CN106814666A - 一机多屏的智能座舱*** - Google Patents

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罗富隆
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Abstract

本发明公开了一种一机多屏的智能座舱***。所述智能座舱***包括车载信息娱乐***、数字化虚拟仪表盘、左后座娱乐***、右后座娱乐***、车载导航仪、SOC芯片和MCU芯片。所述智能座舱***通过一颗SOC芯片与上述五个子***相连接，接收各子***发送的信息，并对各子***进行控制，从而将上述五个子***整合成一套统一的智能座舱***。本发明通过一套硬件***，即SOC芯片和MCU芯片，整合了多套车载电子***，实现了一机多屏的控制模式，并且各显示部件可以同时独立地显示不同的内容。这种设计方案简化了车载电子***的总体控制架构，降低了设计难度和制造成本，同时也满足了用户多样化的显示需求，提升了用户体验。

Description

一机多屏的智能座舱***
技术领域
本发明属于汽车电子技术领域，具体涉及一种一机多屏的智能座舱***。
背景技术
、术语解释
HUD：平视显示器（Head Up Display），是目前普遍运用在航空器上的飞行辅助仪器。平视的意思是指飞行员不需要低头就能够看到他需要的重要信息。平视显示器最早出现在军用飞机上，降低飞行员需要低头查看仪表的频率，避免注意力中断以及丧失对状态意识(Situation Awareness）的掌握。因为HUD的方便性以及能够提高飞行安全，民航机也纷纷跟进安装。现在，汽车上也普遍采用平视显示器，以方便汽车驾驶员在不用低头看仪表的情况下，即可获知重要的驾驶信息。
ECU：ECU（Electronic Control Unit电子控制单元），汽车上电子/电气***（E/E）数量不断的增加，一些高端豪华轿车上有多达70多个ECU，其中安全气囊***、制动***、底盘控制***、发动机控制***以及线控***等都是安全相关***。当***出现故障的时候，***必须转入安全状态或者转换到降级模式，避免***功能失效而导致人员伤亡。失效可能是由于规范错误(比如安全需求不完整)、人为原因的错误(比如：软件bug)、环境的影响( 比如：电磁干扰)等等原因引起的。为了实现汽车上电子/电气***的功能安全设计，道路车辆功能安全标准 ISO 26262于2011年正式发布，为开发汽车安全相关***提供了指南，该标准的基础是适用于任何行业的电子/电气/可编程电子***的功能安全标准IEC61508。
ASIL：（Automotive Safety Integration Level，汽车安全完整性等级），ISO26262标准中对***做功能安全设计时，前期重要的一个步骤是对***进行危害分析和风险评估，识别出***的危害并且对危害的风险等级——ASIL等级进行评估。ASIL有四个等级，分别为A、B、C、D，其中A是最低的等级，D是最高的等级。然后，针对每种危害确定至少一个安全目标，安全目标是***的最高级别的安全需求，由安全目标导出***级别的安全需求，再将安全需求分配到硬件和软件。ASIL等级决定了对***安全性的要求，ASIL等级越高，对***的安全性要求越高，为实现安全付出的代价越高，意味着硬件的诊断覆盖率越高，开发流程越严格，相应的开发成本增加、开发周期延长，技术要求严格。ISO 26262中提出了在满足安全目标的前提下降低ASIL等级的方法——ASIL分解，这样可以解决上述开发中的难点。
IVI：（In-Vehicle Infotainment，车载信息娱乐***），是采用车载专用中央处理器，基于车身总线***和互联网服务，形成的车载综合信息处理***。IVI能够实现包括三维导航、实时路况、IPTV、辅助驾驶、故障检测、车辆信息、车身控制、移动办公、无线通讯、基于在线的娱乐功能及TSP（Telematics Service Provider）服务等一系列应用，极大的提升了车辆电子化、网络化和智能化水平。
AVB：（Ethernet Audio/Video Bridging，以太网音视频桥接技术），是一项新的IEEE802标准，其在传统以太网络的基础上，通过保障带宽（Bandwidth），限制延迟（Latency）和精确时钟同步（Time synchronization），以支持各种基于音频、视频的网络多媒体应用。AVB关注于增强传统以太网的实时音视频性能，同时又保持了100%向后兼容传统以太网，是极具发展潜力的下一代网络音视频实时传输技术。
