在傳統(tǒng)汽車的各個系統(tǒng)領域,如轉向、動力、車載娛樂等,都是由各個ECU進行管理和控制的?,F(xiàn)代的汽車,ECU可能達到了70-100個;隨著ECU的不斷增多,汽車電子系統(tǒng)的復雜度變得越來越高,穩(wěn)定性也將面臨挑戰(zhàn)。這樣分離式的系統(tǒng),可能存在多個操作系統(tǒng),不同的ECU上運行不同的代碼,那么對于整體系統(tǒng)而言,其控制、通信的成本和資源開銷將非常大,硬件和軟件的復雜度都很高。
隨著市場推動自動駕駛技術的發(fā)展及行業(yè)的變革;在域控制器領域,就產生了降低硬件成本、簡化系統(tǒng)控制的需求。在此需求下,傳統(tǒng)汽車控制的體系架構,則要做出一些改變。
在域控制器的體系架構下,各個功能部件成為獨立的域。ADAS、智能座艙、底盤控制等這些功能組件,由專門的域控制器負責處理和控制。同時,域和域之間也可以進行安全隔離。另外,采用集成度更高的硬件和域控制器技術,能有效的降低系統(tǒng)的硬件成本。
下面以環(huán)宇智行的自動駕駛域控制器TITAN 4產品做一個拆解和介紹,關于多域控制器的系統(tǒng)組成和功能單元。
首先從硬件的外部接口來看,除了必要的車載接口,保留了很多方便調試的接口。如RJ45千兆以太網、HDMI、USB接口。
攝像頭方面,8個Fakara code C連接器,最多支持8路視頻輸入,用于前視感知、環(huán)視。
由于內置了u box定位模塊,該控制器可支持接收RTK差分定位信號,為智能汽車提供優(yōu)于消費級產品的高精定位功能。定位天線的接口也有預留,同樣是采用Fakara code C連接器。
內置了4G芯片模塊,預留出4G信號天線的接口,為智能汽車提供訪問網絡的服務。
其他的,如電源、CAN、LIN、UART分別集成進一個綜合線束接口內;組多支持10路CAN、2路LIN總線接口、4路 UART、1路Flexray總線接口。
安裝位置:
軟件組件:
多域控制器上運行的軟件,根據系統(tǒng)功能的分級,會有不同的配置;目前較為成熟的L3級別的自動駕駛多域控制器,以處理視覺+毫米波雷達+車輛控制這些軟件模塊的組合。而L4級別等自動駕駛則由于場景、工況更復雜,嵌入式方案的多域控制器目前還沒有相對成熟的軟件體系。在GPU上需要運行能滿足實時性能要求的視覺算法、激光雷達點云處理算法、感知融合算法,甚至是復雜的行為預測算法。
TITAN 4上運行的自動駕駛軟件經過了重構,逐步適配AutoSAR架構。目前取得了階段性進展。此前在TITAN 4上運行的Athena自動駕駛軟件,以組播方式進行網元間通信的架構,適用于OEM廠商的pre-research的項目。隨著市場需求的發(fā)展,高級別的自動駕駛軟件體系也需要逐步符合汽車規(guī)范。