《電子技術(shù)應(yīng)用》
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如何設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)高效,、安全可靠的汽車(chē)eCockpit解決方案

2024-10-31
作者:Jim Bridgwater
來(lái)源:恩智浦半導(dǎo)體

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  微電子和軟件技術(shù)的快速發(fā)展正在深刻地改變車(chē)載娛樂(lè)中控和安全系統(tǒng)設(shè)計(jì),重新定義駕駛體驗(yàn)。

  這一轉(zhuǎn)型的核心是電子駕駛艙(eCockpit),,這是現(xiàn)代化汽車(chē)中的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),,在一個(gè)統(tǒng)一的界面中集成了娛樂(lè)中控,、連接和安全監(jiān)測(cè)功能,。eCockpit控制一切,讓駕駛員了解相關(guān)情況并保持連接,,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自主響應(yīng)提升汽車(chē)安全,。

  eCockpit的核心是駕駛艙域控制器,它將多個(gè)電子控制單元(ECU)整合到一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)中,,該系統(tǒng)無(wú)縫管理連接,、顯示器和觸摸屏、數(shù)字儀表板,、娛樂(lè)中控系統(tǒng)和駕駛輔助功能,。

  了解恩智浦i.MX 95應(yīng)用處理器系列,。高性能片上系統(tǒng)(SoC)平臺(tái)為當(dāng)今的eCockpit設(shè)計(jì)提供了高度集成的域控制器解決方案,。其異構(gòu)多核架構(gòu)可以控制主機(jī)和數(shù)字儀表板,以及平視顯示器,,顯著提升了效率并降低了復(fù)雜性,。這種整合簡(jiǎn)化了eCockpit架構(gòu),,降低了電纜和連接器的成本,并簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)復(fù)雜性,。

  推動(dòng)eCockpit設(shè)計(jì)的三大汽車(chē)趨勢(shì)

  汽車(chē)駕駛艙正在向先進(jìn)的eCockpit演進(jìn),,體現(xiàn)了從機(jī)械控制向數(shù)字顯示器的轉(zhuǎn)變,通過(guò)定制,、無(wú)線通信,、互聯(lián)網(wǎng)接入和智能手機(jī)集成來(lái)增強(qiáng)駕駛體驗(yàn)。三個(gè)關(guān)鍵趨勢(shì)正在重塑eCockpit設(shè)計(jì):

  • 汽車(chē)電氣化:隨著供應(yīng)鏈問(wèn)題的緩解和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的提升,,電動(dòng)汽車(chē)(EV)變得更加實(shí)惠,,具有成本效益的eCockpit設(shè)計(jì)對(duì)于加速?gòu)膬?nèi)燃機(jī)向電力的轉(zhuǎn)變至關(guān)重要。

  • 軟件定義汽車(chē)(SDV):汽車(chē)正在向軟件可升級(jí)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,,通過(guò)無(wú)線(OTA)技術(shù)支持快速功能更新和增強(qiáng),,逐漸擺脫固定的硬件設(shè)計(jì)。

  • 先進(jìn)的安全系統(tǒng):現(xiàn)代化汽車(chē)配備了高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS),,如車(chē)道偏離和自適應(yīng)巡航控制以及駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(DMS),。eCockpit的設(shè)計(jì)必須符合最新的安全標(biāo)準(zhǔn),以確保功能安全,。

  eCockpit正在重新定義駕駛體驗(yàn),。了解如何使用恩智浦的i.MX 95應(yīng)用處理器提升eCockpit設(shè)計(jì),同時(shí)降低成本,。

  選擇合適的駕駛艙域控制器解決方案

  隨著汽車(chē)行業(yè)邁向由經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的電動(dòng)汽車(chē),、SDV技術(shù)和先進(jìn)安全系統(tǒng)所定義的未來(lái),對(duì)成本優(yōu)化的eCockpit解決方案的需求比以往任何時(shí)候都更加迫切,。i.MX 95應(yīng)用處理器采用集成多核架構(gòu),,搭載了6個(gè)Arm Cortex-A55核,具有圖形,、機(jī)器視覺(jué)和視頻加速功能,,為eCockpit設(shè)計(jì)提供了出色的計(jì)算能力可擴(kuò)展性,能夠滿足這一市場(chǎng)需求,。該處理器的獨(dú)立安全域采用Arm Cortex-M7處理器,,為應(yīng)用程序提供安全的處理環(huán)境,以滿足ISO26262 ASIL-B安全標(biāo)準(zhǔn)要求,,并且無(wú)需配套MCU,。i.MX 95處理器在一個(gè)靈活的SoC中結(jié)合了低功耗、實(shí)時(shí)和高性能處理能力,,提供了一個(gè)強(qiáng)大,、可擴(kuò)展的平臺(tái),擁有開(kāi)發(fā)人員簡(jiǎn)化eCockpit設(shè)計(jì)所需的所有基本技術(shù)。這種集成化的方法不僅可降低系統(tǒng)成本,,簡(jiǎn)化OTA軟件更新流程,,而且在減輕重量和降低功耗方面也取得了顯著效果。對(duì)電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),,這一點(diǎn)尤其重要,。

