大陆集团区域控制器加速基于服务器的车辆架构的发展

德国雷根斯堡，2024年5月27日。继成功量产高性能计算单元之后，大陆集团又斩获了来自欧洲和亚洲七家汽车制造商的区域控制器订单。其中，本土首个区域控制器将搭载在国内一家头部汽车制造商上并已进入量产阶段。大陆集团的电子专家正驱动全球软件定义汽车的发展。区域控制器构成了软件定义汽车中基于服务器的电子电气（E/E）架构的中间层。区域控制器介于传感器和执行器以及高性能计算单元之间，根据物理区域分布车辆架构，并确保跨域间的电子器件交互顺畅，减少复杂性，是车辆中无线软件升级的关键。

“凭借高性能计算单元，大陆集团成为基于服务器的车辆架构顶层控制的领先制造商。随着区域控制器的推出，我们为中间层提供了解决方案。大陆集团的区域控制器采用平台化和模块化的开发模式，所以我们可以在接到订单后一年内进行量产。我们致力于加速将软件定义的车辆量产落地。” 大陆集团车联网与架构事业群负责人Jean- François Tarabbia说道。

区域控制器与物理区域电子元件之间的数据链接优化

一个区域控制器（ZCU）能将车辆的一个局部物理区域内所有电子和电气连接在一起。例如，几个ZCU分别负责车辆前部、右侧、左侧或后部等物理区域内的所有服务和数据管理任务。这使得ZCU与物理区域中的电子元件如传感器和执行器之间的数据路径得以优化。与以往可能需要高达一百个甚至更多单独的控制单元的情况相比，现在的架构不仅降低了复杂性，同时减轻了重量，从而减少二氧化碳排放。这使得车辆中高度复杂的线束得以大大简化，未来车辆制造商能够自动进行安装。几个ZCU之间通常通过高性能的以太网与相关的高性能计算单元连接，从而支持高性能计算单元的各种功能，如硬件和软件的分离、最优的网络安全和更新迭代能力。同时，ZCU还负责一些特殊任务，如控制、实时功能、信号到服务的转换、通信管理和智能配电管理。

全新电子电气架构的可扩展产品组合

这是一个新的开始：在车辆中，以前是将单个功能或功能区域集成到单独的控制单元中，现在一种全新的方案正在取而代之。随着车辆变得更多地由软件定义，并成为物联网（IoT）的一部分，具有众多嵌入式系统的复杂电子电气（E/E）架构正逐渐被证明无法适应此趋势。全新的解决方案基于仅有三个层级的精简车辆架构：基层工作层由各个传感器和执行器组成。在此之上是中间层，负责本地控制以及软件和数据管理。位于这一层的区域控制器（ZCU）具有一个特殊功能：来自不同域的数据流在此整合，并以协调的方式输送至由少数高性能计算单元组成的顶层控制层。反过来，ZCU充当中介，以确保来自服务器层的指令得到执行。此外，ZCU还能为周边的电子控制单元（ECU）分配电源，并提供高达40安培的电气保护。ZCU还为未来的48伏电气系统提供解决方案。当然，ZCU支持功能安全要求以及SEooC安全性评估准则，以便在其他车辆中复用（软件）组件。

以服务导向和软件驱动车辆的平台

“区域控制器（ZCU）就像车辆中量身定制的关键枢纽和网关。这种新架构大幅简化了线束，并且减轻了重量。车辆物理区域内功能的明确划分、硬件和软件的分离以及接口的标准化，使管理车辆中日益增长的复杂性和几乎爆炸式增长的软件范围变得更加容易。”大陆集团车联网与架构事业群区域控制器产品组负责人Dragos Bohotineanu解释说。

作为本地数据节点，ZCU简化了数据管理和服务提供。ZCU还支持通过OTA进行应用服务的安全更新与安装。这是由特殊的网络安全元素提供的保障。通过模块化的平台，ZCU能够灵活地适配各类应用程序的特定要求。

经过验证的应用软件可以在新车型中继续使用，因此减少了验证工作并加快了开发速度——从而加快了产品上市的速度。“通过我们的区域控制器平台，我们协助客户掌握软件操作并最大限度地降低复杂性。”Bohotineanu说。