根据转向/制动要求和驾驶条件(例如地面状况、风等)控制车辆的稳定性和动态性
车身与舒适性
控制车门、车窗、车顶和座椅,气候控制等
LIN,CAN,CANFD
多媒体/信息娱乐
音频CD、DVD播放器、MP3播放器、电视、后排座椅娱乐、导航信息服务等
MOST,CAN
人机界面
高级显示技术
高级驾驶辅助系统(ADAS)
车道偏离警告、交通标志识别、夜视、行人检测、停车辅助等
CAN,FlexRay
车内总线类型
通信介质
最高传输速率
成本
优势
局限
应用场景
MOST
双绞线、光纤
150Mbps
五星
线束质量轻、抗干扰性强、传输速率高、信号衰减少
扩展性差、研发周期长、成本高昂
导航、信息娱乐等
CAN
非屏蔽双绞线
1Mbps
两星
实时控制、成本低廉、抗干扰性强
传输速率相对较低
空调、电子显示、故障诊断等
CAN-FD
8Mbps
三星
实时控制、可靠性高、成本较低、传输速率提高
由CAN升级至CAN-FD存在兼容性问题
LIN
单线缆
20Kbps
一星
成本低廉
传输速率低
灯光、门锁、座椅等
FlexRay
10Mbps
四星
实时控制、容错能力强、传输速率高
成本高昂
引擎、ABS、线控转向等
架构名称
架构类型
落地情况
特点
应用车型
理想
LEEA3.0
800V纯电平台
将车控、座舱、智驾三合一(1CCU+NZCU),配合数个区控制器
2023年落地
小鹏
X-EEA3.0
G9
跨域集中+功能域集中(3*DCU+2*ZCU),三个域控制器分别控制车控、智驾和座舱,两个区控制器按照就近原则控制左右
-
广汽
星灵架构
跨域集中+功能域集中(3*DCU+4*ZCU),三个域控制器为中央计算、座舱和智驾,四个区控器负责车身左、右、前、后
长城
GEEP4.0
跨域集中+功能域集中(3*DCU+2*ZCU),三个域控制器为中央计算、座舱和智驾,三个区控器负责车身左、右、前
2022年落地
术语/拓扑结构
解释
TREETOPOLOGY
树状拓扑,具有层次结构,从一个中心点开始,分支到多个子节点
STARTOPOLOGY
星状拓扑,所有节点都直接连接到中心节点,中心节点控制通信
RINGTOPOLOGY
环形拓扑,节点形成闭合环路,数据按顺序在环中传输
#02
功能分类
功能描述
作用与目的
区域I/O中心
为传感器、执行器提供接口,实现I/O控制与信号采集。
确保传感器和执行器可以与系统进行有效通信,收集必要的数据。
区域供电中心
为区域内用电设备供电,并提供设备用电智能化管理。
保障设备稳定运行,优化电力使用效率。
区域数据中心
传感器/执行器抽象和原子化服务封装,实现服务与信号映射。
将传感器和执行器的功能抽象化,便于管理和调用服务。
以太网
传输介质
双绞线
单铜线
传输速率
20Mbps
100~1000Mbps
相对成本
低
最低
高
实时性好、有优先级区分
串行通信,确定性强、成本低,无冲突仲裁机制
双备份,兀余性好、确定性和实时性强
高带宽,部署灵活、技术成熟稳定
控制器、座舱仪表、变速箱等
车窗、车门、座椅、天窗等
底盘及动力系统
高级驾驶辅助及智能座舱
#03
传感器类型
数据生成量
传感器数量
总数据生成量
雷达
0.1-15Mbps
2
0.2-30Mbps
LiDAR
20-100Mbps
40-200Mbps
摄像头
500Mbps-3.5Gbps
4
2-14Gbps
区域模块
520Mbps-3.6Gbps
8
2.1-14.3Gbps
模块
功能
接口
数量
作用
E3640
核心处理器,6xARMCortexR5@600MHz
1
提供处理能力,执行任务和控制其他模块。
SRAM
4MBSRAMwithECC
提供高速存储,用于存储临时数据和指令。
PMIC
电源管理
3.3V,0.8V
管理电源输入,调节和分配电压。
LINPHY
LIN总线通信
进行LIN总线通信,用于车载网络。
CAN/CAN-FDPHY
CAN和CAN-FD总线通信
CAN/CAN-FD
进行CAN和CAN-FD总线通信,用于车载和工业网络。
AnalogMux
模拟信号处理
模拟信号
处理和选择多个模拟输入信号。
LIN总线接口
连接LINPHY,进行LIN通信。
CAN和CAN-FD总线接口
连接CAN/CAN-FDPHY,进行CAN和CAN-FD通信。
SPI
串行外设接口
QSPI,NorFlash,HS/LSDriver,EthernetPHY,MSDI,EPBDriver,MotorDriver
连接外部设备进行高速串行通信。
QSPI
高速串行接口
NorFlash
进行高速串行通信,通常用于连接存储设备。
Ethernet
以太网接口
EthernetPHY
