算力能夠實時處理傳感器的海量數據;最后,不同的自動駕駛芯片進行各種排列組合,就形成了目前行業內琳瑯滿目的自動駕駛域控方案。
在這其中,域控制器是一種高性能、高可靠性的汽車控制系統,它可以實現對整個車輛系統的控制和管理。域控制器通過集成多種傳感器和控制器,對車輛的電子控制單元(ECU)進行集中管理,從而實現車輛的智能化控制和管理。
域控制器的核心是一個高性能的計算機,該計算機集成了多個處理器、存儲器和通信接口等組件,可以實現對車輛系統的快速響應和高效控制。同時,域控制器還集成了多種傳感器和控制器,如相機、激光雷達、雷達等設備,可以實現車輛的感知和控制功能。
域控制器的原理則是基于分布式控制系統(DCS)的思想,該系統可以將整個車輛系統分為多個子系統,每個子系統都由一個控制器進行控制和管理。域控制器通過集成多個控制器,將不同的子系統進行集成和管理,從而實現對整個車輛系統的集中控制和管理。
02
域控制器可以為自動駕駛帶來什么?
在汽車智能化、網聯化的發展趨勢下,原來基于ECU的分布式汽車電子電氣架構也暴露出諸多問題和挑戰,傳統汽車的功能系統核心是ECU,智能功能的升級依賴于ECU和傳感器數量的累加,隨著單車智能化升級的加速,汽車智能化功能如安全氣囊、防抱死系統、電動助力轉向、車身電子穩定系統、智能儀表、娛樂影音系統、動力電池管理系統等不斷疊加,配套線路的不斷復雜,原有智能化升級的方式面臨著研發和生產成本激增、算力不足、安全性降低等問題,如何保證數據處理和網絡安全最優化成為了難題。
為了解決這些問題,汽車域控制器的概念被提了出來,域控制器就是將原本相互孤立的ECU相互融合,通過一個或幾個“中央大腦”來操控全車的ECU與傳感器,讓很多功能類似但分離的ECU功能集成到一個比ECU功能更強大的處理器硬件平臺上,域控制器的提出讓汽車智能化升級的研發成本逐步降低,讓汽車智能化的落地加速成為現實。
搭載了域控制器的自動駕駛車輛,基本可以實現如下的功能:
(1)感知功能:域控制器通過集成多種傳感器和控制器,可以實現車輛的感知功能,如視覺感知、聲音感知、觸覺感知等。
(2)控制功能:域控制器可以對車輛的各種系統進行控制和管理,如發動機、制動系統、轉向系統、電力系統等。
(3)安全功能:域控制器可以實現對車輛的安全保護功能,如自動駕駛、自動避讓、自動制動等。
(4)診斷功能:域控制器可以對車輛的各種故障進行診斷和處理,從而實現車輛的自動化維護和管理。
(5)網絡功能:域控制器可以實現車輛系統與外部網絡的通信,如與云平臺的數據交換、與其他車輛的通信等。
(6)數據處理功能:域控制器可以對車輛傳感器采集的數據進行處理和分析,從而實現車輛的智能化控制和管理。
03
域控制器的應用
域控制器廣泛應用于自動駕駛汽車、智能交通系統、智能公共交通系統等領域。在自動駕駛汽車中,域控制器已成為了行業內普遍的解決思路,通過將自動駕駛分為多域從而實現更加方便快捷的管理。在各廠家的設計思路上,域控制器的設計也會有多個劃分,不同主機廠會由于設計理念的不同,將汽車的主體功能劃分為幾個不同的域。
如BOSCH將汽車劃分為動力域、車身域、底盤域、座艙域和自動駕駛域,這也是最經典的五域集中式電子電器架構,有些廠家則會在五域集中式電子電器架構的基礎上進一步融合,將動力域、車身域、底盤域集成到車控域控制器,構建車控域控制器、智能駕駛域控制器、智能座艙域控制器三域集中式電子電器架構,如大眾的MEB平臺及華為的CC架構主要采取三域集中式電子電器架構。五域集中式電子電器架構較為完備的集成了L3及以上級別自動駕駛車輛所有控制功能。
應用在自動駕駛領域的域控制器,現如今也越來越普遍,目前已經落地的包括如下應用:
1. 集成多種傳感器和控制器
域控制器集成多種傳感器和控制器,如相機、激光雷達、雷達等設備,可以實現車輛的感知和控制功能。通過采集車輛周圍的環境信息,域控制器可以實現對車輛的精準控制和管理,從而提高車輛的安全性和舒適性。
2. 實現車輛的自主駕駛功能
域控制器可以實現車輛的自主駕駛功能,即車輛可以自動識別和處理周圍環境信息,從而實現自主導航、自主避障、自主停車等功能。通過采集車輛周圍的環境信息,域控制器可以對車輛的行駛路線、車速、制動等參數進行精準控制和管理,從而實現車輛的自主駕駛功能。
3. 提高車輛的運行效率和安全性
域控制器可以實現對車輛的各種系統進行控制和管理,如發動機、制動系統、轉向系統、電力系統等。通過對車輛各種系統的精準控制和管理,域控制器可以提高車輛的運行效率和安全性,從而降低車輛的故障率和維修成本。
04
總結
隨著域控制器的發展,其優勢也逐漸凸顯,域控制器的發展對算力需求的要求也逐步提高,也推動著域控制器和芯片的發展,從分布式的電子電器架構轉為集中式的電子電器架構,域控制器的出現,將需要多個ECU完成的功能,集成到一個域控制來實現,讓汽車各部件的控制變得更加高效。域控制器的發展也讓汽車各部件的功能更加集成化,通過一個大腦來控制汽車的功能,可以讓數據的傳輸更加高效,汽車各部分的系統更加互聯。
原文標題 : 一文讀懂自動駕駛域控制器
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