前言
一年很快过去,更新下域控制器的粗颗粒度的信息吧!把自己之前的记的OneNote笔记分享以下,删掉了芯片价格、架构配图及其他敏感技术信息,内容较粗糙,都是观念性和通识性信息,将就看吧...
正文(笔记)
计算单元篇
ADAS分布式控制器(L0到L2):
注:不少L0-L2级别自动驾驶系统(ADAS)仍旧是分布式架构,因此部件模块(子系统)多采用一体机整体方案(即智能传感器方案,Smart Sensor)。以智能前视摄像头模块为例(IFC),整个模块将镜头模组、计算平台主板被整合在一起;ECU主板内含2个芯片,采用安全核(Safety Core)和性能核(Performance Core)的主流芯片组合架构方案;其中安全核一般由MCU充当(一般博世愿意简写为μC,即Micro-Controller,微控制器),性能核一般MPU充当(一般博世愿意简写为μP,即Micro-Processor,微处理器,一般对算力较高,目前基本采用“片上系统”的大型芯片形式存在,即SOC,System-On-Chip);MCU功能安全等级要求高,计算要求不强烈,MPU在成本考量下,允许功能安全等级低,但是要承担大量运算,满足控制器对性能的要求)。
因此在计算单元Sheet中会考虑到智能前视摄像头模组,笔记的记录重点更偏向计算和芯片使用方案;在传感器Sheet中也会统计到智能前视摄像头模组,但是重心偏向于传感器层面的一些感知参数,比如FOV、图像分辨率等等;
ADAS分布式控制器汇总及缩写定义:
智能前视摄像头模组
IFC,Intelligent Front Camera,智能前视摄像头模块,一体机;实现ACC/FCW/AEB/LDW/LKA/TSR/IHC等功能
前向毫米波雷达模组
FCR,Front Central Radar,中置毫米波雷达,一体机;实现ACC/FCW/AEB等功能
侧后毫米波雷达系统
SRRs,Side-Rear Radars,包括SRR_LH_Master模组和SRR_RH_Slave模组,两个模组都是一体机;实现BSW/RCTA/LCA等功能
全景环视系统
AVS,Around View Monitoring System,包括AVS控制器和4颗鱼眼环视摄像头(前、后、左、右),实现AVM环视监控功能
自动泊车辅助系统
APA,Auto Parking Assist System,包括APA控制器和12颗超声波传感器(Ultrasonic Sensor,USS),实现自动泊车功能
L0到L2分布式控制器性能核(SOC芯片)方案汇总:
IFC:Safety + Performance方案,即MCU + MPU,MPU由具备视觉AI处理能力的SOC承担,例如Mobileye EyeQ系列芯片;
博世MPC2的MPU:赛灵思的FPGA
博世MPC3的MPU:瑞萨的V3H
大陆MFC400的MPU:德州仪器的?芯片
安波福IFV300的MPU:Mobileye的EyeQ3
安波福IFV400的MPU:Mobileye的EyeQ4
采埃孚天合S-Cam3的MPU:Mobileye的EyeQ3
采埃孚天合S-Cam4的MPU:Mobileye的EyeQ4
FCR和SRRs:Safety + 雷达IC方案,即MCU + MMIC,MMIC指单片微波集成电路,雷达核心元器件之一
按距离分为LRR、MRR和SRR;前向一般至少是MRR,或者LRR;角雷达一般用SRR,或者MRR;
AVSECU:单SOC方案(MPU only,只做图像拼接和显示);Safety + Performance方案(带网络管理功能),即MCU + MPU,其中MCU为小型MCU,做网络管理,MPU为视觉处理芯片,做图像拼接和显示
APA ECU:单MCU方案(MCU only),不支持只有停车线的泊位;Safety + Performance方案(如果是带视觉感知的融合泊车系统,即AVS+APA),可做只有停车线的泊位
L0-L2方案汇总:
L0方案:完成各种ADAS报警功能,如FCW/LDW/BSW/RCTA/LCA/AVM等;分布式系统,需要IFC、FCR、SRRs、AVS、APA等五大硬件模块分别实现;
L1方案:完成各种ADAS单纵向和单横向控制功能,如ACC/AEB/LKA/ELK等,分布式系统,同上
L2方案:完成ADAS纵向+横向控制功能
1R1V融合系统:指IFC+FCR感知数据融合的子系统;能够融合前向视觉感知和前雷达目标感知信息,增加感知信息和感知准确率;实现功能如FSRA/TJA/ICA
融合泊车系统:指AVS+APA系统的融合子系统;
