汽車信息娛樂系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)達到了一個單一顯示屏不足以滿足的程度。多屏互動車載信息娛樂系統(tǒng)已成為時代的需要。
汽車座艙的發(fā)展歷史
儀表群集被看作一個集成顯示器(儀表盤、中控車機、HUD等),它幫助駕駛員通過CAN車載網(wǎng)絡(luò)訪問關(guān)鍵車輛數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)意義上,所有這些顯示系統(tǒng)(信息娛樂、抬頭顯示、儀器集群)都由獨立的汽車控制單元(ECU)供電,具有獨立設(shè)計的UI/UX,從各自的來源獲取數(shù)據(jù),并且很可能由獨立的汽車供應(yīng)商開發(fā)。
而未來“多顯示信息娛樂系統(tǒng)”,則是由一個單一的汽車ECU(單一硬件)供電,并有一個中央處理單元。
這個中央硬件和軟件系統(tǒng)作為一個樞紐,在多個顯示器上投射輸出,包括傳統(tǒng)的HUD、擋風(fēng)玻璃,儀表集群,甚至是連接移動電話(遠程控制)等。
導(dǎo)航、車輛診斷信息、多媒體、語音控制、手勢控制等特征是未來信息娛樂解決方案的主流。在多顯示器信息娛樂系統(tǒng)背后有很多關(guān)鍵部件:
可以處理多個顯示器的強性能處理器及操作系統(tǒng),CAN、LVDS和其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持,GPS、Wi-Fi和藍牙模塊,用于檢測環(huán)境光、姿態(tài)、接近度和更多的傳感器,以及集成平視顯示器。
主板,可以稱為統(tǒng)一ECU(或汽車控制單元),將連接到主觸摸顯示器(信息娛樂顯示器)以及平視顯示器。轉(zhuǎn)播到信息娛樂顯示的信息通常是預(yù)先定義的。另一方面,用戶可以選擇顯示在集成平視顯示器上的信息。
主硬件單元將信息娛樂顯示識別為主顯示單元,平視顯示和儀表集群為次級顯示單元。
在目前的架構(gòu)下,汽車中有布置了一系列子系統(tǒng),它們需要同時響應(yīng)、交互和保證安全。
在車輛中引入多個信息娛樂顯示器不僅增加了控制單元的數(shù)量,而且使得整個系統(tǒng)非常復(fù)雜。
如果汽車上的每個新功能都要求增加新的ECU,那么汽車制造商將很難滿足消費者在成本和質(zhì)量、體驗方面的期望。
2016年,眾多汽車行業(yè)行業(yè)及媒體預(yù)測了未來蘋果汽車的座艙,一個數(shù)據(jù)驅(qū)動的蘋果車駕駛艙可能是什么樣子。
目前汽車制造商普遍面臨一些問題:
不同汽車ECU的一致性問題,大多數(shù)汽車OEM源來自不同供應(yīng)商的汽車控制單元和其他硬件/軟件組件。在這種情況下,保持用戶體驗無縫和一致性成為一個挑戰(zhàn)。這是汽車OEM切換到支持多個功能的單一ECU的原因之一,從而幫助創(chuàng)建整體和一致的用戶體驗。
保持屏幕上顯示內(nèi)容的準確性,OEM想要在屏幕上顯示的內(nèi)容量正在迅速增加。在這樣的場景中,設(shè)備驅(qū)動程序需要在它們之間進行協(xié)調(diào),以便將準確的信息傳遞給顯示器。
此外,當(dāng)顯示器顯示一些安全關(guān)鍵信息時,延遲問題也需要最小化。
一個可以處理多個顯示器的統(tǒng)一汽車ECU成為必選項。單一芯片組設(shè)計和開發(fā)的創(chuàng)新使得一個電子控制單元能夠處理多種功能。
更多的ECU意味著更高的成本,每次添加新的汽車ECU以支持新的特性時,都需要增加成本。對于多個顯示器使用不同的硬件平臺會導(dǎo)致大量開銷,采購團隊必須與多個供應(yīng)商協(xié)調(diào)。
此外,每個硬件都需要在部署之前驗證和驗證。隨著時間的推移和成本的增加,這些過程涉及一系列的測試和驗證過程。
ECU系統(tǒng)的脆弱性,到2020年,全球80%的新車將提供數(shù)字互聯(lián)功能,這引發(fā)了嚴重的安全擔(dān)憂。
具有多個ECU類似于在房子里有多個門,黑客可以尋找最不安全的門并破壞系統(tǒng)。此外,汽車制造商還必須確保多個ECU再次升級的成本。
可見的趨勢(并且到2020年車型會開始進入小部分量產(chǎn)階段),利用處理能力更強的多核 CPU/GPU 芯片相對集中的去控制每個域,以取代目前的分布式汽車電子電氣架構(gòu)(EEA)。
目前大部分的OEM的車型處在網(wǎng)關(guān)的階段,也就是說,還沒有試圖把原來的車型進入整合階段,可能由于供應(yīng)商的原因,把一些功能已經(jīng)開始整合,但是從架構(gòu)上來看,這里更多的是被動的。
后續(xù)域控制器的核心發(fā)展,還是芯片的計算能力的快速提升,部分Tie1和OEM希望屬于公用信息的系統(tǒng)組件,能在軟件中分配和執(zhí)行,這樣以足夠的資源快速的完成客戶需求的功能,也就是讓軟件和硬件的設(shè)計分離。
按照偉世通對座艙域控制平臺的技術(shù)路線圖規(guī)劃,目前這一代SmartCore?座艙域控制產(chǎn)品已經(jīng)可以把儀器集群、平視顯示器(HUD)和信息娛樂平臺集成到單個域控制器中。
同時,照明、供暖和空調(diào)顯示器集成正在進行。到2020年,SmartCore?將可以實現(xiàn)控制遠程、高級駕駛員輔助系統(tǒng)顯示器、增強現(xiàn)實平視顯示器、汽車外后視鏡、全景環(huán)視、駕駛員監(jiān)控和后座娛樂系統(tǒng)——全部集成。
在單個ECU上集成這些功能的控制減少了信號延遲,消除了過多的布線,并節(jié)省了相當(dāng)大的重量。同時,隨著未來幾年芯片處理能力的提升,域控制器計算平臺將釋放足夠的運算能力來適配更多新功能。
9月28日,即將在北京舉辦的2018年度高工智能汽車開發(fā)者大會智能座艙專場論壇上,來自偉世通SmartCore?平臺總監(jiān)Marcus W?rmer將發(fā)表主題演講,分享座艙的多域控制器趨勢。
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原文標題:汽車座艙重構(gòu):從減少ECU到多域控制器 | GGAI開發(fā)者大會
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