智能座舱系统架构框图及软件架构解析

来源:江南体育网站
发布时间:2024-03-18 07:56:32

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  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。

  目录 Part 1. 智能座舱的发展现状 Part 2. 智能座舱的产品形态及技术演变路径 前言 智能座舱的发展历史可以参照手机,功能机时代的基本功能是用来打电话;智能机时代,开始承载诸如微信、微博、抖音、导航、支付等各种各样的APP应用;现如今,这些APP应用的使用已经占据了消费者80%的时间,衣食住行都能够最终靠APP应用实现。 传统座舱起初就是一个驾乘空间,能显示对应的行车状况就行,有一个收音机听听广播,机械按键控制空调;进入智能座舱时代,开始承载HUD、跨屏联动、生物识别、车机互联、智能家居生态、V2X等;智能座舱除了可以在一定程度上完成智能手机的功能,还兼具“移动空间”的功能,将会朝着两个方向演进:一是,车内

  ,汽车行业的一场新革命! /

  英特尔公司计划以其Larrabee的发布而在明年进入高端图形芯片市场,上周一该公司表示,其软件开发工具将让在该产品上构架的平台,超越竞争对手Nvidia以及AMD下属的ATI。 Larrabee预计将在2009年底或2010年初付运给计算机制造商,从而使英特尔完全进入正在形成的通用目的图形处理领域,它既可处理图形,又可处理非图形工作负载。此外,在英特尔图形处理器中命名为Larrabee的图形处理器,将使英特尔进入图形卡市场,这些板卡被嵌入主板上以执行视频游戏以及专业视频和图像编辑所需要的各种图形增强型任务。 作为此领域的暴发户,英特尔公司数字企业组的高级副总裁兼总经理Patrick P. Gelsinger在一

  4月11日,紫光展锐官方揭秘了旗下首款车规级5G智能座舱芯片平台A7870。据悉,该平台配置车规级6nm先进制程处理器,具有小尺寸、低功耗、高集成度等优势。 A7870符合智能座舱要求的AEC-Q100车规设计,支持-40℃~85℃工作环境和温度,集成八核处理器架构设计,具有93K DMIPS的CPU运算能力;GPU采用NATT 4 core @850Mhz,支持217 GFLOPS浮点运算;NPU拥有高达8TOPS算力。 该平台能支持最多6块高清屏幕,包括仪表屏、中控屏、副驾屏、HUD屏和后排娱乐屏,并支持多屏互动、投屏等功能;同时支持多达12路1080P摄像头,覆盖AVM环视(360度全景影像)、OMS(车内人员监

  芯片平台A7870 /

  近年来,国际主流车企和汽车零部件厂商对智能座舱的运用和推广,促使其加快速度进行发展。未来,随技术的进步和成本的不断下降,配备智能座舱的汽车越来越普及。

  主要商品市场配置分析 /

  毫无疑问,当前各种汽车“黑科技”的出现,特别是智能互联、无人驾驶有关技术的研发,无一不是为了赋予消费者更智能、更安全、更个性化的驾乘体验。为什么这么说?因为在未来智能汽车占据市场主流的时代,汽车将不再是传统意义上的交通工具,而将演变成大型的智能移动终端,可以赋予驾乘者更多的自由在车内实施除“驾驶车辆”以外的其他行为,像看视频、浏览网页、睡觉或工作等,甚至化身“私人助理”主动为驾乘者提供服务,这在很多企业对下一代智能汽车的设想中都有体现。 例如在2017 上海车展上,延锋展示的YF17创新展车,就设计了驾驶、家庭、会面、独享四种不同的模式,用于使用户得到满足不同使用需求和场景。同年法兰克福车展期间,奥迪发布的全新无人驾驶概念车Aicon,

  12月1日,盖世汽车获悉,沪士电子股份有限公司(以下简称:沪电股份)在接受调研时表示,该公司目前主要向Tier1类汽车电子厂商提供产品,亦有部分产品直接供给终端 新能源汽车 品牌厂商。 沪电股份表示,其与客户在 新能源 车三电系统,无人驾驶,智能座舱,车联网等方面深度合作,在具体产品方面,应用于4D车载雷达,无人驾驶域控制器,智能座舱域控制器,车载网关等领域的产品已实现量产。 沪电股份成立于1992年,2010年8月在深圳证券交易所中小企业板上市。该公司长期从事印制电路板(PCB)的生产、销售及售后服务,基本的产品包括企业通讯市场板、汽车板、办公及工业设施板等。目前,沪电股份拥有沪利微电、青淞厂和黄石厂(一期、二期)三大生产

  近日, 哪吒汽车 与京东方精电有限公司(以下简称“京东方精电”)开启全面战略合作,双方将集合最大优势和资源,深入布局智能座舱及相关解决方案,加强核心技术共研,全面展开战略合作,不断使用户得到满足新需求,共同推进中国汽车的智能化发展,刚刚上市的哪吒S就是两者的合作产物之一。 哪吒汽车联 合创 始人、CEO张勇与京东方集团副总裁、京东方精电CEO苏宁分别代表双方公司签订战略合作协议。双方合作的量产车型“哪吒S”已于今年7月31日上市发售,共有8款车型,售价区间为19.98-33.88万。 其实早在2018年,哪吒汽车与京东方精电就已经有密切合作,两者在汽车仪表屏、中控屏等智能座舱领域建立了稳定的合作伙伴关系,并取得多项成果。 此次,

  及相关解决方案,哪吒汽车与京东方精电开启合作 /

  智能座舱成为一大热门话题绝非偶然。相比于无人驾驶在技术落地、政策监管上的不确定性,作为汽车与消费者的高频触点,智能座舱因其强大的商业化落地能力,已成为传统汽车向智能终端转变过程中最典型的缩影。因此,无论是主机厂、Tier1,还是跨界科技公司,在等待无人驾驶关键技术成熟的档口,都在All in智能座舱。 而这带来的不单单是产品的创新,更是造车思维的创新。据 盖世汽车研究院 介绍,目前智能座舱的发展已跨过电子座舱,进入智能驾驶助理阶段,具体表现为环境感知、信息收集与解决能力的逐渐强大。通过生物识别技术、语音/手势交互、多屏联动技术、车窗智能交互,可综合判断驾乘人员的生理及行为状态,实现驾驶辅助与系统提升等功能。仔细回顾刚刚结束的上

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