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“抢跑”多域控制器平台,华夏龙晖基于智能底盘的多域协同探索

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时间:1900/1/1 0:00:00

汽车电动化、智能化的发展,必然导致底盘系统从传统底盘向电动底盘、智能底盘的技术转变。

2022年11月18日,在盖世汽车2022第二届汽车智能底盘大会上,华夏龙辉(北京)汽车电子技术有限公司R&D研究院院长罗辉标表示:传统的ECU平台架构和分散开发已经不能满足智能汽车多部件生命周期中的按需协作,因此需要统一车载软件架构和能力,通用域控制器平台应运而生。

华夏龙辉的多域控制器平台采用AUTOSAR分布式分层架构,实现了模块间的松耦合和服务,软件易于复用。此外,I/O和计算的解耦也有助于服务的灵活部署和独立升级。

Beijing

罗惠标|华夏龙辉(北京)汽车电子技术有限公司R&D研究院院长

智能驾驶“刮风”,底盘域控制变革来了。

在智能化的浪潮下,智能驾驶舱和智能驾驶市场成为引人注目的两大蓝海。汽车底盘作为智能驾驶的主要载体,从机械向集成化、轻量化、智能化发展无疑是大势所趋。

在此背景下,汽车底盘正逐步从传统底盘、电动底盘向智能底盘转变。其中,传统底盘有两个基本功能:承载和驱动。发动机和变速箱是主要承载体,机械耦合深,结构复杂,通用性差。往往一个车型对应一个底盘类型,一般只能被动响应。

电动底盘在一定程度上机械解耦,实现电机驱动,布局和控制更灵活。一个底盘可以对应多个车型,可以实现纵向和横向的独立控制。

智能底盘在延续传统底盘两大基本功能的基础上,进一步扩展:承载对象从动力系统扩展到驾驶舱、自动驾驶、动力系统,具有识别、预测、控制车轮与地面的相互作用、管理自身运动状态等多种功能。

更重要的是,智能底盘将实现全方位的机械解耦,实现垂直、水平、垂直一体化主动控制,并具有自学习能力,从而为用户提供更加舒适、个性化的驾驶体验。

Beijing

从传统底盘到智能底盘的进化来源:华夏龙辉

要实现上述目标,需要实现线控制动系统、线控转向系统和智能悬架系统的深度协同,这也是智能底盘的本质要求。

Beijing

智能底盘的基础架构来源:华夏龙辉

路在何方?商数和乘数两个维度的智能底盘发展路径

具体来说,智能底盘会沿着什么路径发展?这需要基于乘用车和商用车的不同尺寸来考虑。

首先,乘用车智能底盘的发展会经历以下三个阶段:

1.0阶段要求智能机箱具有域控制系统和标准化的系统接口,可以实现部分线路控制和纵横协同控制,具有OTA功能;在2.0阶段,智能机箱需要实现水平、垂直、垂直三个方向的线路控制和协同控制,实现机箱的集成域控制,实现“软件定义机箱”。

3.0阶段,四驱车辆底盘可以高度集成和控制(4WD+ESC+EPS+空气悬架)。此时,智能机箱将具备自适应、自学习的能力,全面实现功能安全与预期功能安全的一体化控制,构建完善的信息安全防护体系。

Beijing

智能底盘的发展路径来源:中国汽车工程学会

由于在高端自动驾驶领域的快速发展,商用车智能底盘的发展路径可以直接按照自动驾驶的水平来划分:

对于L2以下的低级自动驾驶,底盘采用分布式控制系统结构,具有主动纵向控制。

对于L3级,需要机箱子系统作为冗余备份,具有主动垂直和水平控制以及系统健康报警功能。

对于L4级,需要以底盘域控制的最小功能作为冗余备份,具备底盘线控子系统、主动纵向控制、主动横向控制、横向和纵向协同控制、系统健康报警等功能。

并且L4级以上会增加机箱域全功能备份,需要纵向、横向、纵向的协同综合控制。

“脱钩&;智能底盘系统发展的关键词“多领域协作”

智能底盘性能的提高与控制系统密切相关。据罗辉彪介绍,智能底盘控制系统有五个基本要求:

第一,脱钩。智能机箱将高度解耦,包括机械解耦、软硬件解耦和应用系统解耦。

其中,机械解耦是电子控制的基础,软硬件解耦可以实现软硬件的异步开发,提高软件复用性,应用系统解耦有利于实现不同供应商之间的分工协作和系统快速开发。

第二,域控制。智能底盘系统需要在垂直、水平和垂直方向上的协同控制。罗慧标强调:“这一点的实现必须建立在机箱域层面。”

