深度:什麼是域控制器?

近幾年,隨著奧迪的zFAS橫空出世,車載電子領域大家談論的比較多的就是域控制器。有的叫DCU(Domain Control Unit)有人叫DCM( Domain Control Module),有的叫MDC(Multi-Domain Controller)。感覺非常高大上的樣子。究竟什麼叫域控制器,如何去定義域控制器?今天我就分享下個人的看法。


深度:什麼是域控制器?


先說說車載ECU


ECU(Electronic Control Unit)是電子控制單元,也稱“行車電腦”,是汽車專用微機控制器。一般ECU由CPU、存儲器(ROM、RAM)、輸入/輸出接口(I/O)、模數轉換器(A/D)以及整形、驅動等大規模集成電路組成。ECU一般採用通用且功能集成,開發容易的CPU;軟件一般用C語言來編寫,並且提供了豐富的驅動程序庫和函數庫,有編程器,仿真器,仿真軟件,還有用於calibration的軟件。


ECU也有比較通俗的模樣,一塊PCB 蓋上兩片鐵板。


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ECU的功能也相對單一,基本上就是一個ECU實現一個主要的功能。比如車門控制,轉向助力。它們也都有共同的特點,就是:有輸入,有輸出,裡面還有個單片機。

深度:什麼是域控制器?


最開始ECU是用於控制發動機工作,後來隨著車輛的電子化發展,ECU逐漸佔領了整個汽車,從防抱死制動系統、4輪驅動系統、電控自動變速器、主動懸架系統、安全氣囊系統,到現在逐漸延伸到了車身各類安全、網絡、娛樂、傳感控制系統等。

隨著車子電子化程度越來越高,尤其是自動駕駛、主動安全等功能的增加,車子的 ECU 會急速增加,基本上一輛車子裡的 ECU 平均會達到 50-70 個,而現在一些電子結構複雜的車子,ECU 數量早就超過了一百。2005年的BMW 7系已經配別65個ECU。到了2010年,奧迪A8上使用的ECU數量超過了100個。


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Domain Controller


如此多的ECU錯綜交錯,不僅帶來了十分複雜的線束設計,而且邏輯控制也十分混雜。

隨著這些年車載電子的發展,特別是高性能MCU在車載電子的使用。車載電子電器主要形成了功能“域”的架構,即Domain的架構。典型的是分為動力總成,底盤控制,車身控制, ADAS, 娛樂系統這5個主要的domain。每個Domain有一個主要的高性能的ECU(這就是Domain Controller),負責處理Domain內的功能處理和轉發。Domain內部一般使用低速總線,Domain之間使用高速總線或者現在用的比較多的車載以太網互聯。


深度:什麼是域控制器?


使用域的架構一是能夠將傳感與處理分開,傳感器與ECU不再是一對一的關係。管理起來比較容易。另外可以適當的集成化,減少ECU的數量。平臺的可擴展性也會更好。


這些域控制裡面比較受大家關注的就是ADAS 域控制了。過去一套ADAS系統,要有好幾個獨立的ECU才能實現。比如車道偏移和交通識別ECU, 前向碰撞預警ECU, 泊車輔助ECU, 盲區檢測ECU。有的還有全景環視ECU, 後防碰撞預警ECU 等等。

深度:什麼是域控制器?


現在有了ADAS域控制器後,一個域控制器就實現了所有功能。


深度:什麼是域控制器?


綜上,域控制器的“域”是指功能域,所以娛樂系統,車身控制器都可以稱作一個域控制器,不只是指ADAS。回到文章開頭zFAS 是德語zentrales Fahrerassistenz-Steuergeraet的縮寫(英文全稱central driver assistance controller)


隨著未來汽車電子電器架構從Domain架構向Zone架構演化。屆時我們再提域控制器可能就從功能域上的“域” 真正變成實際區域的“域”了。

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小結


隨著整車電子電器架構的演化,域控制器將會越來越強大。對電子設計的要求也會越來越高。過去老一代工程師總認為消費電子比車載電子領先5到10年。現在觀念該轉變了。接下來的幾年,大家會看到很多類似服務器級別的域控制器。這些超級計算平臺功耗動輒上百瓦。如此複雜的系統,光電路圖就要一百多頁,一般要配備10到20位電子工程師。值得期待。


以上僅為個人觀點。

部分資料來源網絡。


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