信息娱乐或IVI(车载信息娱乐)系统从过时的磁带和AUX播放器以来已经走过了很长的路。直到过去十年,CD播放器、USB和蓝牙连接被认为是汽车信息娱乐系统的必备功能。随着用户期望的发展,苹果CarPlay和安卓Auto进入了汽车,并提供了更多类似智能手机的体验,其中用户能够使用智能手机中已有的某些应用程序,如地图、音乐播放器和浏览器。这些镜像功能现在已经渗透到大众市场的车辆中,使它们成为预期的最低限度,而不是汽车的独特功能。随着消费者在他们的智能手机上使用更复杂的应用程序,他们期望在他们的汽车上也有同样的功能。这正在推动汽车OEM和一级公司将传统的信息娱乐系统转变为更加沉浸的数字驾驶舱体验。
现代的汽车配备了大量的安全功能(被称为ADAS,高级驾驶辅助系统)以及自动驾驶功能。现代汽车与其他汽车以及基础设施的沟通能力,使预测性功能与基本的安全功能成为可能,这有助于预测性和交通监控系统。在这些情况下,汽车的信息娱乐系统不仅仅是一个娱乐系统。事实上,它需要与这些安全系统无缝衔接,并为驾驶员提供更好的用户体验。
在处理所有这些重要功能的工作中,汽车需要多个屏幕、直观的人机界面以及支持处理中心。这可以从一些最新的汽车中看出来,这些汽车已经放弃了传统的机械仪表盘,转而采用数字屏幕,不仅显示速度和转速计,而且还显示车辆遥测和导航帮助等重要信息。
所有这些系统--IVI(信息娱乐系统)、RSE(后座娱乐)、HUD(平视显示器)和仪表盘--组合起来构成了现代的数字驾驶舱系统。
主屏装置
汽车中的是一个主屏幕或界面,用户一进入汽车就能看到。汽车已经配备了Android Auto和苹果CarPlay等镜像功能。它们还被配备了专用的电子SIM,用于连接汽车应用,其中的功能,如地图等,由智能手机应用程序远程控制。然而,一个独立的系统有这么多的功能,它需要在用户进入汽车时立即启动,以克服这样一个功能丰富的车头装置所带来的延迟。人们需要使用一个能够尽快启动它所支持的所有重要功能的系统,以提高整个用户体验。
面向后座乘客的RSE或后座娱乐装置:
现代汽车在娱乐选项方面并没有忽视后座乘客。前排乘客座椅的头枕为后排的每位乘客安置了一个专用屏幕。这些系统作为每个后排乘客的个人娱乐系统。这些功能很丰富,有安卓汽车或苹果CarPlay的专用媒体播放器镜像选项。它们还能显示大量的车辆遥测数据,以及借助放置在车体上的摄像头进行环视等。
抬头显示器
使司机生活更简单的最新附加设备之一是平视显示器。这些显示器是一块透明的玻璃,被放置在方向盘上方(只有司机能看到)。在这个装置的底部,人们可以看到一个投影仪系统,将信息投射到玻璃上。像地图、车速等重要信息都会显示出来。这些投影仪带有失真算法,以确保所显示的信息只有司机才能看到。
数字仪表组
头部装置不再是汽车中唯一的数字显示器。在汽车中显示速度和转速表的传统仪表盘正在过渡到高分辨率的屏幕,并带有可由用户定制的开关窗口。这些显示屏占据了与传统仪表盘相同的空间,而且这些屏幕还可以作为显示地图和车辆遥测信息的辅助屏幕。
前面的部分揭示了构成数字驾驶舱系统的各种组件。在后台有很多组件负责无缝工作和增强人机界面。
领先的半导体制造商拥有多个支持汽车领域的平台。最常用于数字驾驶舱系统的平台包括:
恩智浦的i.MX6、i.MX8
德州仪器的J6x、J7x
高通公司的820a、8155
瑞萨的RCar M3/H3
联发科的MT2712
博通的BCM89x
英伟达的TX2
操作系统:
数字驾驶舱系统中的操作系统是基于Linux、Android或QNX的。
ECU的整合:
传统上,车辆ECU被设计为执行单一功能,如电动窗、ABS等。然而,随着数字驾驶舱和多屏幕的发展,ECU的整合正迅速成为常态。我们正在从固定功能的ECU转向软件定义的ECU。这使得在不改变底层硬件的情况下,更容易增加和升级到新功能:
快速启动或启动时间优化---
随着物理世界和数字世界之间的界限消失,用户要求在所有形式的数字互动中增强用户体验--智能手机、IVI系统、游戏机和其他。他们使用的设备是基于Linux、Windows或Android的复杂的嵌入式系统,启动时间长得令人难受,直接影响了用户体验。随着现代设备的复杂性不断上升,迅速启动这些设备,同时启用用户希望立即得到满足的所有关键功能,变得越来越有挑战性。快速启动功能有时使用基于管理程序的系统,与任何冷启动相比,以更快的速度加载系统。
智能手机连接
开车时在车内使用手机是不被推荐的。因此,有必要为手机提供一个连接解决方案。Android Auto、Apple CarPlay、Mirrorlink等被用来促进手机的无缝整合。
网络协议支持
由于有许多屏幕满足驾驶员以及乘客的娱乐需求,在所有屏幕上的数据传输总是会出现问题。LVDS协议是这种数据传输的一个关键协议。然而,以太网因其更快的传输速度和便利性而获得大量的关注。
汽车信息娱乐和数字驾驶舱系统在不久的将来会有很大的发展,新的功能如手势控制、驾驶员监控系统、乘客探测(使用摄像头/雷达的车厢监控)。
手势和语音控制将是信息娱乐系统的下一个重要补充,用户将能够输入各种命令,而无需实际将眼睛从道路上移开来操作按钮或屏幕。在这些技术中,有许多技术将促进手势识别的发展,其中雷达被认为是最受欢迎的解决方案。
驾驶员监控系统将由欧洲NCAP等车辆安全监管机构强制要求。这些系统不仅有助于识别司机,而且还能监测面部特征,以确定司机的注意力。
车厢监控或乘客检测有助于识别后座上任何遗漏的乘客(孩子或宠物)。这一应用是利用毫米波雷达技术完成的,该技术可以清楚地区分汽车舱内的生物和非生物。
总而言之,汽车的信息娱乐系统不再仅仅是一个媒体播放器,随着自动驾驶功能的启动,在未来几年,汽车将有能力成为许多人的车轮上的个人娱乐中心。智能驾驶与智能座舱相结合的舱驾一体方案已经在研发的路上。
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