第三,高智能。不仅具有主动控制功能,还具有自适应、自学习的能力,从而根据不同客户的驾驶习惯提供个性化服务。

第四,安全。包括多重安全控制和跨域安全控制,多重安全控制可以在机箱域内实现,涉及预期功能安全和信息安全;跨域安全控制主要是指底盘域与动力域、自动驾驶域的协同控制安全。

第五,扩展性。系统需要平台化、模块化、接口标准化,并配备OTA功能。

Beijing

智能底盘控制系统五大要求来源:华夏龙辉

为了达到上述要求,智能底盘控制系统在其开发中将面临三个技术重点:

首先是架构问题。在系统开发过程中,架构的选择非常重要。

智能机箱需要采用分布式系统架构,将系统控制的核心功能集中在域控制器上,对各子系统进行协同控制,达到响应速度快、控制精度高的要求。

软件方面,基于AUTOSAR的分层软件架构将是主流,可以实现软硬件解耦,支持异构开发和OTA升级,从而实现系统的快速迭代升级。

第二个重点是域控制。智能底盘除了底盘系统的纵向、横向、垂向三维集成协同控制外,还需要与自动驾驶域、动力域、车身域一起进行多域集成控制,以达到更好的控制性能和安全性。罗惠标强调,集成协同控制算法、多域融合算法、大数据分析与应用将是重点研究课题。

第三个关键点是功能安全。智能机箱需要产品功能安全、预期功能安全、信息安全等多重安全保护。

事实上,华夏龙辉推出的多域控制器平台解决方案就是针对以上三个技术重点。

华夏龙辉有什么优势?

2006年,华夏龙辉汽车电子科技有限公司在北京成立,专注于智能汽车控制领域核心控制技术的研发和产业化。是北京市“专业化创新型”企业,中国汽车基础软件生态委员会(AUTOSEMO)成员,国家和北京市软件企业,软件产品“双软”认证企业。

罗惠标指出,“传统的ECU平台架构和分散开发已经不能满足智能汽车多组件生命周期中的按需协作,需要统一整车的软件架构和能力,通用域控制器平台应运而生。”

具体来说,传统ECU平台一般采用去中心化、烟囱式的软件架构,一个模块的变更往往会导致多个模块的变更,导致单个模块难以独立升级,软件复用性差。

Beijing

从分散到通用域控制器的演变来源:华夏龙辉

鉴于此,华夏龙辉的多域控制器平台采用AUTOSAR分布式分层架构,实现了模块间的松耦合和服务,软件易于复用。此外,I/O和计算的解耦也有助于服务的灵活部署和独立升级。

在硬件架构方面,罗辉标表示,“华夏龙辉的多域控制器采用模块化、模块化的开发方式,可以根据不同的应用场景匹配不同的组件。”

其核心MCU选自ST等国际主流芯片(也与国内芯片厂商合作推出全国产化方案),电源部分支持12 V和24 V系统。传感器电源输出部分可以满足不同类型传感器的供电要求(5V、8V、9V)。IO方面,系统资源丰富,可以灵活定义端口。通讯方面,支持LIN、CAN、以太网。

Beijing

多域控制器平台硬件架构来源:华夏龙辉

此外,华夏龙辉拥有从架构设计、建模、编译、调试、校准的完整开发工具链,可以保证开发质量和进度。该系统安全可靠、资源消耗低、可裁剪、可扩展性强……强大的便携性。

总之,华夏龙辉多域控制器平台具备高性能MCU、安全设计、标准通信接口、快速迭代升级、平台化软件架构五大优势,可支持底盘控制、动力系统、整车控制、车身控制四大应用场景:

Beijing

华夏龙辉多域控制器平台的功能实现来源:华夏龙辉

以“为智慧出行提供动力和保障”为企业愿景,华夏龙辉在汽车核心控制领域已经走过了十六个年头。从汽油机动力总成研发及百万元量产,到2017年抢先推出底盘域控制赛道,正如罗辉标所说:“公司将聚焦智能汽车核心控制领域,力争突破国际垄断,为汽车核心控制模块提供国产化解决方案。”

