智能座舱系统架构框图及软件架构解析

来源:OD体育亚洲官方 时间:2024-02-27 14:27:10 点击:

  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。

  继之前我们介绍智能座舱的隐式交互,今天分享下显式交互,顾名思义就是驾驶员和乘客主动发起与汽车进行互动的方式。 与隐式交互相比,驾驶员和乘客等用户都能够通过对话、主动执行任务、手势等方式与智能车辆助手进行显式交互。智能座舱在主动与用户互动的同时,还需要仔细考虑各种文化和地理因素。例如,不同的手势在意大利或日本可能意味着不同的东西。此外,通过一系列分析用户的情绪,智能座舱能适当地调整其交互方式,由此产生更多的移情交互。 总的来讲显式交互其最重要的包含以下四个方面: 基于语音的交互 基于显示屏的交互 基于触觉的交互 多模式混合界面交互 基于篇幅我们把显式交互划分为两部分,本文主要是分享语音以及显示交互

  系列文六:它的3种交互方式之显式交互(语音以及显示) /

  随着信息技术和芯片技术的发展,DSP技术在航空、通信、医疗和消费类电子设备中得到普遍应用。伴随主频不断的提高及多核并行工作,DSP芯片的运算能力快速增强。运用DSP芯片快速设计多类信号多路并行处理的软件,变得更重要。为满足需求,文中提出一种基于DSP/BIOS的软件架构,可提高软件的可维护性和可重用性,方便算法的裁减添加及程序的跨平台移植,实现多类信号多路并行处理的软件快速开发设计。 1 DSP/BIOS简介 DSP/BIOS是TI公司推出的实时操作系统,集成在CCS(Code Composer Studio)开发环境中。DSP/BIOS采用静态配置策略,通过去除运行代码能使目标程序存储空间最小化,优化内部数据结构,在程

  设计 /

  2023 年 10 月 2 0 日, 惠州 —— 德赛西威与高通技术公司今日宣布双方开发的全新高性能座舱域控平台——德赛西威G9SH在德赛西威惠南园区正式对外发布 。基于高通技术公司推出的第四代骁龙 ® 座舱平台,德赛西威G9SH智能座舱域控平台具备高算力,旨在为汽车制造商提供兼具成本优势和高性能的解决方案,助力满足那群消费的人一直增长的先进数字化和沉浸式使用者真实的体验需求。 作为高通技术公司性能最强大的座舱平台,最新一代骁龙座舱平台旨在助力汽车制造商以低功耗和领先散热表现提供诸多用户体验,该平台支持车对云服务,可通过OTA升级让终端消费的人在购车后及车辆整个生命周期中获得最新特性和功能。此外,最新一代骁龙座舱平台增强了图形图像、多媒体、计算机

  (SOA) /

  座舱因为安全等级低,并且需要快速迭代,因而很适合SIP技术的落地。 智能座舱已成为车辆新的价值增长点,消费者买车时越来关注车辆的智能化及科技感了,而其核心就是SOC;此外,智能座舱也呈现出“消费电子化”趋势,因为8155就是车规版的手机芯片855。 基于车载可靠性要求及芯片车规认证的原因,车载电子技术的发展一直是落后于消费类电子的,通常来讲至少落后3~5年。高通在2019年推出的智能座舱平台SOC SA8155P系列,其基础设计源于2018发布的骁龙855,从时间上来看,差了一年;但落实到技术应用上,时间差就要两到三年了。 不过,如果采用了SIP技术,源于消费电子科技类产品的技术在智能座舱中的应用便会加快,同时,其使用难度和

  芯片看SIP技术 /

  随着联网设备数量的一直增长,网络传输的数据正呈几何数增加,这要求网络基础设施必须有可适应海量数据、更高安全性的要求及实时服务的能力以便应对变幻莫测的网络通信模式。为了应对这些挑战,网络必须要提供更大的灵活性、更高的动态调整性和可扩展性。为满足下一代智能网络的这些要求,飞思卡尔半导体公司发布了第三代QorIQ产品组合的中心件——新系统架构Layerscape。 飞思卡尔将以 Layerscape架构为基础,推出一系列广泛的QorIQ多核处理器——从性能高达100Gb/s的多核数据路径器件到高度集成、高成本效益、高效率节约能源的产品。后一类三高产品将以低于3W的功率运行,并适当采用Power Architecture和ARM技术。

  化网络 /

  1 overview 1.1 目的 本文档用于起点开发板的RTI(Real TimeInterrupt)实时时钟中断模块软件说明。 不局限于硬件功能的实现,着眼于实现高质量、优美的软件。 2 question 时钟源如何抉择? 3 软件实现 3.1 CodingRule 具体可在源码的 ..Sourcescode_rules.txt中可见。 3.2 driver层 3.2.1 新建drclock.h 增加MC9S12系统时钟设置,目标时钟频率48MHz。 3.2.2 新建drsys_config.h 增加驱动层参数设置,如外部时钟晶振。 3.2.3 新建drrti.h 3.2.3.1 新增宏函数drrti_

  之九_ClockAndRTI /

  据“Apollo智能驾驶”消息,近日,华为智能座舱与百度地图签署生态合作协议,双方将围绕导航出行体验,在华为智能座舱领域展开全面深度的合作。 后续,百度地图与华为智能座舱将在智能座舱领域共同打造车机版百度地图,将手机端百度地图的众多体验延伸到车端,包括车道级导航、红绿灯倒计时、实时停车场导航、个性语音包等百度地图核心功能,并共同打造适用于车内地图的全场景语音交互、手车互联、仪表/HUD导航、分屏/悬浮导航等功能。该地图服务会陆续上架搭载华为智能座舱的车型。 图片来自:Apollo智能驾驶 未来,百度地图与华为智能座舱将深度合作,保障华为智能座舱中百度地图实时更新,与手机端百度地图迭代发展同步。 据官方资料,目

  与百度地图展开深度合作 /

  使用 TI Fusion Digital Power Designer 软件工具和 TPSM846C23 PMBus 电源模块进行设计

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