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  i.MX95應(yīng)用處理器

  一種高度集成的管理程序軟件替代方案

  管理程序是在SoC的最低級(jí)別運(yùn)行的軟件層,用于支持客戶操作系統(tǒng),。在典型的eCockpit設(shè)計(jì)中,,管理程序允許多個(gè)操作系統(tǒng)(如用于主機(jī)的Android操作系統(tǒng)和用于儀表板的Linux RTOS)在單個(gè)處理器上并行運(yùn)行?;诠芾沓绦虻膫鹘y(tǒng)系統(tǒng)需要這個(gè)額外的軟件層來(lái)管理多個(gè)操作系統(tǒng),,增加了設(shè)計(jì)成本和復(fù)雜性以及潛在的性能瓶頸。

  相比之下,,i.MX 95處理器的異構(gòu)多核架構(gòu)消除了對(duì)管理程序技術(shù)的需求,。它可以在Cortex-M7內(nèi)核上的安全RTOS上執(zhí)行安全相關(guān)功能,如儀表板顯示和音頻鈴聲,,而Cortex-A55內(nèi)核則專(zhuān)用于在Android等豐富操作系統(tǒng)上運(yùn)行非關(guān)鍵任務(wù),。通過(guò)允許不同的內(nèi)核直接運(yùn)行獨(dú)立的操作系統(tǒng),開(kāi)發(fā)人員可以避免管理程序帶來(lái)的性能影響以及額外的成本和復(fù)雜性,。該處理器的Cortex-M7內(nèi)核還可以對(duì)DMS等其他關(guān)鍵任務(wù)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè),。同時(shí),其他內(nèi)核可以運(yùn)行Android操作系統(tǒng),,為娛樂(lè)中控系統(tǒng)提供豐富,、駕駛員友好的界面,而不會(huì)干擾安全關(guān)鍵功能,。

  先進(jìn)的機(jī)器視覺(jué)和圖形處理

  隨著DMS,、環(huán)視和交通標(biāo)志識(shí)別(TSR)等功能日益普及,機(jī)器視覺(jué)已成為eCockpit系統(tǒng)的必備功能,。i.MX 95處理器的eIQ Neutron神經(jīng)處理單元(NPU)能夠驅(qū)動(dòng)機(jī)器視覺(jué),,作為由多個(gè)攝像頭傳感器或聯(lián)網(wǎng)智能攝像頭組成的統(tǒng)一視覺(jué)處理流程的一部分。恩智浦嵌入式圖像信號(hào)處理器(ISP)支持多種成像傳感器,,包括用于機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的紅外設(shè)備,。

  i.MX 95處理器的圖形處理和多媒體功能對(duì)于打造沉浸式eCockpit體驗(yàn)尤為重要。集成的Arm Mali GPU使開(kāi)發(fā)人員能夠提供豐富,、生動(dòng)的3D圖形,,從eCockpit數(shù)字儀表板擴(kuò)展到多顯示器娛樂(lè)中控系統(tǒng)。

  設(shè)計(jì)保障安全

  在功能安全方面,,i.MX 95處理器通過(guò)其功能安全域?qū)崿F(xiàn)了符合ISO26262 ASIL-B安全級(jí)別的汽車(chē)設(shè)計(jì),,從而覆蓋了所有基礎(chǔ)需求,。該處理器可以支持各種安全關(guān)鍵功能,如聲音警報(bào),、儀表燈和攝像頭顯示器,以滿足汽車(chē)制造商設(shè)定的高可靠性標(biāo)準(zhǔn),。

  面向未來(lái)的下一個(gè)eCockpit設(shè)計(jì)

  隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,,i.MX 95系列作為一種強(qiáng)大、高度集成的處理解決方案脫穎而出,,能夠降低eCockpit設(shè)計(jì)的成本和復(fù)雜性,。作為汽車(chē)芯片和軟件解決方案的一站式供應(yīng)商,恩智浦還提供全面的電源管理IC(PMIC),、調(diào)諧器,、Wi-Fi和藍(lán)牙無(wú)線SoC、CAN/以太網(wǎng)收發(fā)器,、SDV平臺(tái)和HMI設(shè)計(jì)工具組合,,以簡(jiǎn)化功能豐富的汽車(chē)娛樂(lè)中控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。




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