目前,华夏龙辉正在基于底盘域控制器(CDCU)、动力域控制器(PCU)、电驱动域控制器的R&D和量产经验,探索多域控制和中央域控制的新领域。汽车电动化、智能化的发展,必然导致底盘系统从传统底盘向电动底盘、智能底盘的技术转变。

2022年11月18日,在盖世汽车2022第二届汽车智能底盘大会上,华夏龙辉(北京)汽车电子技术有限公司R&D研究院院长罗辉标表示:传统的ECU平台架构和分散开发已经不能满足智能汽车多部件生命周期中的按需协作,因此需要统一车载软件架构和能力,通用域控制器平台应运而生。

华夏龙辉的多域控制器平台采用AUTOSAR分布式分层架构,实现了模块间的松耦合和服务,软件易于复用。此外,I/O和计算的解耦也有助于服务的灵活部署和独立升级。

Beijing

罗惠标|华夏龙辉(北京)汽车电子技术有限公司R&D研究院院长

智能驾驶“刮风”,底盘域控制变革来了。

在智能化的浪潮下,智能驾驶舱和智能驾驶市场成为引人注目的两大蓝海。汽车底盘作为智能驾驶的主要载体,从机械向集成化、轻量化、智能化发展无疑是大势所趋。

在此背景下,汽车底盘正逐步从传统底盘、电动底盘向智能底盘转变。其中,传统底盘有两个基本功能:承载和驱动。发动机和变速箱是主要承载体,机械耦合深,结构复杂,通用性差。往往一个车型对应一个底盘类型,一般只能被动响应。

电动底盘在一定程度上机械解耦,实现电机驱动,布局和控制更灵活。一个底盘可以对应多个车型,可以实现纵向和横向的独立控制。

智能底盘在延续传统底盘两大基本功能的基础上,进一步扩展:承载对象从动力系统扩展到驾驶舱、自动驾驶、动力系统,具有识别、预测、控制车轮与地面的相互作用、管理自身运动状态等多种功能。

更重要的是,智能底盘将实现全方位的机械解耦,实现垂直、水平、垂直一体化主动控制,并具有自学习能力,从而为用户提供更加舒适、个性化的驾驶体验。

Beijing

从传统底盘到智能底盘的进化来源:华夏龙辉

要实现上述目标,需要实现线控制动系统、线控转向系统和智能悬架系统的深度协同,这也是智能底盘的本质要求。

Beijing

最好的……智能底盘ic架构来源:华夏龙辉

路在何方?商数和乘数两个维度的智能底盘发展路径

具体来说,智能底盘会沿着什么路径发展?这需要基于乘用车和商用车的不同尺寸来考虑。

首先,乘用车智能底盘的发展会经历以下三个阶段:

1.0阶段要求智能机箱具有域控制系统和标准化的系统接口,可以实现部分线路控制和纵横协同控制,具有OTA功能;

在2.0阶段,智能机箱需要实现水平、垂直、垂直三个方向的线路控制和协同控制,实现机箱的集成域控制,实现“软件定义机箱”。

3.0阶段,四驱车辆底盘可以高度集成和控制(4WD+ESC+EPS+空气悬架)。此时,智能机箱将具备自适应、自学习的能力,全面实现功能安全与预期功能安全的一体化控制,构建完善的信息安全防护体系。

Beijing

智能底盘的发展路径来源:中国汽车工程学会

由于在高端自动驾驶领域的快速发展,商用车智能底盘的发展路径可以直接按照自动驾驶的水平来划分:

对于L2以下的低级自动驾驶,底盘采用分布式控制系统结构,具有主动纵向控制。

对于L3级,需要机箱子系统作为冗余备份,具有主动垂直和水平控制以及系统健康报警功能。

对于L4级,需要以底盘域控制的最小功能作为冗余备份,具备底盘线控子系统、主动纵向控制、主动横向控制、横向和纵向协同控制、系统健康报警等功能。

并且L4级以上会增加机箱域全功能备份,需要纵向、横向、纵向的协同综合控制。

“脱钩&;智能底盘系统发展的关键词“多领域协作”

智能底盘性能的提高与控制系统密切相关。据罗辉彪介绍,智能底盘控制系统有五个基本要求:

第一,脱钩。智能机箱将高度解耦,包括机械解耦、软硬件解耦和应用系统解耦。

其中,机械解耦是电子控制的基础,软硬件解耦可以实现软硬件的异步开发,提高软件复用性,应用系统解耦有利于实现不同供应商之间的分工协作和系统快速开发。

第二,域控制。智能底盘系统需要在垂直、水平和垂直方向上的协同控制。罗慧标强调:“这一点的实现必须建立在机箱域层面。”