连接以太网PHY,进行网络通信。
GPIO
通用输入输出端口
数字输入和输出
3
处理数字信号输入和输出,用于控制和通信。
ADC
模数转换器
将模拟信号转换为数字信号。
PMU
电源管理单元
管理芯片的电源状态和电源控制。
存储器
存储固件和数据。
HS/LSDriver
高速/低速驱动器
驱动高速和低速信号设备。
以太网物理层接口
提供物理层的网络连接。
MSDI
混合信号驱动接口
处理和驱动混合信号设备。
EPBDriver
电子驻车制动驱动器
控制电子驻车制动系统。
MotorDriver
电机驱动器
控制和驱动电机。
输入电压
12V/24V输入
提供电源输入。
数字信号处理
控制方式
描述(Description)
Directdrive
通过微控制单元(MCU)直接管理电路的开/关操作
通过微控制单元进行控制(Controlviamicrocontrollerunits):这意味着驱动电路直接由微控制器进行控制,微控制器可以执行简单的开关操作。基本的开/关控制和保护(Basicon/offcontrolandprotection):这种方法提供了基本的开/关控制,并且可以提供基本的保护功能,例如过载保护。直接连接保护(Directconnectionprotection):保护功能包括防止直接连接时可能出现的过电流或短路情况。
SPIcontrol
一种高速同步串行通信协议
通过微控制单元进行控制(Controlviamicrocontrollerunits):与Directdrive类似,这种控制方式依赖于微控制单元来执行控制任务。串行通信协议(Serialcommunicationprotocol):SPI(串行外设接口)是一种同步串行通信协议,允许微控制器和SmartFET之间进行快速通信和控制。立即保护调整(Immediateprotectionadjustment):可以立即调整保护参数,如电流限制值,以适应不同的工作条件。
LINcontrol
低成本的串行通信协议,主要用于汽车电子中的低速网络应用
无需微控制单元(Noneedformicrocontrollerunits):LIN(局部互联网络)协议使得控制可以在没有复杂微控制单元的情况下进行,适用于简单的应用场景。串行通信协议(Serialcommunicationprotocol):LIN是一种串行通信协议,通常用于低速网络中的从机设备控制。立即保护调整(Immediateprotectionadjustment):LIN控制下也可以实时调整保护参数。非微控制单元模块的适用性强(Veryapplicabletomoduleswithoutmicrocontrollerunits):这种控制方式特别适用于不包含微控制单元的模块,简化了设计和实现。
Ethernetcontrol
利用以太网协议进行数据传输和设备控制
无需微控制单元(Noneedformicrocontrollerunits):通过以太网进行控制,可以不依赖于微控制单元。高速通信(High-speedcommunication):以太网提供了高速数据传输能力,适用于需要大数据量交换的应用。串行通信协议(Serialcommunicationprotocol):以太网也使用串行通信协议,确保数据可靠传输。立即保护值调整(Immediateprotectionvalueadjustment):通过以太网可以迅速调整保护设置,确保系统在各种条件下的安全性和稳定性。
#04
部分
组件
通信方式
功能解析
传统中央网关架构
所有ECU通过CAN总线与中央网关连接,中央网关负责所有数据的集中处理和转发
中央网关(CentralGateway),ECU
CAN总线(CAN)
每个ECU负责特定的车辆功能,如发动机、变速器等
增加PDC的架构
引入域控制器,通过以太网与中央网关连接,域控制器负责特定领域的ECU管理,减轻中央网关的负担
中央网关(CentralGateway),PDC,ECU
CAN总线(CAN),以太网(ETH)
ECU由域控制器管理,域控制器具有功能:扭矩选择、能量管理、BMS、DCDC、电机控制、底盘控制
每个ECU负责特定的车辆功能,如发动机、变速器、充电管理等
区域控制器和高性能计算架构
引入高性能计算(HPC)作为核心,通过以太网连接区域控制器,区域控制器管理特定物理区域的ECU,提高系统模块化和灵活性
高性能计算(HPC),区域控制器(Zone),ECU
HPC具有功能:扭矩选择、能量管理、BMS、DCDC、电机控制、底盘控制
ZCU允许信息在它和ECU之间单向传递,而不对信息进行任何形式的处理或修改
每个ECU负责特定的车辆功能,如发动机、变速器、充电管理、扭矩矢量控制等