智驾｜一文看懂汽车自动驾驶的“大脑” 域控制器 原创

自动驾驶的域控制器（Domain Controller）是车辆电子电气架构中的核心计算单元，用于集中处理特定功能域（如自动驾驶、车身控制、动力系统等）的数据和逻辑。在自动驾驶领域，它的作用尤为关键，主要负责整合传感器数据、运行算法、决策控制，最终实现车辆的自主驾驶功能。

以博世经典的五域分类拆分整车为动力域（安全）、底盘域（车辆运动）、座舱域/智能信息域（娱乐信息）、自动驾驶域（辅助驾驶）和车身域（车身电子），这五大域控制模块较为完备的集成了L3及以上级别自动驾驶车辆的所有控制功能，共同构成了智能汽车的核心控制系统，实现了汽车智能化、自动化和舒适化的升级。

🚗汽车五大域控制器解析

🔴 动力域控制器：管理动力总成，包括变速器、引擎、电池等，优化动力分配，实现节能减排。 

🟠 底盘域控制器：掌控传动、行驶、转向和制动系统，确保行车安全和舒适性。

🟡 座舱域控制器：集成全液晶仪表、中控系统等，实现智能交互和娱乐信息管理。 

🟢 自动驾驶域控制器：负责多传感器融合、路径规划等，实现自动驾驶功能。

🔵 车身域控制器：集成车身电子控制，如车灯、车门等，提供便捷的车身控制体验。 

自动驾驶域控制器的主要作用

1. 传感器数据融合

• 接收来自摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器等多源传感器的实时数据。
• 通过算法（如卡尔曼滤波、神经网络）将不同传感器的数据融合，生成车辆周围环境的统一模型（如高精度地图、障碍物识别）。

2. 运行自动驾驶算法

• 执行感知（目标检测、车道线识别）、定位（SLAM）、规划（路径规划、行为决策）、控制（转向、加速、制动）等核心算法。
• 依赖高性能芯片（如英伟达Orin、高通骁龙Ride、华为MDC）提供算力支持。

3. 实时决策与车辆控制

• 根据环境感知结果，做出避障、变道、跟车等决策，并通过CAN/LIN总线或以太网向执行器（如ESP、EPS、电机控制器）发送控制指令。

4. 功能安全与冗余设计

• 符合ISO 26262 ASIL-D安全等级，具备冗余计算能力（如双芯片备份），确保系统在部分硬件失效时仍能安全运行。
• 支持OTA（远程升级），持续优化算法和功能。

5. 多域协同

• 与车身域（如灯光、车门）、动力域（如电池管理）等其他域控制器交互，确保整车协同工作（例如自动泊车时需要联动转向、制动、档位）。

与传统ECU的区别

• 集中化：替代传统分布式ECU（单个功能一个控制器），减少硬件复杂度。
• 高性能：需要强大的算力（TOPS级）处理AI模型和大量数据。
• 软件定义：支持灵活部署算法，适应不同自动驾驶级别（L2~L4）。

典型架构示例

1. 硬件层：多核SoC（如英伟达Xavier）、GPU/ASIC加速芯片、内存、通信接口（以太网、CAN FD）。
2. 软件层：

• 操作系统（如QNX、Linux+ROS）。
• 中间件（如AUTOSAR AP）。
• 算法栈（感知/规划/控制算法）。

应用场景

• L2级（如自适应巡航、自动泊车）：处理简单的传感器数据。
• L4级（Robotaxi）：需满足全无人驾驶的高实时性和安全性要求。

汽车域控制器是伴随着整车电子电器架构的演变产生的。ECU 增多——数量多的ECU错综交错，不仅带来了十分复杂的线束设计，而且逻辑控制也十分混杂，针对这个问题开始使用域的架构：1、能够将传感与处理分开，传感器与ECU不再是一对一的关系。管理起来比较容易。2. 另外可以适当的集成化，减少ECU的数量。3. 平台的可扩展性也会更好。

汽车域控制器将汽车电子各部分功能划分成几个领域，如动力传动域、车身电子域、辅助驾驶域等等，然后利用处理能力强大的多核CPU/GPU芯片相对集中的控制域内原本归属各个ECU的大部分功能，解决整车车载电子日益增长的发展需要。域控制器能够使车辆具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制的能力，通常需要外接多个摄像头、毫米波雷达、激光雷达等设备，完成的功能包含图像识别、数据处理等。

