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智能座舱系统架构框图及软件架构解析

来源:凯发官网入口    发布时间:2023-09-29 02:42:20

智能座舱系统架构框图及软件架构解析

  产品简介
 
 

  传统座舱域是由几个分散子系统组成,这种架构无法支持多屏联动、多屏驾驶等功能,因此催生出座舱域控制器这种域集中式的计算平台。

  智能座舱的构成最重要的包含全液晶仪表、大屏中控系统、车载信息娱乐系统、抬头显示系统、流媒体后视镜等,核心控制部件是域控制器(DCU)。

  智能座舱域控制器通过以太网/MOST/CAN,实现抬头显示、仪表盘、导航等部件的融合,不仅仅具备传统座舱电子部件,还进一步整合智能驾驶ADAS 系统和车联网 V2X 系统,从而逐步优化智能驾驶、车载互联、信息娱乐等功能。

  大家想象下,你是驾驶员,从上车发动,到抵达目睹地停车入库,可能会操作的:

  我们顺着第一节的系统功能,就比较好进行芯片层面的理解,及域控制器的芯片框图,如下

  左上角的,能够理解是域控SoC最小系统要的,包括供电,存储(eMMC和DRAM),时钟

  左下角的则是功能部分,比如WiFi&BT一般选择双模模组,通过SDIO和SoC通信;AudioDSP也可以只是Codec + PA,只要用于音频采集及播放(具体的语音交互逻辑一般云端结合本地方式处理);SDCARD则用于保存相关信息

  因为域控制器需要和其他ECU通信,比如VCU,比如其他域控制器,一方面SoC中不带有CAN等通信外设,一方面本身需要一颗MCU监控SoC及系统的状态,因此这里一般会配套一套ASIL-B级别的MCU

  我们结合软件系统,可以加深对系统及硬件的理解,如下,座舱域控制器的软件系统复杂程度非常高,软件研发人员数目远超硬件人员(还不涉及到算法人员);

  SoC运行Hypervisor,在Hypervisor之上运行两类操作系统,其中对实时性和安全性要求比较高的安全域模块跑在QNX或者Linux系统上;对实时性要求不太高、但对生态要求比较高的娱乐域模块跑在Android系统上;

  MCU运行AUTOSAR系统,用于CAN/LIN总线的唤醒、通讯以及电源管理等;

  特斯拉Model的域控制器,由两块电路板构成,一块是主板,另一块是固定在主板上的一块小型无线通信电路板(图中粉色框所示)。这一块通信电路板包含了LTE模组、以太网控制芯片、天线接口等,相当于传统汽车中用于对外无线通信的T-box

  主板采用了双面PCB板,正面主要布局各种网络相关芯片,例如Intel和Marvell 的以太网芯片,Telit 的LTE 模组,TI的视频串行器等。正面的另一个及其重要的作用是提供对外接口,如蓝牙/WiFi/LTE 的天线接口、摄像头输入输出接口、音频接口、USB 接口、以太网接口等。

  现代Genesis GV60座舱域控制器,被现代称之为Connected Car Integrated Cockpit即CCIC,无缝连接仪表、中控、HUD、电子倒车镜。CCIC应该使用了QNX的虚拟机,一套硬件拖动中控、仪表和两个电子倒车镜。仪表和中控的尺寸都是12.3英寸,与宝马旗舰iX的座舱设计颇为近似。

  主PCB版正面,英伟达的标记非常醒目,SoC可能是英伟达的Xavier,也可能是Orin的座舱版。SoC周边4个LPDDR,一个三星的UFS,背面还有一个Spansion的NOR Flash。左边那个大的芯片可能是博通的以太网交换机。

  主板背面,外围的设计非常类似奔驰NTG7的设计,最左边是两路视频输出,通过MAX92936的GMSL做解串行,这是颗特别的芯片,不是美信的常规产品,奔驰也有使用,一路输出到中控屏,另一路将中控屏的内容投射到仪表显示屏。再左边可能是一个4路全景摄像头输入,连接了一个GMSL解串行芯片。再左边两路连接器连在一个解串行上,推测可能是仪表视频输出,再左边是驾驶员行为监测摄像头输入,解串行是MAX96312,也是属于非标准产品。再左边可能是A2B音频总线连接器,由一颗瑞昱的A2B音频总线芯片连接,最右边可能是一颗PHY。

  电源板正面,中间靠右的芯片可能是MCU,中间靠左靠上的可能是音频DSP芯片。

  日产车机屏幕通常有8、9、12.3英寸三种,其中9英寸是主流,本次拆解的就是9英寸车机

  和之前拆解的车机不同,日产车机是和屏幕一体的,早期的车机大多这么设计。通过FPC软板与屏幕连接,后来改为用解串行芯片加LVDS连接。

  9英寸屏幕分辨率是1280*720,电容触摸屏,支持苹果CarPlau和Android Auto,支持DAB,两个USB。本次拆解是美国版本日产车机,从标签能够准确的看出是日本歌乐制造的。