ADAS/AD域控制器(L2+到L4):
注:L2+会在国内长期存在,单列出来了。ADAS/AD域控制器由博世、大陆、德尔福等TOP Tier1定义的概念。该控制器不会动ADAS控制器的“奶酪”,只会做ADAS控制器实现不了的系统级功能(系统级可理解为ADAS/AD这个大系统,或者说ADAS/AD域)以及系统级功能所需的感知数据的融合功能(算法)。比如HWP这种,需要定位、高精地图、视觉数据、雷达数据、激光雷达数据等等。Safety Core一般由英飞凌TC297/397之类的MCU充当,Performance Core一般现在要求是AI算力高的SOC芯片,比如Mobileye的EyeQ4和EyeQ5,以及英伟达的Xaiver等;低配版的ADAS域控制器另说,因为这种域控制器的存在,只是将分布式架构改成了域集中式架构(比如前摄像头模块从模块降级为纯Camera,EyeQ4芯片以及相关的LDW/LKA等视觉feature都转移到了域控制器中),实现的功能跟1R1V差不多,TJA/ICA这种的,融合算法获取的底层数据较丰富,可能性能更好些。
L4级别的域控制器算力很强悍,需要AI加速。
ADAS/AD域控制器汇总及缩写定义:
智能驾驶域控制器
DCU, Domain Controller Unit,ADAS/AD域控制器单元,单纯计算单元,无传感器集成;实现HWA功能;
驾驶员监控系统
DMS, Driver Monitoring System,该系统的实体比较灵活,常见方案有以下几种:
单独的一体机方案,DMS控制器与镜头模组集成在一个模块中,类似前视摄像头模块,安装在后视镜底座位置,镜头里对着驾驶员;
镜头与控制器分离方案。同上,只不过镜头单独存在,布置更灵活,可以装在方向盘附近,从下往上“仰视”驾驶员;
座舱域控制器方案(甚至IVI车机)。镜头接入座舱域控制器(or IVI车机),在座舱域实现对驾驶员的监控;ADAS/AD域需要数据时,向座舱域获取;
ADAS/AD域控制器方案。略
SFRs, Side-Front Radars, 侧前雷达系统,在域控制器方案中不区分Master/Slave,CAN/CANFD直连DCU;实现FCTA等功能
域控制器性能核(SOC芯片)方案汇总:
L2+ to L3方案:
Safety Core(MCU)+ PerformanceCore(SOC)方案,例如Mobileye EyeQ4/EyeQ5系列芯片;
安波福ASDM(L2+)的性能核SOC:Mobileye EyeQ4
博世基础版DASy的性能SOC:Intel FPGA;L3-L4,英伟达Xavier
Safety Core(MCU)+ Vision Core(MPU:EyeQ3/4) + Fusion Core(MPU)方案,异构多SOC方案中的一种,不是非常主流的方案;典型应用,通用的SuperCruise(EOCM,ZF-TRW供的?);
Safety Core(MCU)+ FPGA + CPU方案;另一种类型的异构多SOC方案。个人感觉还是不经济,Demo方案或临时量产方案,成本还是高;随着Performance SOC越来越成熟,三核方案会消亡?
奥迪zFAS多域控制器的Safety Core(MCU)+ Front-Vision Core(MPU:EyeQ3)+ Surround-Vision Core(MPU:Tegra K1)+ Fusion Core(FPGA),这个方案比较特殊,首个多域控制器方案,有历史局限性,拿出来就是为了纪念一下,哈哈!而且芯片比较老了,以后应该不会再有4芯片方案了(强调:只是说L2+ to L3级别哈)。
L4方案:
Safety Core(MCU)+Performance Core(CPU)+ AI AcceleratingCore(GPU/FPGA) + other Accelerating Core(if needed) 方案,AI算力要求太高,驱动多激光雷达和多摄像头需要。十几年后(或许几十年后)自动驾驶烂大街,估计还会回到Safety/Performance双芯片方案,甚至单SOC方案。还有一判断与以上判断完全相反,认为会形成类似计算机的架构,形成CPU中央主核加上各种加速器的形式(AI加速等)的形式。说法都有自己的逻辑支撑,我也判断不出来最终形式。网上对这两种形式的支持性论断多停留在信仰(利益鼓吹)层面… 等等看吧!
(完)
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