一、

基礎技術篇之智慧汽車電子電氣構架

1． 汽車電子

電氣架構

（E/E）定義

電子

電氣系統

的總體佈置方案，它把汽車裡的各類感測器、中央處理器、線束拓撲、電子電氣分配系統和軟硬體整合在一起，實現整車的配置與功能，以及運算、動力和能量的分配。

2． 分散式階段——集中化階段發展

（1）分散式階段

車輛各功能由不同的單一電子控制單元（ECU）控制，一輛車上往往分佈著上百個ECU。

a） 電子單元：眾多分散的運算&控制單元；

b） 電氣單元：發動機、伺服電機、電磁閥等；

c） 執行機構：機械、液壓、氣門機構。。。

首先，過多的ECU單元會導致過多複雜的線束來連線，嚴重影響生產線的自動化以及整個電子電氣系統的重量 ；其次，ECU的算力不能協同，相互冗餘，產生極大的算力浪費。

（2）域集中階段

將汽車根據功能劃分為若干個功能塊，每個功能塊以域控制器為主導搭建，各個功能域內部通訊可根據不同功能的通訊速率需求採用不同種類的通訊匯流排。

分離的ECU功能整合整合到一個比ECU效能更強的處理器硬體平臺上，這就是汽車“域控制器“

透過單個ECU的擴容和多個ECU的合併，也就是說集中化後ECU要採用越來越大型化，算力高，整合度更高的SOC晶片。

比如英偉達為自動駕駛汽車設計的超級晶片Xavier

集成了全新 GPU 架構、定製8核CPU架構以及新的計算機視覺加速器。它是自動駕駛汽車的大腦，Xavier的 GMSL（千兆多媒體序列鏈路）高速IO將其與迄今為止最大陣列的鐳射雷達、毫米波雷達和攝像頭感測器連線起來。該處理器提供 20 TOPS（萬億次運算/秒）的高效能計算。

3。 功能域劃分

域控制器是汽車每一個功能域的核心，主要由域主控處理器、作業系統和應用軟體及演算法等三部分組成。平臺化、高整合度、高效能和良好的相容性是域控制器的主要核心設計思想。

各汽車主機廠家會根據自身的設計理念差異而劃分成幾個不同的域 。比如BOSCH劃分為5個域：動力域（Power Train）、底盤域（Chassis）、車身域（Body/Comfort）、座艙域（Cockpit/Infotainment）、自動駕駛域（ADAS）。這也就是最經典的五域集中式EEA。也有的廠家則在五域集中式架構基礎上進一步融合，把原本的動力域、底盤域和車身域融合為整車控制域，從而形成了三域集中式EEA，也即：車控域控制器（VDC，Vehicle Domain Controller）、智慧駕駛域控制器（ADC，ADAS\AD Domain Controller）、智慧座艙域控制器（CDC，Cockpit Domain Controller）。

（1）智慧座艙域控制器

包括HUD、儀表盤和車載娛樂資訊系統三個最主要的組成部分。

HUD——將ADAS和部分導航功能投射到擋風玻璃上，諸如ACC、行人識別、LDW、路線提示、路口轉彎提示、變道提示、剩餘電量、可行駛里程等。進入L3時代，駕駛員狀態監測將成為必備的功能，包括：面部識別、眼球追蹤、眨眼次數跟蹤等將引入機器視覺和深度學習演算法。而L4時代則必備V2X。

（2）智慧駕駛域控制器

需要連線多個攝像頭、毫米波雷達、鐳射雷達等感測器裝置，要具備多感測器融合、定位、路徑規劃、決策控制、無線通訊、高速通訊的能力，要完成包含影象識別、感測器資料處理等諸多功能，因此要完成大量運算，域控制器一般都要匹配一個核心運算力強的處理器，能夠提供自動駕駛不同級別算力的支援。

（3）動力域控制器

一種智慧化的動力總成管理單元。藉助CAN/FLEXRAY實現變速器管理，引整管理電池監控交流發電機調節。其優勢在於為多種動力系統單元（內燃機、電動機\發電機、電池、變速箱）計算和分配扭矩透過預判駕駛策略實現CO2減排通訊閘道器等，主要用於動力總成的最佳化與控制，同時兼具電氣智慧故障診斷智慧節電、匯流排通訊等功能。