汽車信息娛樂系統的發展已經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已成為時代的需要。
汽車座艙的發展歷史
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車載網絡訪問關鍵車輛數據。傳統意義上,所有這些顯示系統(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,具有獨立設計的UI/UX,從各自的來源獲取數據,并且很可能由獨立的汽車供應商開發。
而未來“多顯示信息娛樂系統”,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作為一個樞紐,在多個顯示器上投射輸出,包括傳統的HUD、擋風玻璃,儀表集群,甚至是連接移動電話(遠程控制)等。
導航、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背后有很多關鍵部件:
可以處理多個顯示器的強性能處理器及操作系統,CAN、LVDS和其他網絡協議支持,GPS、Wi-Fi和藍牙模塊,用于檢測環境光、姿態、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。轉播到信息娛樂顯示的信息通常是預先定義的。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。
在目前的架構下,汽車中有布置了一系列子系統,它們需要同時響應、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量,而且使得整個系統非常復雜。
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量、體驗方面的期望。
2016年,眾多汽車行業行業及媒體預測了未來蘋果汽車的座艙,一個數據驅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,大多數汽車OEM源來自不同供應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。這是汽車OEM切換到支持多個功能的單一ECU的原因之一,從而幫助創建整體和一致的用戶體驗。
保持屏幕上顯示內容的準確性,OEM想要在屏幕上顯示的內容量正在迅速增加。在這樣的場景中,設備驅動程序需要在它們之間進行協調,以便將準確的信息傳遞給顯示器。
此外,當顯示器顯示一些安全關鍵信息時,延遲問題也需要最小化。
一個可以處理多個顯示器的統一汽車ECU成為必選項。單一芯片組設計和開發的創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致大量開銷,采購團隊必須與多個供應商協調。
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系統的脆弱性,到2020年,全球80%的新車將提供數字互聯功能,這引發了嚴重的安全擔憂。
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。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(EEA)。
目前大部分的OEM的車型處在網關的階段,也就是說,還沒有試圖把原來的車型進入整合階段,可能由于供應商的原因,把一些功能已經開始整合,但是從架構上來看,這里更多的是被動的。
后續域控制器的核心發展,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組件,能在軟件中分配和執行,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計分離。
按照偉世通對座艙域控制平臺的技術路線圖規劃,目前這一代SmartCore?座艙域控制產品已經可以把儀器集群、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、供暖和空調顯示器集成正在進行。到2020年,SmartCore?將可以實現控制遠程、高級駕駛員輔助系統顯示器、增強現實平視顯示器、汽車外后視鏡、全景環視、駕駛員監控和后座娛樂系統——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,并節省了相當大的重量。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者大會智能座艙專場論壇上,來自偉世通SmartCore?平臺總監Marcus W?rmer將發表主題演講,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:從減少ECU到多域控制器 | GGAI開發者大會
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