智能驾驶行业报告：智能座舱域控制器（27页）

行业报告下载 2022年09月09日 08:34 管理员

消费者对汽车的需求向智能化转变。近年来，汽车行业高速发展的主要驱动力已由过去供给端的产品和技术驱动，逐渐转换为不断提高的客户需求驱动。随着消费者需求层次的不断提升，汽车不再是简单的出行工具，而是向智能汽车演进，成为满足消费者个性化需求的第三空间。智能汽车的内涵，可以总结为“通过搭载先进传感器等装置，运用人工智能等新技术，具有自动驾驶功能，逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车”。智能汽车的主要场景包括智能驾驶和人机互动等。消费者重视智能科技，支付意愿强。据麦肯锡调研数据，超过 80%以上的受访者认可辅助驾驶、智能互联、自动驾驶这三种功能的价值，付费意愿占比最高达到 40%。而针对代表软件定义汽车的 OTA 技术，更是有过半数消费者愿意为之买单。主流车企积极布局汽车智能化，构建品牌竞争力。为了满足消费者的需求，主流车企都在向汽车智能化的方向积极布局。以智能座舱为例，国内外主流车企纷纷加大对智能座舱的布局，中控大屏、AR-HUD、智能表面等产品在逐渐应用，手势/生物等新兴技术也使得人机交互更加多样化。座舱智能化已经成为车企打造差异化亮点的重要方向之一。传统汽车一般采用分布式电子电气架构，功能系统核心是 ECU。ECU（电子控制单元）是传统汽车电子系统的控制中枢，可在大量传感器、电源及通信芯片以及执行器等零部件的配合下实现对汽车状态的操控，因此又被称为“行车电脑”。

在分布式 E/E 架构中，每个控制系统采用单独的 ECU，不同的电控系统功能保持独立性，彼此之间的交互很少。因此，每增加一个功能就需要增加一个 ECU，传统汽车智能功能的升级主要依赖于 ECU 和传感器数量的累加。急剧增加的 ECU 数量带来成本及技术弊端。根据 Strategy Analytics 的数据，目前汽车平均采用约 25 个 ECU，但是高端车型 ECU 数量已经超过 100 个。ECU 数量的增加带来线束布置复杂、车重增加、算力浪费、协同困难等成本及技术弊端。来自不同供应商的 ECU 运行着不同的操作系统及应用软件，以及背后复杂的底层代码，难以在智能化阶段统一维护升级，为汽车开发测试、制造成本及售后维护带来巨大压力。现阶段分布式 ECU 架构发展已接近瓶颈，难以满足下一代智能汽车的需求。汽车智能化要求 E/E 架构由分布式向域控制演进。在以域为单位的域控制架构中，引入以太网并将分散的 ECU 集成为运算能力更强的域控制器（DCU），相对集中地控制每个域，从而解决分布式架构存在的成本、算力等局限性。 1）成本节省域控制架构将传感与处理分开，传感器和 ECU 不再一对一，管理更便捷，有效减少了 ECU 和线束的数量，从而降低硬件成本和人工安装成本，同时更有利于器件布局。 2）便于 OTA 升级在传统分布式架构下，大量分离嵌入式的 OS 和应用程序由不同 Tier 1 提供，导致难以统一维护和 OTA 升级。而域控制架构做到了统一管理与信息交互，便于 OTA 升级，也便于 DCU 拓展功能。 3）算力集中一方面，域控制架构将汽车算力集中，实现软硬件解耦，能够有效利用域内算力；另一方面，高阶自动驾驶需要处理大量数据，算力要求高达几百 Tops，统一在 DCU 中处理以保证结果最优。