目前汽车厂商的电子电气架构升级都仍处于域集中式架构阶段，以蔚来 ET7为例，集中式电子电气架构分为辅助驾驶域、底盘域、动力域、座舱域和车身域（也有划分增加了信息娱乐域）。少数领先的车厂已经发展到了跨域融合阶段，比如大众的MEB 平台采用三大控制器来对全车进行控制与功能实现。

一、动力域（安全）

动力域控制器是一种智能化的动力总成管理单元，借助 CAN/FLEXRAY 实现变速器管理、引擎管理、电池监控、交流发电机调节。其优势在于为多种动力系统单元（内燃机、电动机发电机、电池、变速箱）计算和分配扭矩、通过预判驾驶策略实现 CO2 减排、通信网关等，主要用于动力总成的优化与控制，同时兼具电气智能故障诊断、智能节电、总线通信等功能。

在动力域相关的功能模块中，主要包括动力域控制器、整车控制系统VCU、电池管理系统BMS、VBU等。

二、底盘域（车辆运动）

底盘域是与汽车行驶相关，由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统共同构成。传动系统负责把发动机的动力传给驱动轮，可以分为机械式、液力式和电力式等，其中机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成、液力式传动系统主要由液力变矩器、自动变速器、万向传动装置和驱动桥组成；

行驶系统把汽车各个部分连成一个整体并对全车起支承作用,如车架、悬架、车轮、车桥都是它的零件；转向系统保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶；制动系统迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力，对汽车进行一定程度的强制制动，其功用是减速停车、驻车制动。

三、座舱域/智能信息域（娱乐信息）

座舱域控制器主要控制车辆的智能座 舱中的各种电子信息系统功能，这些功能包括中控系统、车载信息娱乐系统、抬头 显示、座椅系统、仪表系统、后视镜系统、驾驶行为监测系统、导航系统等。

智能座舱域包括HUD、仪表盘（Cockpit）和车载娱乐信息系统（In-Vehicle Infotainment，简称IVI）三个最主要的组成部分。HUD是非常实用的功能，将ADAS和部分导航功能投射到挡风玻璃上，诸如ACC、行人识别、LDW、路线提示、路口转弯提示、变道提示、剩余电量、可行驶里程等。HUD将很快会演变为AR HUD，在L3和L4时代成为标配。进入L3时代，驾驶员状态监测（Driver Status Monitor，DMS）将成为必备的功能，包括：面部识别、眼球追踪、眨眼次数跟踪等将引入机器视觉和深度学习算法。而L4时代则必备V2X（Vehicle to everything）。

智能驾驶辅助系统的构成主要包括感知层、决策层和执行层三大核心部分。感知层主要传感器包括车载摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达、智能照明系统等，车辆自身运动信息主要通过车身上的速度传感器、角度传感器、惯性导航系统等部件获取。而通过座舱域控制器，可以实现“独立感知”和“交互方式升级”。

四、自动驾驶域（辅助驾驶）

自动驾驶域控制器负责实现和控制汽车的自动驾驶功能，其需要具备对于图像信息的接 收能力、对于图像信息的处理和判断能力、对于数据的处理和计算能力、导航与路 线规划能力、对于实时情况的快速判断和决策能力，需要处理感知、决策、控制三 个层面的算法，对于域控制器的软硬件要求都最高。

自动驾驶与高级辅助系统密不可分。ADAS域控制器，即承担了自动驾驶所需要的数据处理运算力，包括但不限于毫米波雷达、摄像头、激光雷达、GPS、惯导等设备的数据处理，也承担了自动驾驶下，底层核心数据、联网数据的安全。作为一个中枢，自动驾驶域控制器承上启下，很好的服务了汽车的智能化。

五、车身域（车身电子）

车身域控制器，BCM(Body Control Module)/BDU (Body Domain Unit)，是最重要的车身部件之一，平时大家开车最常见的解锁汽车，灯光控制，雨刮控制灯都是它负责。一个功能强大的车身控制模块能够显著提高汽车的舒适性和便捷性，让驾驶员操作更加流畅，因此BCM也衍生出不同功能，不同类别。

总结来说，自动驾驶域控制器是车辆的“大脑”，通过高性能计算、多传感器融合和AI算法，让汽车具备环境感知、决策规划和自主控制的能力。随着技术发展，域控制器将变得更强大、更集成化，推动自动驾驶向更高等级迈进。

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本文转载自​​数字化助推器​​​  作者：天涯咫尺TGH