  与高端车机一样,电路板也是分成三块,一块是电源音频MCU,另一块是主处理器板,还有一块是DAB收音板。

  主芯片是韩国Telechips的TCC8031,就是中间面积最大者。Telechips名不见经传,实际在中低端车机领域实力很强,2021年收入大约1.1亿美元,出货量超千万片。

  TCC8031正下方是两片DDR3 DRAM,型号为EM6HE16EWAKG-10H,容量为每片4Gb,也就是0.5GB,估计制造工艺是28纳米,这是中国台湾地区的钰创供应的,钰创是罕见的内存设计企业,自己设计内存再委托华邦晶圆厂代工,年收入大约2亿美元。

  TCC8031左边是一片SDARM,型号为EM636165TS,容量非常小,只有16Mb,体积却不小,估计是0.13微米也就是130纳米工艺制造的。

  在TCC8031正上方的芯片,从型号推断是中国深圳企业江波龙电子供应的eMMC,江波龙也是上市公司,与钰创一样是IC设计公司,在中国台湾地区代工,容量为8GB,或许是比较老旧的MLC NAND。

  主板背面如上图,只有一颗大的芯片,是中国台湾地区晶豪科技企业来提供的Bootloader Flash,型号EM29LV320A,容量只有48Mb,体积硕大,估计也是130纳米工艺制造的,晶豪科技2021年收入大约2亿美元,2022年能到2.5亿美元。

  最底层的电路板,主要是收音、供电、音频放大和MCU。收音方面,也是Telechips的芯片,或许是TCC3171。解串行方面是美信的。电路板背面主要芯片是瑞萨的MCU。麦克分输入放大与音频,CODEC是AKM的AK4616,尽管日产处处节省本金,甚至包括低密度的线路板都考虑到了,但是音质方面居然破例用了一颗单独的音频DAC,音源对音质影响最大,远高于扬声器单元和放大器,可惜大部分厂家包括上百万的豪车也是用主芯片里的音频DAC,日产破例用了PCM1681做音频DAC,就在左上角,PCM1681属于BB公司,BB公司后来被德州仪器收购。

  PCM1681信噪比105分贝,24-Bit, 192-kHz,价格也很低,只有1.5美元,但音频线路要重新设计,有点麻烦。针对座舱的音频设计,如果考虑德州仪器的PCM1794,价格大概14美元,但比在扬声器增加70美元来的效果要好得多,若是顶级音频发烧友,推荐ESS的ES9038PRO(价格约100美元)或者4片PCM1704并联,效果比在扬声器上增加500美元来得效果要明显。音频放大则是意法半导体的D类放大器,最大4路20瓦输出。

  技术描述: 科大讯飞情景智能座舱将“快、简、趣”作为产品理念,从“情、景和智能”三个基本点出发,通过全场景的多模交互、个性化的功能设计、优秀的视听体验以及多样化的智能感知几个维度,打造品牌特点,为用户更好的提供极致的智能座舱驾乘体验。 独特优势: 1、深度集成语音、视觉、音效等座舱交互技术; 2、基于国产座舱域控制器的芯算融合,打造行业领先的座舱交互体验; 3、与系统生态深层次地融合,打造丰富的车内小场景设计; 4、基于车企和用户的个性化定制; 5、覆盖车企、4S店和用户三端的智能服务和持续关注。 应用场景: 1、用户购车、用车、养车和修车等场景; 2、车企研发、制造和营销等场景。 未来前景:

  SoC的理想境界是具有普遍性且具高度定制性,在这种条件下,SoC的技术越来越具有多样化。 预计到2011年,全球消费类电子系统芯片产量将增长到17.7亿元,复合年成长率为6.9%。这一数据反映出消费类IC市场正进入“更成熟的阶段”,视频处理、视频合成、人工智能等技术的应用,将为该领域的成长提供核心动力。 Gartner Dataquest副总裁兼首席分析师Bryan Lewis指出,在历经数年摸索后,SoC的架构已逐渐明朗,他称之为第二代SoC。Bryan表示,这一代的SoC已走向混合型的架构,也就是除了功能的多样性外,也尝试采用混合型的制程技术。 第二代SoC的另一项特征是次系统的独立性与平