AVM：全景泊车影像***（又名AVM全景式监控影像***，360度全景摄像头、360度全景影像***、360度全景泊车***、360度全景可视***、360度全景倒车***），通过安装在车身前后左右的4个超广角摄像头，同时采集车辆四周的影像，经过普捷利专有的“实时图像畸变还原对接技术”对图像进行畸变还原—视角转化—图像拼接—图像增强等处理，最终形成一幅无缝完整的车周全景鸟瞰图。该***不但可以显示全景图，还可同时显示任一方向的单视图；驾驶员通过配合标尺线能够准确读出障碍物的位置和距离。
MCU：(Microcontroller Unit，微控制单元) ，又称单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer )或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC***、遥控器，甚至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。
SOC ( System on Chip，芯片级***)，也称片上***，意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整***并有嵌入软件的全部内容。同时它又是一种技术，用以实现从确定***功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程。
、现有技术
现有技术中，车载娱乐***支持多种音频、视频的输入，诸如 CD/DVD、USB/SD 卡和iPod播放器等有线设备的连接，并且支持蓝牙/WiFi等无线网络的连接，支持GPS导航模块，支持前方/后方摄像头视频输入和移动数字电视接收等。用户对***音效处理的要求也更加丰富，甚至要达到家庭影院的效果。同时，随着汽车电子技术的迅速发展，车载娱乐***也在不断升级，伴随着功能不断增多增强，车载电子***变得越来越复杂，且传统设计中车载娱乐媒体***是独立***且单独配置，并没有办法整合数字化虚拟仪表盘，以及后座娱乐媒体***。这样就导致现有的车内各电子娱乐***分散设置，独立设计，独立控制，既造成车载电子***结构复杂，难以维护，也增加了制造成本。
发明内容
为了克服现有的车载电子娱乐***分散设置、设计复杂、无法实现整合等问题，本发明提供一种一机多屏的智能座舱***。所述智能座舱***，通过一颗SOC芯片，实现了多个子***的整合，达到降低成本，提升软件能力的目标，其中智能座舱***组成部分包含五个部分，分别是车载信息娱乐媒体***、数字化虚拟仪表盘、左后座娱乐***、右后座娱乐***和车载导航仪。
基于该处理器，打造了下一代座舱***——C4-Hising。“C4”代表Cockpit（座舱）、Combination（融合）、Connectivity（互联）和 Cloud（云）。该***采用大尺寸和高分辨率触摸屏的集成开发技术，可以整合车内信息，实现多屏互动。同时，实现车内车外的互联互通技术，与其他多个平台连接。
为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：
一机多屏的智能座舱***，包括车载信息娱乐***、数字化虚拟仪表盘、左后座娱乐***、右后座娱乐***、车载导航仪、SOC芯片和MCU芯片。其特征在于，所述智能座舱***通过一颗SOC芯片与上述五个子***相连接，接收各子***发送的信息，并对各子***进行控制，从而将上述五个子***整合成一套统一的智能座舱***。
所述智能座舱***通过虚拟化技术，对SOC芯片的硬件资源进行虚拟化，将物理资源抽象成虚拟资源池，然后对虚拟资源进行分割，根据用户需求，在虚拟资源池上创建若干个虚拟机，每个虚拟机中运行不同的操作***（OS），每个虚拟机负责控制一个子***，从而实现基于同一套硬件平台实现对上述五个不同子***的控制功能。
所述智能座舱***通过MCU芯片与车载的各类总线和信息传递部件相连接，完成各类通信信号的接收、发送和预处理，充当SOC芯片的通信前端机，减轻SOC芯片的负载。
所述智能座舱***通过不同的虚拟机分别控制不同的显示屏和/或数字仪表，保证不同的显示设备可以同时显示不同的内容，从而实现以一个硬件平台无缝支持车载信息娱乐***、数字仪表以及车载导航仪等多个高清屏幕的使用和互动，满足用户多样化的信息显示需求，提升用户体验。
所述SOC芯片支持CPU和GPU硬件虚拟化加速，以增强各虚拟机的计算能力。
优选的，所述智能座舱***设置有中控模块，中控模块连接触摸显示屏。
优选的，所述智能座舱***设置有无线互联控制模块，用于连接车载终端和智能设备并将智能设备的显示界面共享到车载终端并实现对智能设备控制。
优选的，所述智能座舱***设置有无线充电模块，通过无线传输方式为智能设备提供电源。
本发明的优点和有益效果为：
