智能化是汽车新四化重要一环,智能座舱是整车智能化核心之一。
在物理层面,智能座舱包括提供更安全、舒适、智能驾乘体验的所有模块及其构成的整体功能系统,其中汽车信息娱乐(In-Vehicle Infotainment,IVI)系统的用户体验感明显,是汽车座舱功能差异化重要体现。IVI采用车载专用中央处理器,基于车身总线、移动网络、无线通信、卫星导航和互联网服务,通过软硬件实现特定功能,构成人机交互综合信息处理系统。
狭义IVI 可理解为车载中控屏系统,以中控大屏为主流。功能包括车载信息系统和车载娱乐系统两大部分,并可在传统汽车内部控制、导航定位、多媒体影音娱乐基础上融合智能驾驶及智能网联相关元素,成为“人-车-云”交互重要载体。
广义IVI 则融合更多人机交互功能,“一芯多屏”和大屏化是主要发展趋势。广义IVI对人机交互提出更高要求,多屏信息同步控制和互动开始在造车新势力中崭露头角,随着算力提升、E/E 架构等新技术应用,IVI 正进入智能网联全新时代。
未来智能移动出行终端,汽车的智能、互联、娱乐属性将更多通过IVI 实现,智能层面如驾驶辅助,互联层面如手机互联、智能家居控制,未来随着车载服务和应用生态逐步建立和完善,IVI 应用场景继续拓展,如基于车辆位置信息的智能推送、智能停车充电、线上预订、车机快捷支付、车辆身份认证等,用户可享受更方便快捷车辆及生活服务。
IVI人机交互形式包括声音、图像、文字三大类,交互媒介包括中控屏幕(显示/触控)、显示仪表、语音、方向盘四大版块。通过这些媒介,IVI不仅能完成故障检测、车辆信息、车身控制等传统车载信息系统功能,还能实现车机互联、语音交互、驾驶人状态监控、三维导航、车路协同、网络电视、辅助驾驶、移动办公、无线通讯、在线娱乐及TSP(Telematics Service Provider)服务等丰富多样应用,使驾驶体验在舒适化、智慧化、办公化维度不断提升。因此人机交互是IVI系统顶层架构,人机交互层由功能逻辑层支撑,功能逻辑由数据交互实现,完成数据交互的基础层由复杂硬/软件构成。
IVI硬件系统以ECU(Electronic Control Unit,电子控制器单元)为主,各单元通过ECU接口相互连接和交互信号。通过信号输入/输出接口,ECU接收、处理并输出信号。原则上,每个主要功能由对应单独ECU实现,如车门控制、转向助力、四轮驱动、仪表、灯光等。ECU早期仅用于发动机控制,随着汽车电子化发展,ECU逐渐遍布整车,目前进一步延伸到各类安全、传感、控制、网络、娱乐系统等。汽车功能快速增加带来ECU数量急剧增长,导致更复杂线束设计和逻辑控制,并且车身负荷越来越大。为降低ECU控制复杂度并优化车身重量,域(Domain)架构应运而生,域架构能将信息传感与处理分开,每个传感器无须单独ECU控制,管理更简化。通过集成还可减少ECU和线束数量,同时使得平台可扩展性更优。从功能划分,典型域分为动力总成、底盘控制、车身控制、 ADAS、信息娱乐系统五大板块。每个功能域内由一个域控制器(Domain Controller,实质是高性能ECU)处理域内功能并与其他域交互。域内通信一般用低速总线(CAN/LIN/MOST/LVDS/FlexRay等),不同域间通信用高速总线(CAN FD)或当前更流行的车载以太网技术(Ethernet)互联。
中国是全球重要的汽车市场之一,近十年我国在亚太汽车工业板块占据较高份额,同时对新能源汽车(New Energy Vehicles,NEVs)关注度持续提高,预计2023-2028年间我国汽车产销量将继续保持积极态势。
在智能座舱领域,我国汽车行业率先拓展,智能座舱正迅速成为现代驾驶体验重要组成部分。当前我国汽车行业在该领域处于优先地位,智能座舱相关专利申请超过82300项,超越第二位的日本(31900项)和第三位的美国(19300项)。据华经产业研究院数据,预计到2026年全球市场规模可达440亿美元,中国达183亿美元,国内CAGR达14.2%。智能座舱IVI相关接口测试正成为提高现代驾驶体验关键技术。
面向以上领域应用主推热租测试工具:
一、KEYSIGHT MXR404A Infiniium MXR 系列混合示波器提供广泛的测量功能,可满足您目前和未来的需求,集成10位ADC,具有高分辨率、低噪声、高ENOB,强大功能加上出色技术指标提供精密信号表征。16 个完全集成时间校准数字通道使研发者深入分析定时关系和精密触发。实时频谱分析功能可呈现更多频域信号细节,快速深入了解协议层和物理层之间数据包和时间关系。具有 15.8 英寸 XGA 显示屏,且机体非常轻巧,纵深厚度仅9 英寸,可明显节省工作台空间。还集成函数发生器、逻辑分析、频率响应、实施频谱分析、数字电压表、串行协议分析及频率计数器功能。使用调试和一致性软件包定制工具箱,可完成信号完整性、相位噪声、垂直噪声、水平抖动、串扰、功率分析、PAM3、低速及高速汽车总线等多项测试分析。
核心参数:
- 带宽:4 GHz
- 通道数:4 个模拟通道 + 16个数字通道
- 存储深度:标准200 Mpts
- 最高采样率:16 GSa/s
KEYSIGHT MXR404A Infiniium MXR 系列混合示波器
二、KEYSIGHT MSOX4154A InfiniiVision 4000-X系列混合示波器具有令人惊异的超高使用者友好特性,采用电容触摸屏技术 12.1 英寸显示屏,专门针对触摸操作设计,可大大减少示波器设置时间。利用创新 InfiniiScan Zone 触摸触发等能力,只需在感兴趣信号周围画一个框,便可创建在该信号上触发。只要是可见波形,就可进行触发。使用 MegaZoom IV 智能存储技术可观测到异常和难以捕捉事件。其100 万个波形/秒更新速率可看到更多信号特性。该系列支持全面升级,可扩展测量功能:随时增加双通道 20 MHz 任意波形发生器、3 位数字电压表、串行触发和分析功能以及模板测试功能。
核心参数:
- 带宽:1.5 GHz
- 通道数:4 个模拟通道 + 16个数字通道
- 存储深度:4 Mpts
- 最高采样率:5 GSa/s