  BlackBerry携手诺博科技打造智能座舱域控制器,助力中国新一代潮流SUV——长城哈弗H6S 中国,上海 – 2021年8月27日 – BlackBerry(纽交所股票代码:BB;多伦多证券交易所股票代码:BB)与诺博汽车科技有限公司(以下简称“诺博”)今日宣布,基于BlackBerry QNX Neutrino 实时操作系统 (RTOS)和QNX Hypervisor打造的诺博智能座舱域控制器现已投入量产。这款领先的智能座舱域控制器已率先被应用于长城新一代SUV哈弗H6S,为用户更好的提供更加个性化且更具互动性的驾驶体验。 作为长城汽车的旗舰SUV,哈弗H6一直都是受中国消费者青睐的热销车型。新一代车型不仅采用了焕然一新的

  域控制器 /

  目前,国内各大车厂在数字化转型上都开始建立各自的子公司或外部深度战略合作公司。 一直以来,技术的变革都在大力地改变人们的生活。如今,在新技术的驱动下,汽车产业已经改头换面,无论是设计、动力系统,或者车内的智能网联系统,都是前人没有想象过的。除了房子,另一个生活的空间——汽车,正成为人类生活中另一个重要的伙伴。 伴随着互联网和5G技术的发展,汽车智能化的脚步不断加快,车正逐渐脱离人的直接控制,向数字化、智能化转型。 “懂用户,有温度”是智能汽车最理想的样子,无论是硬件配备,还是软件应用,都可使得用户在一个数字化空间中时刻都感受到被服务的“无感的舒适”,即获得生理和心理的双重松弛与舒适。 也许人们并没那么强烈的感受,

  到数字化转型 上海车展 /

  在汽车行业智能化、网联化的发展的新趋势下,智能座舱已成为车企打造差异化竞争、提升使用者真实的体验的重要发力点。怎么来实现快速开发、节约研发成本、打造出功能丰富并具有竞争力的座舱产品,慢慢的变成了汽车产业链所面临的共同挑战。 作为一家致力于汽车智能化的科技公司,亿咖通科技基于自身在智能座舱领域的深厚技术积累与行业前瞻思考,推出了兼具性能与性价比、具备强大扩展性的E02新一代车规级智能座舱算力模组,助力智能座舱供应商实现快速开发,打造出具备强大竞争力的产品,最终实现赋能车企、推动行业前行的目标。 通过AEC-Q104车规级认证,构筑智能座舱稳健基石 与消费级设备不一样,汽车对芯片和元器件的工作时候的温度、运行稳定性、抗干扰性能、常规使用的寿命、更低故障率

  算力模组落地 /

  面向先进智能座舱的X9系列芯片是高性能、高可靠的车规级芯片 来源:Getty Images Plus/piyaset 根据芯驰科技9月17日发布的一篇新闻稿,公司宣布与梧桐车联在汽车智能驾驶舱领域达成合作协议。双方将依托芯驰科技X9智能座舱芯片系列新产品以及梧桐车联OpenOS先进系统和高算力优势,共同打造智能网联解决方案。 基于梧桐车联OpenOS技术,客户能创建一个更灵活的汽车座舱交互系统,并充分的利用芯驰科技X9智能座舱芯片产品的功能和性能。 IHS Markit 观点深度解析 面向先进智能座舱的X9系列芯片是高性能、高可靠的车规级芯片,可兼容OpenOS操作系统。X9系列芯片配备独立智能引擎,可实现

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  7 月 27 日,艾迈斯欧司朗2022 万物光感 光学技术研讨会在线上召开。期间,艾迈斯欧司朗集中展示了多项面向汽车移动出行的创新解决方案,包括可见光在汽车座舱中的应用,与DMS、OMS等相关的智能座舱传感器应用,以及高性能的车载位置传感器、高精度电池能量计量技术等,赋能打造更好的驾乘体验。 在可见光技术领域,艾迈斯欧司朗重点分享了其直下式背光LED怎么样提高车载显示屏的显示效率和品质,以及智能RGB产品如何助力实现沉浸式的座舱体验。 当前,随着汽车智能化和 电气化 变革渐入深水区,驱动汽车不断从简单的交通工具向“第三空间”演进,作为其中最主要的组成部分,车载显示的大屏化、多屏化、高清化及多形态化趋势也日益明显。纵观市场,

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  当下,智能座舱已然兴起,很多厂商和供应商已经悄无声息的开始了智能座舱的研究和开发。有人说,在当今的大环境下,顺应时代潮流,抓住用户痛点,寻找竞争差异,才能让车企在未来出行这般洪流中脱颖而出。 何为大环境?根据研究公司IHS Automotive 统计,2016年全球座舱电子市场为287亿美元,预计到2021年将达到443亿美元,复合年均增长率达到9.1%。在政策支持上,我国发布的《 中国制造2025 重点领域技术路线年版)》精确指出,智能化作为汽车新四化核心一环,已成为节能与 新能源汽车 的重点方向之一。这其中,定义人机交互即全车娱乐部分的智能座舱在汽车未来发展中必不可少,有望成为高级辅助驾驶 (ADAS)技术和无

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