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智能座舱系统架构框图及软件架构解析

来源:乐鱼乐鱼体育官网入口    发布时间:2023-10-15 10:58:28

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

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产品详情 PRODUCT DETAILS

  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。

  1 是什么让座舱变得智能? 智能通常意味着敏感、适应和交流,智能座舱可以识别驾驶员和乘客,感知他们的状态并做调整适应,例如相应地调整车内灯光、音响和座椅位置。智能车厢可以与驾驶员和乘客互动,也可能与外部世界进行互动。 2022 年 7 月 6 日,欧盟新法规将强制要求汽车制造商为汽车配备新技术和安全措施。新法规的目标是逐步降低在道路交通事故中的伤亡人数。全新的安全措施示例有先进的紧急制动系统、车道保持系统和疲劳驾驶预警系统。当驾驶员出现疲劳迹象或注意力不集中时,这个预警系统将向驾驶员发出警示信号。汽车厂商需要用新的传感器、计算能力和软件来满足这些新要求。 儒卓力 (Rutronik) 汽车业务部产品营销售卖经理R

  需要哪些电子元器件? /

  单车玻璃用量提高正慢慢的变成为汽车行业的一大趋势。据中国报告网信息数据显示,在20世纪50年代,单车的玻璃用量大约在2.2平方米左右。而到了最近几年,一辆汽车大约要使用到5平方米左右的玻璃,几乎是之前的两倍之多。 如果车云菌没记错的话,上一次如此带动玻璃产业繁荣发展的还是智能手机时代的爆发。彼时,第一代iPhone惊为天人的出世颠覆了人们对传统手机的认识。那么,智能汽车时代是否有这样一个相同的角色呢? “搅局者”特斯拉的出现 在特斯拉出现之前,汽车“软实力”的地位并不受到传统车企的重视。为降低设计更迭的成本,他们彼此之间心照不宣,所谓的车载大屏在持续数年的改版升级中,依然也仅仅是为了延续用户交互习惯而设计的一个娱乐功能的集合,

  化? /

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  中的应用 /

  6月13日国际报道 当地时间本周三,英特尔首席技术官贾斯汀·拉特纳(Justin Rattner)称,英特尔的工程技术人员早在十年前就已开始摆弄低能耗芯片,但这一设计因遭到公司决策层的否定而夭折。 拉特纳在英特尔“研究节”上发言时说,凌动(Atom)芯片(英特尔面向手机的低能耗芯片)的设计理念起源于英特尔实验室1999年的一个研究项目,但当时的这一理念没有正真获得公司决策层的肯定。 拉特纳说,当初的设计理念是调整奔腾(Pentium)微架构,在提高芯片性能的同时,将能耗降到1瓦特或2瓦特。拉特纳没有解释英特尔高管不接受这一理念的原因,但对这款芯片的开发工作很快就终止了。 2002年,英特尔又重新考虑这

  智能座舱是当前汽车和消费电子——比如手机——最为相似的一个部分,也是互联网IT巨头切入智能汽车领域一个很重要的抓手。 从这个切入口,既能摆事实讲道理对比说明传统车企有多么赶不上信息时代的潮流,又能提供一个有着便捷和多样化的人机交互/人人交互手段。因此,更多的舱内传感器,更为贴合汽车运用场景的智能座舱,将会是下一波智能汽车巨头的必然选择。 当然,智能座舱也是一个持续不断的发展的产品,随着无人驾驶程度的提高,智能座舱有着更多的运用场景。如果单纯把智能座舱等同于“一机多屏”,或者仅仅在功能层面的语音交互、实景导航、整车功能设置和司机状态检测等等,就显得太片面了。这里跟大家伙儿一起来分享一下特斯拉的玩法。 一、特斯拉的智能部分迭代 在

  的迭代 /

  亮点: 全新TriCore模型在功能质量、定时精度和模拟速度等方面经Synopsys广泛验证 模型集成Lauterbach TRACE32调试程序和PLS通用调试引擎(UDE) 可提供集新的内核模型和英飞凌外设模型于一体的单片机虚拟原型机,以配合Synopsys VDK使用 Synopsys VDK可助力实现早期软件开发、系统集成和测试,来提升生产率、增强可靠性、降低开发成本 2016年8月1日,Synopsys公司(Nasdaq代码:SNPS)近日发布面向英飞凌最新TriCore 架构 TriCore 1.6.2 的全新模型,以供配合SynopsysVirtualizer 开发套件(V

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  SoC的进阶之路 /

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