下一代整車(chē)級(jí)架構(gòu)解決方案—區(qū)域控制器

一直有小伙伴，在看到區(qū)域控制器這個(gè)名字時(shí)，腦袋里就會(huì)冒出這樣的疑問(wèn)：

區(qū)域控制器是什么控制器，和功能域控制器相比，有什么不同？

OEM為什么有必要再去開(kāi)發(fā)一套全新的區(qū)域架構(gòu)去取代功能域架構(gòu)？

要回答這兩個(gè)靈魂拷問(wèn)，首先需要從市場(chǎng)和技術(shù)趨勢(shì)的角度去尋找答案。

從市場(chǎng)趨勢(shì)而言，隨著中國(guó)乘用車(chē)市場(chǎng)發(fā)展趨于飽和以及終端消費(fèi)群體年齡結(jié)構(gòu)的變化，如何以新穎且差異化的用戶體驗(yàn)，實(shí)用且高端的先進(jìn)技術(shù)，打造出有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，是OEM關(guān)心的重中之重；從技術(shù)趨勢(shì)而言，汽車(chē)行業(yè)正在進(jìn)行深刻的技術(shù)變革，電氣化、智能網(wǎng)聯(lián)化的興起，從分布式架構(gòu)進(jìn)化到功能域架構(gòu)還不能完全滿足新形勢(shì)下的各種需求。

因此，OEM和重要的零部件供應(yīng)商都在尋求一個(gè)能滿足以下需求的全新架構(gòu)：包括降低電子電氣復(fù)雜度，提高電子電氣架構(gòu)效率，提升總裝生產(chǎn)線效率，實(shí)現(xiàn)更快速的開(kāi)發(fā)和迭代，軟硬件解耦和提升終端用戶體驗(yàn)等等。

于是，整車(chē)集中式架構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。具體而言：軟件層面，整車(chē)的算力要求進(jìn)一步集中，功能域控制器將進(jìn)一步發(fā)展形成車(chē)載計(jì)算中心（平臺(tái)）；硬件層面，為了提高可擴(kuò)展性、提高通信效率、減少線束長(zhǎng)度（重量），I/O等硬件資源將被重新規(guī)劃，打破原有功能邊界，按照區(qū)域劃分，形成區(qū)域控制器，完成功能域架構(gòu)向整車(chē)集中式架構(gòu)進(jìn)化。

那么區(qū)域控制器具體有些什么功能呢？在目前的設(shè)計(jì)與規(guī)劃中，區(qū)域控制器的功能可以分為三大部分：

區(qū)域供電中心

負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)用電器的供電與用電管理，量化用電行為，提高用電效率與安全性。

聯(lián)合電子設(shè)計(jì)的區(qū)域架構(gòu)中，區(qū)域控制器由兩路整車(chē)電源進(jìn)行獨(dú)立供電，并作為二級(jí)電源分配節(jié)點(diǎn)，給對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)下級(jí)控制器/傳感器與執(zhí)行器提供電源與供電管理。同時(shí)與智能電網(wǎng)管理模塊（PNG）產(chǎn)品配合設(shè)計(jì)供電架構(gòu)，構(gòu)成一套完整的可以適應(yīng)不同自動(dòng)駕駛等級(jí)的靈活的供電方案，如圖所示：

在只需基本電源架構(gòu)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)功能安全的獨(dú)立供電、負(fù)載用電情況記錄與分析，并實(shí)現(xiàn)用電故障診斷與隔離。在L2.5時(shí)，加入PNG產(chǎn)品，針對(duì)EPS等要求高的控制器進(jìn)行隔離處理，滿足用電安全，確保功能安全目標(biāo)的完成。在L3及以上時(shí)，可以在原供電基礎(chǔ)上，增加PNG進(jìn)行控制器冗余供電的隔離，滿足用電安全，確保更高要求的功能安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

區(qū)域信息中心

區(qū)域內(nèi)通信管理與信息轉(zhuǎn)發(fā)，縮短信息通路，提高通信效率與安全性。

區(qū)域控制器承擔(dān)了區(qū)域信息中心或網(wǎng)關(guān)部分功能。目前主流車(chē)型的總線帶寬，短期內(nèi)使用CAN-FD已能滿足現(xiàn)有通信需求。當(dāng)有功能安全需求時(shí)，則通過(guò)預(yù)留的私有CAN進(jìn)行數(shù)據(jù)備份?？紤]到目前新型的SOA需求，區(qū)域控制器也已預(yù)留一路以太網(wǎng)，進(jìn)行大帶寬通信，也能夠支持服務(wù)協(xié)議與服務(wù)本身的實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜?jiǎn)圖如下：

區(qū)域功能與驅(qū)動(dòng)中心

集成區(qū)域內(nèi)的功能模塊，標(biāo)準(zhǔn)化硬件I/O的采集與驅(qū)動(dòng)，提高擴(kuò)展性與通用性。

作為區(qū)域的I/O中心存在，區(qū)域控制器不僅將逐步集成原先功能單一的節(jié)點(diǎn)，而且也將在軟件向計(jì)算中心集中的過(guò)程中，扮演底層服務(wù)提供者這樣重要的角色。同時(shí)，新的應(yīng)用軟件將根據(jù)功能策略、分層功能時(shí)延與區(qū)域同步性、代碼復(fù)用率、功能可能的迭代速率、功能安全這幾個(gè)維度的相關(guān)判斷原則，進(jìn)行功能的重新劃分。功能劃分后，將會(huì)把分配在區(qū)域控制器中的軟件模塊進(jìn)行原子或基礎(chǔ)服務(wù)的封裝，通過(guò)SOME/IP協(xié)議供計(jì)算中心調(diào)用，為計(jì)算中心實(shí)現(xiàn)新的復(fù)雜功能或特性提供軟硬件基礎(chǔ)。

隨著客戶體驗(yàn)與自動(dòng)駕駛對(duì)軟件復(fù)雜度的日益嚴(yán)苛的要求，區(qū)域架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)將會(huì)逐漸體現(xiàn)，聯(lián)合電子將攜手主機(jī)廠與各合作伙伴，一起開(kāi)拓全新的技術(shù)領(lǐng)域，打造更高效，更科技，更有成本競(jìng)爭(zhēng)力的區(qū)域控制器。

區(qū)域下期預(yù)告：

區(qū)域控制器的真面目

編輯：jq