信息娛樂或IVI(車載信息娛樂)系統(tǒng)從過時的磁帶和AUX播放器以來已經(jīng)走過了很長的路。直到過去十年,CD播放器、USB和藍牙連接被認為是汽車信息娛樂系統(tǒng)的必備功能。隨著用戶期望的發(fā)展,蘋果CarPlay和安卓Auto進入了汽車,并提供了更多類似智能手機的體驗,其中用戶能夠使用智能手機中已有的某些應(yīng)用程序,如地圖、音樂播放器和瀏覽器。這些鏡像功能現(xiàn)在已經(jīng)滲透到大眾市場的車輛中,使它們成為預期的最低限度,而不是汽車的獨特功能。隨著消費者在他們的智能手機上使用更復雜的應(yīng)用程序,他們期望在他們的汽車上也有同樣的功能。這正在推動汽車OEM和一級公司將傳統(tǒng)的信息娛樂系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦映两臄?shù)字駕駛艙體驗。
現(xiàn)代的汽車配備了大量的安全功能(被稱為ADAS,高級駕駛輔助系統(tǒng))以及自動駕駛功能?,F(xiàn)代汽車與其他汽車以及基礎(chǔ)設(shè)施的溝通能力,使預測性功能與基本的安全功能成為可能,這有助于預測性和交通監(jiān)控系統(tǒng)。在這些情況下,汽車的信息娛樂系統(tǒng)不僅僅是一個娛樂系統(tǒng)。事實上,它需要與這些安全系統(tǒng)無縫銜接,并為駕駛員提供更好的用戶體驗。
在處理所有這些重要功能的工作中,汽車需要多個屏幕、直觀的人機界面以及支持處理中心。這可以從一些最新的汽車中看出來,這些汽車已經(jīng)放棄了傳統(tǒng)的機械儀表盤,轉(zhuǎn)而采用數(shù)字屏幕,不僅顯示速度和轉(zhuǎn)速計,而且還顯示車輛遙測和導航幫助等重要信息。
所有這些系統(tǒng)--IVI(信息娛樂系統(tǒng))、RSE(后座娛樂)、HUD(平視顯示器)和儀表盤--組合起來構(gòu)成了現(xiàn)代的數(shù)字駕駛艙系統(tǒng)。
主屏裝置
汽車中的是一個主屏幕或界面,用戶一進入汽車就能看到。汽車已經(jīng)配備了Android Auto和蘋果CarPlay等鏡像功能。它們還被配備了專用的電子SIM,用于連接汽車應(yīng)用,其中的功能,如地圖等,由智能手機應(yīng)用程序遠程控制。然而,一個獨立的系統(tǒng)有這么多的功能,它需要在用戶進入汽車時立即啟動,以克服這樣一個功能豐富的車頭裝置所帶來的延遲。人們需要使用一個能夠盡快啟動它所支持的所有重要功能的系統(tǒng),以提高整個用戶體驗。
面向后座乘客的RSE或后座娛樂裝置:
現(xiàn)代汽車在娛樂選項方面并沒有忽視后座乘客。前排乘客座椅的頭枕為后排的每位乘客安置了一個專用屏幕。這些系統(tǒng)作為每個后排乘客的個人娛樂系統(tǒng)。這些功能很豐富,有安卓汽車或蘋果CarPlay的專用媒體播放器鏡像選項。它們還能顯示大量的車輛遙測數(shù)據(jù),以及借助放置在車體上的攝像頭進行環(huán)視等。
抬頭顯示器
使司機生活更簡單的最新附加設(shè)備之一是平視顯示器。這些顯示器是一塊透明的玻璃,被放置在方向盤上方(只有司機能看到)。在這個裝置的底部,人們可以看到一個投影儀系統(tǒng),將信息投射到玻璃上。像地圖、車速等重要信息都會顯示出來。這些投影儀帶有失真算法,以確保所顯示的信息只有司機才能看到。
數(shù)字儀表組
頭部裝置不再是汽車中唯一的數(shù)字顯示器。在汽車中顯示速度和轉(zhuǎn)速表的傳統(tǒng)儀表盤正在過渡到高分辨率的屏幕,并帶有可由用戶定制的開關(guān)窗口。這些顯示屏占據(jù)了與傳統(tǒng)儀表盤相同的空間,而且這些屏幕還可以作為顯示地圖和車輛遙測信息的輔助屏幕。
前面的部分揭示了構(gòu)成數(shù)字駕駛艙系統(tǒng)的各種組件。在后臺有很多組件負責無縫工作和增強人機界面。
