助力智能汽车迈向 L3 及以上自动驾驶等级的关键技术。
线控底盘的核心特点在于可实现“人机解耦”，同时具备高精度、高安全性、高响应速度等 优势。整体而言，线控底盘实际是对汽车底盘信号的传导机制进行线控改造，以电信号传导 替代机械信号传导，从而使其更加适用于自动驾驶车辆。其具体传导过程是将驾驶员的操作 命令传输给电子控制器，再由电子控制器将信号传输给相应的执行机构，最终由执行机构完 成汽车的转向、制动、驱动等各项功能。
在此过程中，由于线控结构替代了方向盘、刹车踏 板与底盘之间的机械连接，因而此前将由人力直接控制的整体式机械系统亦变成了操作端和 设备端相互独立的两部分，并且设备端不仅可以由人传递的信号操作，也能由其它来源的电 信号操作，从而实现“人机解耦”。此外，由于线控结构之下操作单元和执行单元之间不存 在机械能量的传递，因此其响应时间将大大缩短、精度将大幅提升。同时，执行单元使用外 来能源执行操作命令，其执行过程和结果受电子控制器的监测和控制，也有利于在遇到紧急 工况时保证驾驶员和乘客的安全，因此线控底盘亦具有高安全性的特点。
分拆结构来看，线控底盘由线控换挡、线控油门、线控悬架、线控转向、线控制动五大环节 组成。其中，线控油门及线控换挡由于技术难度较低、已于上世纪 90 年代初开始逐步量产 上车，且当前渗透率已相对较高（定速巡航即为线控油门的基础应用之一）。相较而言，线 控悬架、转向及制动系统，受制于高昂技术壁垒及上车成本，目前整体仍处于量产的初期阶 段。根据我们测算，当前线控制动渗透率仅为 3%左右、线控悬架渗透率不足 3%、线控转向 几乎尚未实现规模化量产。
基于线控底盘“人机解耦、高精度、高安全性”等特点，线控底盘将为实现高阶自动驾驶的 必要条件，未来有望逐步取代机械式底盘。自动驾驶功能的实现依赖于感知层、决策层和执 行层三部分的协调配合。当自动驾驶发展进程由低阶迈向高阶的过程中，不仅仅需要感知层 传感器、决策层主控芯片及算法等的持续升级，对于执行层性能亦将有着更高的要求。相较于传统机械式底盘，由电信号控制的线控底盘则在响应速度、精度等方面具备更强的优势。 同时，当自动驾驶功能等级迈向 L4 级及以上时，车辆的行驶将完全脱离人工干预，也即整 车执行系统不再具备驾驶员作为安全冗余。因此，为保证整车在无人驾驶过程中的安全性， 高阶自动驾驶车辆在执行层的设计中，需要在制动、转向等关键执行环节实现双重甚至多重 冗余。而考虑到车内空间、信号传导机制、响应精度等因素，以线控结构替代机械式结构则 是实现执行器多重安全冗余的必要条件：
我们以“双冗余线控转向”和“多重冗余线控制动方案”为例，具体说明线控结构对于提升 自动驾驶安全程度的必要性： （1）双冗余线控转向方案：所谓双冗余系统实际上是并行的两套独立的控制系统。以双冗 余线控转向系统为例，在正常状态下，两套转向系统（均包含电源、传感器和执行部件等） 同时工作，各输出 50% 的需求转矩实现转向助力。若系统中某一部件出现故障，则另一套 系统由于完整独立可以继续提供部分助力，从而避免完全无助力的情况。两套冗余的系统除 了相互独立提供助力外，还会进行必要的内部通讯，以应对各种突发工况。除此之外，为了 使两个 ECU 之间的功能同步，需要共享的数据使用串行外设接口进行通讯，无需实时同步 的数据则使用控制器局域网络（CAN）进行传输。
（2）多重冗余线控制动方案：对于制动系统而言，如果仅考虑以两套制动系统（制动系统 与电子驻车系统双冗余）做双冗余，则并没有考虑到其中单制动系统的冗余控制措施，且常 规的制动系统冗余方案会因控制器切换造成延时控制问题，引起不必要的安全隐患。因此， 线控制动系统往往需要多重冗余的设计。例如自动驾驶主辅控制器之间的冗余、自动驾驶域 控制器与整车控制器之间的冗余、自动驾驶系统 CAN 和以太网通讯的冗余、5G CPE 设备与 车端所有控制器的冗余（实现关键时刻的远程接管）。可以看到，基于线控制动技术的应用， 整体可满足自动驾驶车辆在各种失效条件下的行车安全需求，进一步保证了高阶自动驾驶系 统的可靠性。
