天津LIN BUS汽车芯片设计方案

硬件先行、软件赋能，域控制器开启汽车软硬件军备竞赛域控制器主控汽车芯片作为未来汽车运算决策的中心，其功能的实现依赖于主控芯片、软件操作系统及中间件、应用算法等多层次软硬件的有机结合。分别来看，主控芯片目前多采用异构多核的SoC芯片，竞争的焦点主要在于AI单元的有效算力、算力能耗比、成本等。软件操作系统及中间件主要负责对硬件资源进行合理调配，以保证各项智能化功能的有序进行。其中，软件操作系统竞争格局较为稳定，多以QNX和Linux及相关衍生版本为主。应用算法则是基于操作系统之上**开发的软件程序，是各汽车品牌差异化竞争的焦点之一。为实现智能汽车的持续进化，整车厂往往会选择“硬件超配、后续软件迭代升级”的方式。因此，域控制器作为未来智能汽车的“大脑”，以主控芯片为**的高性能硬件将率先量产上车，而操作系统及应用软件等则会随着算法模型不断迭代持续更新，逐步释放预埋硬件的利用率，从而实现软件定义汽车。智能座舱SOC汽车芯片产品定义Tier1主机厂商定制化开发需求，长安汽车，吉利汽车，比亚迪的汽车厂。天津LIN BUS汽车芯片设计方案

车门控制模块(DoorControlModule,简称DCM)也叫车门控制单元(DoorControlUnit,简称DCU)，是对车门玻璃升降及防夹、中控门锁、后视镜调节、门灯等进行智能化集中控制的一种汽车电子产品。DCM/DCU是在汽车芯片技术的发展以及CAN/LIN总线技术的广泛应用背景下，为适应汽车智能化、舒适化、安全性、轻量化、模块化等发展要求的必然结果。车门控制模块的电路主要由以下几部分组成：电源电路、电动车窗驱动电路、后视镜驱动电路、加热器驱动电路、**门锁驱动电路、车灯驱动电路、CAN总线接口电路及按键接口电路等。其中包括车窗升降、车门开关、后视镜折叠、水平与上下调节、电加热、转向灯、照地灯、安全灯、控制面板背景灯、按键、高级配置中的后视镜电防眩目等，功能要求越来越多，设计越来越复杂。重庆纹波防夹电动车窗汽车芯片方案开发模数混合集成SOC汽车芯片应用在智能座舱，汽车座椅，自动雨刮应用的案例。

防夹电动车窗主要是针对快速升降（主要是上升），在快速上升过程中，如果有手臂或者其他物体进入玻璃上升区域内时，玻璃上升受到阻碍，停止上升，但电机仍在工作，所以会造成电机过热甚至烧坏电机。防夹系统主要是防止行人在玻璃上升过程中被夹伤，同时也起到了防止电机过热和烧坏（欢迎**指正）。在电机上面会有一个防夹模块（防夹ECU），当玻璃在上升过程时受到阻碍，当阻力大于一定值时（防夹ECU标定值），ECU会判断玻璃上升区域有障碍物，停止上升并翻转，避免电机过热或者烧坏的情况发生。防夹模块需要根据不同的路况进行标定，保证电机不会因为误判而翻转。1、防夹电动车窗车窗玻璃移动过程中的阻力变化与车窗玻璃到达终端的阻力是不一样的，后者阻力远较前者阻力大得多，因此控制方式也不一样。2、当车窗玻璃到达关闭的终端时因阻力变大电动机过载电流也变大，继电器靠过载保护装置会自动切断电流。有的汽车设有玻璃升降终点的限位开关，当玻璃到达终端时压住限位开关，电流被切断电动机就停止运转了。

国内汽车芯片行业将充分受益于汽车智能化升级趋势，未来将存在近千亿级别的市场规模空间。同时，由于海外厂商起步较早，在各个领域均具备不同程度的优势。然而，随着单车含硅量的不断提升以及行业“缺芯”事件的催化，车载半导体进口替代正在加速。（1）在计算及控制芯片领域，国内新兴AI芯片供应商地平线、黑芝麻、芯驰科技等有望受益；车规级微控制器受益标的为腾云芯片、深圳和而泰、极海、比亚迪半导体等。（2）在感知芯片领域，CIS芯片受益标的为韦尔股份等；ISP芯片可重点关注北京君正，此外，富瀚微等标的有望受益；激光雷达相关芯片受益标的为长光华芯（拟上市）、炬光科技（拟上市）等。（3）在通信芯片领域，上游芯片基本由高通、华为、博通等企业垄断，且新兴厂商替代难度较大。因此，我们认为广和通、美格智能等通信模组供应商有望受益，此类厂商此前下游应用多聚焦于物联网领域，汽车智能化升级趋势下可凭借自身优势切入智能汽车供应链。（4）在存储芯片领域，此前国内存储芯片供应商多聚焦于消费电子领域，北京君正因并购ISSI成为国内车载存储芯片领域的稀缺标的。同时，兆易创新、聚辰股份等存储芯片供应商也在加快车载领域的开拓进程，有望受益。国产半导体替代加速，5G、AIoT和汽车芯片三大赛道的投资火热！

汽车芯片其实是个含混的概念，实际上包括了MCU、ASIC、算力Soc、功率半导体、传感器、存储等各类用处不同的芯片。但汽车芯片**短缺的就是MCU而这部分占到了总量的95%。从具体行业情况来看，早在2012年，瑞萨就裁员万人，90%的MCU外包；到2018年，英飞凌的数字芯片一半外包，且计划在5年内达到70%；NXP也不落后，大致有一半的芯片外包。这些外包业务中，70%的份额落入台积电手里，这又造成新的问题。MCU芯片的另一大特点就是芯片供应商和整车厂绑定，形成寡头市场，比如瑞萨与丰田联盟，英飞凌与德系车企联盟，通过这种联盟三大MCU巨头市占率达到了七成。在如今紧张局面下，供应商自然是优先保证巨头大客户，国内的整车厂只能排到相对靠后的位置。模数混合SOC集成汽车芯片在车灯微步进电机的应用案例。北京PEPS无钥匙进入系统汽车芯片研发

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底盘域控制器：主要负责具体的汽车行驶控制，主要包括助力转向系统（EPS）、车身稳定系统（ESC）、电动刹车助力器、安全气囊控制系统以及空气悬架、车速传感器等等。与动力域类似，底盘域内所涉及的控制系统大多都具备较高的安全等级要求，需要符合ASIL-D安全等级（ASIL系列中比较高安全等级）。因此底盘域亦具备着较高的行业门槛，目前多数底盘域控制器仍处于实验室阶段。车身域控制器：主要负责车身功能的整体控制，本身技术门槛较低且单车价值量不高，其本质是在传统车身控制器（BCM）的基础上，集成了无钥匙启动系统（PEPS）、纹波防夹、空调控制系统等功能而成。此外，由于涉及安全等级较低，随着汽车E/E架构的进一步集中化，有望率先实现与智能座舱域的融合。自动驾驶域控制器：承担了自动驾驶所需要的数据处理运算及判断能力，包括对毫米波雷达、摄像头、激光雷达、GPS、惯性导航等设备的数据处理工作。同时，自动驾驶域控制器亦负责车辆在自动驾驶状态下底层核心数据、联网数据的安全保障工作，是推动自动驾驶迈向L3及以上更高等级的部件。此外，由于自动驾驶域控制器需要更强的AI算力以及算法的支持，因而参与研制的厂商众多。天津LIN BUS汽车芯片设计方案

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