1）通过一套硬件***，即SOC芯片和MCU芯片，实现了多套车载电子信息娱乐***的整合和控制，实现了一机多屏的控制模式，并且各显示部件可以同时独立地显示不同的内容。这种设计方案简化了车载电子***的总体控制架构，降低了设计难度和制造成本，同时也满足了用户的多样化的显示需求，提升了用户体验。
2）统一的简化的硬件结构，为后续的功能扩展奠定了坚实基础。基于该硬件结构，可以打造了下一代座舱***——C4-Hising。
附图说明
附图1是本发明所述一机多屏的智能座舱***框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例
参见附图1，一种一机多屏的智能座舱***，包括车载信息娱乐***、数字化虚拟仪表盘、左后座娱乐***、右后座娱乐***、车载导航仪、SOC芯片（Intel Apollo lake）和MCU芯片。其特征在于，所述智能座舱***通过一颗SOC芯片与上述五个子***相连接，接收各子***发送的信息，并对各子***进行控制，从而将上述五个子***整合成一套统一的智能座舱***。
所述智能座舱***通过虚拟化技术，对SOC芯片的硬件资源进行虚拟化，将物理资源抽象成虚拟资源池，然后对虚拟资源进行分割，根据用户需求，在虚拟资源池上创建2个虚拟机，每个虚拟机中运行不同的操作***（OS），一个虚拟机负责控制车载电子娱乐***（IVI），另一个虚拟机负责控制数字仪表盘（HUD），从而实现基于同一套硬件平台实现对上述五个不同子***的控制功能。
所述智能座舱***通过MCU芯片与车载的各类总线和信息传递部件相连接，完成各类通信信号的接收、发送和预处理，充当SOC芯片的通信前端机，减轻SOC芯片的负载。
参见附图1，所述智能座舱***通过不同的虚拟机分别控制不同的显示屏和/或数字仪表，保证不同的显示设备可以同时显示不同的内容，从而实现以一个硬件平台无缝支持车载信息娱乐***、数字仪表以及车载导航仪等多个高清屏幕的使用和互动，满足用户多样化的信息显示需求，提升用户体验。
所述SOC芯片支持CPU和GPU硬件虚拟化加速，以增强各虚拟机的计算能力。
所述智能座舱***设置有中控模块，中控模块连接触摸显示屏。
所述智能座舱***设置有无线互联控制模块，用于连接车载终端和智能设备，将智能设备的显示界面共享到车载终端并实现对智能设备的控制。
所述智能座舱***设置有无线充电模块，通过无线传输方式为智能设备提供电源。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一机多屏的智能座舱***，包括车载信息娱乐***、数字化虚拟仪表盘、左后座娱乐***、右后座娱乐***、车载导航仪、SOC芯片和MCU芯片，其特征在于：所述智能座舱***通过一颗SOC芯片与上述五个子***相连接，接收各子***发送的信息，并对各子***进行控制，从而将上述五个子***整合成一套统一的智能座舱***。
2.根据权利要求1 所述的一机多屏的智能座舱***，其特征在于：所述智能座舱***采用虚拟化技术，对SOC芯片的硬件资源进行虚拟化，将物理资源抽象成虚拟资源池，然后对虚拟资源进行分割，根据用户需求，在虚拟资源池上创建若干个虚拟机，每个虚拟机中运行不同的操作***，每个虚拟机负责控制一个子***，从而实现基于同一套硬件平台实现对五个不同子***的控制功能。
3.根据权利要求1 所述的一机多屏的智能座舱***，其特征在于：所述智能座舱***通过MCU芯片与车载的各类总线和信息传递部件相连接，完成各类通信信号的接收、发送和预处理，充当SOC芯片的通信前端机，减轻SOC芯片的负载。
4.根据权利要求1 所述的一机多屏的智能座舱***，其特征在于：所述智能座舱***通过不同的虚拟机分别控制不同的显示屏和/或数字仪表，保证不同的显示设备可以同时显示不同的内容，实现以一个硬件平台无缝支持车载信息娱乐***、数字仪表以及车载导航仪等多个高清屏幕的使用和互动，满足用户多样化的信息显示需求，提升用户体验。
5.根据权利要求1 所述的一机多屏的智能座舱***，其特征在于：所述SOC芯片支持CPU和GPU硬件虚拟化加速，以增强各虚拟机的计算能力。
6.根据权利要求1 所述的一机多屏的智能座舱***，其特征在于：优选的，所述智能座舱***设置有中控模块，中控模块连接触摸显示屏。
7.根据权利要求1 所述的一机多屏的智能座舱***，其特征在于：优选的，所述智能座舱***设置有无线互联控制模块，用于连接车载终端和智能设备，将智能设备的显示界面共享到车载终端并实现对智能设备的控制。
8.根据权利要求1 所述的一机多屏的智能座舱***，其特征在于：优选的，所述智能座舱***设置有无线充电模块，通过无线传输方式为智能设备提供电源。
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