下一代整车级架构解决方案—区域控制器

一直有小伙伴，在看到区域控制器这个名字时，脑袋里就会冒出这样的疑问：

区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为什么有必要再去开发一套全新的区域架构去取代功能域架构？

要回答这两个灵魂拷问，首先需要从市场和技术趋势的角度去寻找答案。

从市场趋势而言，随着中国乘用车市场发展趋于饱和以及终端消费群体年龄结构的变化，如何以新颖且差异化的用户体验，实用且高端的先进技术，打造出有市场竞争力的产品，是OEM关心的重中之重；从技术趋势而言，汽车行业正在进行深刻的技术变革，电气化、智能网联化的兴起，从分布式架构进化到功能域架构还不能完全满足新形势下的各种需求。

因此，OEM和重要的零部件供应商都在寻求一个能满足以下需求的全新架构：包括降低电子电气复杂度，提高电子电气架构效率，提升总装生产线效率，实现更快速的开发和迭代，软硬件解耦和提升终端用户体验等等。

于是，整车集中式架构应运而生。具体而言：软件层面，整车的算力要求进一步集中，功能域控制器将进一步发展形成车载计算中心（平台）；硬件层面，为了提高可扩展性、提高通信效率、减少线束长度（重量），I/O等硬件资源将被重新规划，打破原有功能边界，按照区域划分，形成区域控制器，完成功能域架构向整车集中式架构进化。

那么区域控制器具体有些什么功能呢？在目前的设计与规划中，区域控制器的功能可以分为三大部分：

区域供电中心

负责区域内用电器的供电与用电管理，量化用电行为，提高用电效率与安全性。

联合电子设计的区域架构中，区域控制器由两路整车电源进行独立供电，并作为二级电源分配节点，给对应区域内下级控制器/传感器与执行器提供电源与供电管理。同时与智能电网管理模块（PNG）产品配合设计供电架构，构成一套完整的可以适应不同自动驾驶等级的灵活的供电方案，如图所示：

在只需基本电源架构时，可以实现功能安全的独立供电、负载用电情况记录与分析，并实现用电故障诊断与隔离。在L2.5时，加入PNG产品，针对EPS等要求高的控制器进行隔离处理，满足用电安全，确保功能安全目标的完成。在L3及以上时，可以在原供电基础上，增加PNG进行控制器冗余供电的隔离，满足用电安全，确保更高要求的功能安全目标的实现。

区域信息中心

区域内通信管理与信息转发，缩短信息通路，提高通信效率与安全性。

区域控制器承担了区域信息中心或网关部分功能。目前主流车型的总线带宽，短期内使用CAN-FD已能满足现有通信需求。当有功能安全需求时，则通过预留的私有CAN进行数据备份。考虑到目前新型的SOA需求，区域控制器也已预留一路以太网，进行大带宽通信，也能够支持服务协议与服务本身的实现，网络拓扑简图如下：

区域功能与驱动中心

集成区域内的功能模块，标准化硬件I/O的采集与驱动，提高扩展性与通用性。

作为区域的I/O中心存在，区域控制器不仅将逐步集成原先功能单一的节点，而且也将在软件向计算中心集中的过程中，扮演底层服务提供者这样重要的角色。同时，新的应用软件将根据功能策略、分层功能时延与区域同步性、代码复用率、功能可能的迭代速率、功能安全这几个维度的相关判断原则，进行功能的重新划分。功能划分后，将会把分配在区域控制器中的软件模块进行原子或基础服务的封装，通过SOME/IP协议供计算中心调用，为计算中心实现新的复杂功能或特性提供软硬件基础。

随着客户体验与自动驾驶对软件复杂度的日益严苛的要求，区域架构的优势将会逐渐体现，联合电子将携手主机厂与各合作伙伴，一起开拓全新的技术领域，打造更高效，更科技，更有成本竞争力的区域控制器。

区域下期预告：

区域控制器的真面目

编辑：jq