汽車(chē)信息娛樂(lè)系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)單一顯示屏不足以滿足的程度。多屏互動(dòng)車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)已成為時(shí)代的需要。
汽車(chē)座艙的發(fā)展歷史
儀表群集被看作一個(gè)集成顯示器(儀表盤(pán)、中控車(chē)機(jī)、HUD等),它幫助駕駛員通過(guò)CAN車(chē)載網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)關(guān)鍵車(chē)輛數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)意義上,所有這些顯示系統(tǒng)(信息娛樂(lè)、抬頭顯示、儀器集群)都由獨(dú)立的汽車(chē)控制單元(ECU)供電,具有獨(dú)立設(shè)計(jì)的UI/UX,從各自的來(lái)源獲取數(shù)據(jù),并且很可能由獨(dú)立的汽車(chē)供應(yīng)商開(kāi)發(fā)。
而未來(lái)“多顯示信息娛樂(lè)系統(tǒng)”,則是由一個(gè)單一的汽車(chē)ECU(單一硬件)供電,并有一個(gè)中央處理單元。
這個(gè)中央硬件和軟件系統(tǒng)作為一個(gè)樞紐,在多個(gè)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(dòng)電話(遠(yuǎn)程控制)等。
導(dǎo)航、車(chē)輛診斷信息、多媒體、語(yǔ)音控制、手勢(shì)控制等特征是未來(lái)信息娛樂(lè)解決方案的主流。在多顯示器信息娛樂(lè)系統(tǒng)背后有很多關(guān)鍵部件:
可以處理多個(gè)顯示器的強(qiáng)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(lán)牙模塊,用于檢測(cè)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(chē)控制單元),將連接到主觸摸顯示器(信息娛樂(lè)顯示器)以及平視顯示器。轉(zhuǎn)播到信息娛樂(lè)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(lè)顯示識(shí)別為主顯示單元,平視顯示和儀表集群為次級(jí)顯示單元。
在目前的架構(gòu)下,汽車(chē)中有布置了一系列子系統(tǒng),它們需要同時(shí)響應(yīng)、交互和保證安全。
在車(chē)輛中引入多個(gè)信息娛樂(lè)顯示器不僅增加了控制單元的數(shù)量,而且使得整個(gè)系統(tǒng)非常復(fù)雜。
如果汽車(chē)上的每個(gè)新功能都要求增加新的ECU,那么汽車(chē)制造商將很難滿足消費(fèi)者在成本和質(zhì)量、體驗(yàn)方面的期望。
2016年,眾多汽車(chē)行業(yè)行業(yè)及媒體預(yù)測(cè)了未來(lái)蘋(píng)果汽車(chē)的座艙,一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的蘋(píng)果車(chē)駕駛艙可能是什么樣子。
目前汽車(chē)制造商普遍面臨一些問(wèn)題:
不同汽車(chē)ECU的一致性問(wèn)題,大多數(shù)汽車(chē)OEM源來(lái)自不同供應(yīng)商的汽車(chē)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(yàn)無(wú)縫和一致性成為一個(gè)挑戰(zhàn)。這是汽車(chē)OEM切換到支持多個(gè)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(yàn)。
保持屏幕上顯示內(nèi)容的準(zhǔn)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(chǎng)景中,設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序需要在它們之間進(jìn)行協(xié)調(diào),以便將準(zhǔn)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(shí),延遲問(wèn)題也需要最小化。
一個(gè)可以處理多個(gè)顯示器的統(tǒng)一汽車(chē)ECU成為必選項(xiàng)。單一芯片組設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新使得一個(gè)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(chē)ECU以支持新的特性時(shí),都需要增加成本。對(duì)于多個(gè)顯示器使用不同的硬件平臺(tái)會(huì)導(dǎo)致大量開(kāi)銷(xiāo),采購(gòu)團(tuán)隊(duì)必須與多個(gè)供應(yīng)商協(xié)調(diào)。
此外,每個(gè)硬件都需要在部署之前驗(yàn)證和驗(yàn)證。隨著時(shí)間的推移和成本的增加,這些過(guò)程涉及一系列的測(cè)試和驗(yàn)證過(guò)程。
ECU系統(tǒng)的脆弱性,到2020年,全球80%的新車(chē)將提供數(shù)字互聯(lián)功能,這引發(fā)了嚴(yán)重的安全擔(dān)憂。
具有多個(gè)ECU類(lèi)似于在房子里有多個(gè)門(mén),黑客可以尋找最不安全的門(mén)并破壞系統(tǒng)。此外,汽車(chē)制造商還必須確保多個(gè)ECU再次升級(jí)的成本。
可見(jiàn)的趨勢(shì)(并且到2020年車(chē)型會(huì)開(kāi)始進(jìn)入小部分量產(chǎn)階段),利用處理能力更強(qiáng)的多核 CPU/GPU 芯片相對(duì)集中的去控制每個(gè)域,以取代目前的分布式汽車(chē)電子電氣架構(gòu)(EEA)。
目前大部分的OEM的車(chē)型處在網(wǎng)關(guān)的階段,也就是說(shuō),還沒(méi)有試圖把原來(lái)的車(chē)型進(jìn)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(kāi)始整合,但是從架構(gòu)上來(lái)看,這里更多的是被動(dòng)的。
后續(xù)域控制器的核心發(fā)展,還是芯片的計(jì)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(jì)分離。
按照偉世通對(duì)座艙域控制平臺(tái)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(lè)平臺(tái)集成到單個(gè)域控制器中。
同時(shí),照明、供暖和空調(diào)顯示器集成正在進(jìn)行。到2020年,SmartCore?將可以實(shí)現(xiàn)控制遠(yuǎn)程、高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)顯示器、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)平視顯示器、汽車(chē)外后視鏡、全景環(huán)視、駕駛員監(jiān)控和后座娛樂(lè)系統(tǒng)——全部集成。
在單個(gè)ECU上集成這些功能的控制減少了信號(hào)延遲,消除了過(guò)多的布線,并節(jié)省了相當(dāng)大的重量。同時(shí),隨著未來(lái)幾年芯片處理能力的提升,域控制器計(jì)算平臺(tái)將釋放足夠的運(yùn)算能力來(lái)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(chē)開(kāi)發(fā)者大會(huì)智能座艙專場(chǎng)論壇上,來(lái)自偉世通SmartCore?平臺(tái)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(shì)。
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原文標(biāo)題:汽車(chē)座艙重構(gòu):從減少ECU到多域控制器 | GGAI開(kāi)發(fā)者大會(huì)
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