为什么引入域控制器?
随着IT技术的起步和兴起,在当时以机械为主宰的汽车行业内掀起了一场电子电气化革命。年轻的汽车电子系统迅猛发展,电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)占领了整个汽车,从防抱死制动系统、四轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统,逐渐延伸到了车身安全、网络、娱乐、传感控制系统等,逐渐成为汽车的重要组成部分。
此时的汽车电子电气架构都是分布式的,各个ECU都通过CAN(Controller Area Network,控制器域网络)或LIN(Local Interconnect Network,局部互联网络)总线连接在一起,通过工程师预设好的通信协议交换信息。
Strategy Analytics统计数据显示,各级别汽车ECU数量都在逐年递增,每台汽车搭载的ECU平均25个,而在一些高端车型中这一数量通常会超过100个。ECU数量越多,总线数量必将更长,2000年奔驰S级轿车的电子系统已经拥有80个ECU,1,900条总长达4km的通信总线。2007年奥迪Q7和保时捷卡宴(Cayenne)的总线长度突破6km,重量超过70kg,基本成为位列发动机之后的全车第二重部件。
为了控制总线长度、降低ECU数量(或者保持数量不变),从而降低电子部件重量、降低整车制造成本,分散的小传感器被逐渐集成为功能更强的单个传感器,将分散的控制器按照功能域划分、集成为运算能力更强的域控制器(Domain
Control Unit,DCU)的想法应运而生。
除此之外,最近几年,随着ADAS(Advanced Driver Assistant System,高级驾驶辅助系统)的快速发展,包括停车辅助、车道偏离预警、夜视辅助、自适应巡航、碰撞避免、盲点侦测、驾驶员疲劳探测等在内的很多功能,如果采用分布式架构就无法适应需求。因为ADAS系统里有各种传感器(如摄像头、毫米波雷达和激光雷达等),产生的数据量很大,各种不同的功能都需要以这些数据为基础,每个传感器模块可以对数据进行预处理,通过车载以太网传输数据,为了保证数据处理的结果最优化,最好功能控制都集中在一个核心处理器里处理,这就产生了对域控制器的需求。