4. 系统架构设计交付物
系统架构设计交付物是EyeQ域控制器项目从需求走向硬件实现的第一道工程闸门。它要回答的不是“功能能不能做”,而是“用哪些器件、按什么拓扑、在什么约束下把功能稳定地做出来”。本节围绕四类核心交付物展开:域控制器内部架构、传感器配置、通信拓扑、供电与散热方案,并给出可评审的判断依据。
一、域控制器架构:从SoC到接口的层次划分
EyeQ域控制器的架构交付物通常以分层框图呈现,至少包含四层:感知输入层、计算核心层、安全监控层、执行输出层。计算核心以EyeQ系列SoC为主芯片,围绕它配置LPDDR、eMMC/UFS、电源管理芯片(PMIC)、看门狗与安全岛。感知输入层负责摄像头、毫米波雷达、超声波、IMU等信号的接入与预处理;执行输出层则通过CAN/CAN FD、LIN、以太网向底盘、转向、制动等执行器发送控制指令。
架构评审的关键不是框图是否好看,而是接口定义是否闭合。评审时应逐项核对:每个传感器是否有明确的接入通道、带宽预算与时延预算;SoC的MIPI CSI通道数是否满足摄像头路数;以太网交换芯片的端口分配是否与拓扑一致;安全监控路径是否独立于主计算路径。一个常见问题是摄像头路数增加后,MIPI通道不足,只能通过串行器/解串器级联,这会引入额外时延,必须在架构阶段就标注出来。
二、传感器配置:安装位置、视场与冗余
传感器配置交付物应包含一张整车安装布局图,标注每个传感器的安装位置、朝向、视场角(FOV)、探测距离与分辨率。以典型L2+方案为例:前视摄像头安装于挡风玻璃内侧,水平FOV约100°,负责车道线与前方目标;前向毫米波雷达安装于前保险杠中央,探测距离约200m;角雷达布置于四角,覆盖盲区;环视摄像头布置于前后车标与左右后视镜下方,用于泊车与低速场景。
评审要点在于“覆盖是否连续、冗余是否有效”。前视与角雷达在相邻区域应有重叠,避免出现探测盲区;关键功能(如AEB)应具备至少一条独立冗余路径,例如摄像头与雷达同时提供目标信息。此外,安装位置必须考虑遮挡、污损、温度与振动,例如前保险杠雷达需避开金属支架与雨雪积聚区。配置表中应明确每个传感器的型号、接口类型、供电电压与数据速率,作为后续线束与拓扑设计的输入。
三、通信拓扑:带宽、时延与安全边界
通信拓扑交付物描述域控制器与传感器、执行器、其他域控制器之间的连接关系。当前主流方案采用“以太网骨干+CAN FD分支”的混合拓扑:摄像头与激光雷达通过千兆以太网接入,雷达与底盘执行器通过CAN FD接入,域控制器内部通过PCIe或以太网交换芯片互联。
评审时应关注三点:第一,带宽预算。例如8路1080p摄像头,每路压缩后约2~4Mbps,若采用RAW传输则可达1~2Gbps,必须核算交换芯片背板带宽。第二,时延预算。从传感器采样到执行器输出的端到端时延,AEB场景通常要求小于150ms,其中通信时延应控制在20ms以内。第三,安全边界。涉及转向、制动的报文应走独立CAN通道或具备E2E保护,避免与娱乐、诊断报文混流。
四、供电与散热方案:从功耗预算到热设计
供电方案交付物应包含输入电压范围、PMIC选型、各路输出电压与电流预算、上电时序与掉电保护。EyeQ域控制器通常由整车12V系统供电,输入范围按9~16V设计,需考虑冷启动与抛负载。PMIC需为SoC核心、LPDDR、UFS、以太网交换芯片、CAN收发器分别提供独立电源轨,并满足上电时序要求:核心电压先于IO电压建立,避免闩锁。
散热方案则从功耗预算出发。以典型配置为例,EyeQ SoC功耗约8~12W,交换芯片约2~3W,PMIC与外围约3~5W,整机功耗约15~25W。若采用自然散热,需保证外壳表面积与导热路径;若采用风冷或液冷,需明确风道方向、风扇转速控制策略与故障降级策略。评审时应核对:最高环境温度下SoC结温是否低于105℃;散热器与芯片之间的导热界面材料是否明确;温度传感器布置是否覆盖热点区域。
五、评审要点汇总与常见问题
四类交付物并非孤立,评审时应交叉验证。例如传感器配置增加一路摄像头,会同时影响MIPI通道、以太网带宽、供电电流与散热功耗,必须在架构阶段同步更新。常见问题包括:拓扑图中未标注带宽与时延预算;供电方案未给出上电时序;散热方案只写“自然散热”而无热仿真或实测数据;传感器安装位置与整车造型冲突未提前识别。
建议评审时采用“接口闭合检查表”:每个传感器是否有明确接入通道;每条通信链路是否有带宽与时延余量;每路电源是否有电压、电流与时序定义;每个热点是否有温度监控与降级策略。只有四类交付物在接口、参数与约束上完全闭合,架构设计才算具备进入详细设计阶段的条件。