領(lǐng)先的半導體制造商擁有多個支持汽車領(lǐng)域的平臺。最常用于數(shù)字駕駛艙系統(tǒng)的平臺包括:
恩智浦的i.MX6、i.MX8
德州儀器的J6x、J7x
高通公司的820a、8155
瑞薩的RCar M3/H3
聯(lián)發(fā)科的MT2712
博通的BCM89x
英偉達的TX2
操作系統(tǒng):
數(shù)字駕駛艙系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)是基于Linux、Android或QNX的。
ECU的整合:
傳統(tǒng)上,車輛ECU被設(shè)計為執(zhí)行單一功能,如電動窗、ABS等。然而,隨著數(shù)字駕駛艙和多屏幕的發(fā)展,ECU的整合正迅速成為常態(tài)。我們正在從固定功能的ECU轉(zhuǎn)向軟件定義的ECU。這使得在不改變底層硬件的情況下,更容易增加和升級到新功能:
快速啟動或啟動時間優(yōu)化---
隨著物理世界和數(shù)字世界之間的界限消失,用戶要求在所有形式的數(shù)字互動中增強用戶體驗--智能手機、IVI系統(tǒng)、游戲機和其他。他們使用的設(shè)備是基于Linux、Windows或Android的復雜的嵌入式系統(tǒng),啟動時間長得令人難受,直接影響了用戶體驗。隨著現(xiàn)代設(shè)備的復雜性不斷上升,迅速啟動這些設(shè)備,同時啟用用戶希望立即得到滿足的所有關(guān)鍵功能,變得越來越有挑戰(zhàn)性。快速啟動功能有時使用基于管理程序的系統(tǒng),與任何冷啟動相比,以更快的速度加載系統(tǒng)。
智能手機連接
開車時在車內(nèi)使用手機是不被推薦的。因此,有必要為手機提供一個連接解決方案。Android Auto、Apple CarPlay、Mirrorlink等被用來促進手機的無縫整合。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持
由于有許多屏幕滿足駕駛員以及乘客的娛樂需求,在所有屏幕上的數(shù)據(jù)傳輸總是會出現(xiàn)問題。LVDS協(xié)議是這種數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€關(guān)鍵協(xié)議。然而,以太網(wǎng)因其更快的傳輸速度和便利性而獲得大量的關(guān)注。
汽車信息娛樂和數(shù)字駕駛艙系統(tǒng)在不久的將來會有很大的發(fā)展,新的功能如手勢控制、駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)、乘客探測(使用攝像頭/雷達的車廂監(jiān)控)。
手勢和語音控制將是信息娛樂系統(tǒng)的下一個重要補充,用戶將能夠輸入各種命令,而無需實際將眼睛從道路上移開來操作按鈕或屏幕。在這些技術(shù)中,有許多技術(shù)將促進手勢識別的發(fā)展,其中雷達被認為是最受歡迎的解決方案。
駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)將由歐洲NCAP等車輛安全監(jiān)管機構(gòu)強制要求。這些系統(tǒng)不僅有助于識別司機,而且還能監(jiān)測面部特征,以確定司機的注意力。
車廂監(jiān)控或乘客檢測有助于識別后座上任何遺漏的乘客(孩子或?qū)櫸铮?。這一應(yīng)用是利用毫米波雷達技術(shù)完成的,該技術(shù)可以清楚地區(qū)分汽車艙內(nèi)的生物和非生物。
總而言之,汽車的信息娛樂系統(tǒng)不再僅僅是一個媒體播放器,隨著自動駕駛功能的啟動,在未來幾年,汽車將有能力成為許多人的車輪上的個人娛樂中心。智能駕駛與智能座艙相結(jié)合的艙駕一體方案已經(jīng)在研發(fā)的路上。
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