第三,高智能。不仅具有主动控制功能,还具有自适应、自学习的能力,从而根据不同客户的驾驶习惯提供个性化服务。

第四,安全。包括多重安全控制和跨域安全控制,多重安全控制可以在机箱域内实现,涉及预期功能安全和信息安全;跨域安全控制主要是指底盘域与动力域、自动驾驶域的协同控制安全。

第五,扩展性。系统需要平台化、模块化、接口标准化,并配备OTA功能。

Beijing

智能底盘控制系统五大要求来源:华夏龙辉

为了达到上述要求,智能底盘控制系统在其开发中将面临三个技术重点:

首先是架构问题。在系统开发过程中,架构的选择非常重要。

智能机箱需要采用分布式系统架构,将系统控制的核心功能集中在域控制器上,对各子系统进行协同控制,达到响应速度快、控制精度高的要求。

软件方面,基于AUTOSAR的分层软件架构将是主流,可以实现软硬件解耦,支持异构开发和OTA升级,从而实现系统的快速迭代升级。

第二个重点是域控制。智能底盘除了底盘系统的纵向、横向、垂向三维集成协同控制外,还需要与自动驾驶域、动力域、车身域一起进行多域集成控制,以达到更好的控制性能和安全性。罗惠标强调,集成协同控制算法、多域融合算法、大数据分析与应用将是重点研究课题。

第三个关键点是功能安全。智能机箱需要产品功能安全、预期功能安全、信息安全等多重安全保护。

事实上,华夏龙辉推出的多域控制器平台解决方案就是针对以上三个技术重点。

华夏龙辉有什么优势?

2006年,华夏龙辉汽车电子科技有限公司在北京成立,专注于智能汽车控制领域核心控制技术的研发和产业化。是北京市“专业化创新型”企业,中国汽车基础软件生态委员会(AUTOSEMO)成员,国家和北京市软件企业,软件产品“双软”认证企业。

罗惠标指出,“传统的ECU平台架构和分散开发已经不能满足智能汽车多组件生命周期中的按需协作,需要统一整车的软件架构和能力,通用域控制器平台应运而生。”

具体来说,传统ECU平台一般采用去中心化、烟囱式的软件架构,一个模块的变更往往会导致多个模块的变更,导致单个模块难以独立升级,软件复用性差。

Beijing

从分散到通用域控制器的演变来源:华夏龙辉

鉴于此,华夏龙辉的多域控制器平台采用AUTOSAR分布式分层架构,实现了模块间的松耦合和服务,软件易于复用。此外,I/O和计算的解耦也有助于服务的灵活部署和独立升级。

在硬件架构方面,罗辉标表示,“华夏龙辉的多域控制器采用模块化、模块化的开发方式,可以根据不同的应用场景匹配不同的组件。”

其核心MCU选自ST等国际主流芯片(也与国内芯片厂商合作推出全国产化方案),电源部分支持12 V和24 V系统。传感器电源输出部分可以满足不同类型传感器的供电要求(5V、8V、9V)。IO方面,系统资源丰富,可以灵活定义端口。通讯方面,支持LIN、CAN、以太网。

Beijing

多域控制器平台硬件架构来源:华夏龙辉

此外,华夏龙辉拥有从架构设计、建模、编译、调试、校准的完整开发工具链,可以保证开发质量和进度。该系统安全可靠、资源消耗低、可裁剪、可扩展性强……强大的便携性。

总之,华夏龙辉多域控制器平台具备高性能MCU、安全设计、标准通信接口、快速迭代升级、平台化软件架构五大优势,可支持底盘控制、动力系统、整车控制、车身控制四大应用场景:

Beijing

华夏龙辉多域控制器平台的功能实现来源:华夏龙辉

以“为智慧出行提供动力和保障”为企业愿景,华夏龙辉在汽车核心控制领域已经走过了十六个年头。从汽油机动力总成研发及百万元量产,到2017年抢先推出底盘域控制赛道,正如罗辉标所说:“公司将聚焦智能汽车核心控制领域,力争突破国际垄断,为汽车核心控制模块提供国产化解决方案。”

目前,华夏龙辉正在基于底盘域控制器(CDCU)、动力域控制器(PCU)、电驱动域控制器的R&D和量产经验,探索多域控制和中央域控制的新领域。

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