汽车智能座舱系统与应用 课件 2-2 认知智能座舱的关键零部件及芯片

能力模块二

对智能座舱硬件的基本认知任务二

认知智能座舱的关键零部件及芯片智能座舱是多种硬件技术及模块的集成，如芯片、各类传感器、屏幕、车内娱乐系统（音响、氛围灯）等。作为智能座舱测试工程师，需要重点掌握计算模块（芯片）和传感器模块（视觉及语音）的相关基础知识，理解原理，为后续的硬件设备测试调试做准备。任务引入Tasktointroduce01信息输入部件认知02信息处理部件认知目录

CONTENTS03信息输出部件认知信息输入部件认知PART0101信息输入部件认知座舱内的摄像头有多种类型，根据安装位置不同，车载摄像头可分为前视摄像头、侧视摄像头、环视摄像头、后视摄像头及舱内摄像头。车载摄像头被称为“自动驾驶的眼睛”，通过镜头和图像传感器实现图像信息采集，超过80%的自动驾驶技术都会运用到摄像头，或将摄像头作为一种解决方案。车载摄像头01信息输入部件认知

合理的传声器选型及安装方式，可降低算法研发的难度，提升车载语音增强的性能。传声器安装需要远离空调出风口，音箱等声源位置，集中式阵列通常安装在车机或者顶灯位置。车载传声器阵列根据安装方式分为集中式阵列和分布式阵列两种。集中式阵列安装方式简单，布线成本相对较低，而分布式阵列在多音区实现上更有优势。车载传感器信息处理部件认知PART0202信息处理部件认知IntelCPU成为芯片技术进步的旗帜，先后经历了x86CPU的升级，奔腾CPU的迭代，目前是酷睿CPU技术的不断创新。芯片技术演化与发展与IntelCPU比肩发展的AMDCPU也是神一样的存在，对芯片技术发展也起到了促进作用。2021年，Intel推出了酷睿12代处理器，采用7nm工艺摩尔定律预言的芯片发展规律在这期间很好地被验证。02信息处理部件认知随着汽车往智能化的发展，特别是智能座舱和自动驾驶概念的兴起，对汽车的算力提出了更高的要求，传统的功能芯片已无法满足算力需求，主控芯片应运而生。车规级芯片发展状况当前座舱芯片的主要参与企业包括恩智浦、德州仪器、瑞萨电子等传统汽车芯片厂商，主要面向中低端市场，同时消费电子领域的高通、三星等也加入了市场竞争中，主要面向高端市场。CPU叫做中央处理器（centralprocessingunit）作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU由数百万个晶体管组成，可以有多个处理内核，通常被称为计算机的大脑。GPU叫做图形处理器（GraphicsProcessingUnit，缩写：\GPU\），又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备（如平板电脑、智能手机等）上做图像和图形相关运算工作的微处理器。02信息处理部件认知CPU和GPU的区别02信息处理部件认知CPU和GPU的区别半导体器件主要分为四大类，包括集成电路，分立器件，光电电子器件，传感器组成。集成电路芯片又分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路主要包含了电源管理芯片（如过电压保护芯片、快充芯片等）以及信号链芯片（又被称为线性芯片，如滤波器）。数字集成电路在日常生活中用的比较多，如处理器芯片、存储芯片以及执行特定任务的ASIC芯片（如视频编解码、音乐播放器等使用的芯片）等。02信息处理部件认知片上系统SoC02信息处理部件认知片上系统SoC02信息处理部件认知每颗芯片都有一定的功能，将它们组合在一起才是一个电路。随着半导体技术的发展，大家发现即使每个功能的芯片集成度会变高变复杂，但每个独立功能的芯片所构成的电路依然会很占面积且经济性较差，所以就出现了SoC(System-on-a-Chip)，将上述特定功能的器件在一颗芯片上实现。在SoC出现之前，可编程核、IP、定制逻辑、存储器等都在一个PCB上。片上系统SoC信息输出部件认知PART0303信息输出部件认知屏幕电动车时代，由于加速性能远胜燃油车，比拼性能已经几乎没有意义，因此电动车从比拼动力性能转变为比拼科技感，特别是座舱领域，大屏或多屏几乎是电动车的标配，这有带动中高端燃油车也不得不采用多屏或大屏与电动车竞争。目前中高端车，基本标配全液晶仪表和中控大屏。03信息输出部件认知AR导航目前中高端车，基本标配全液晶仪表和中控大屏。车内屏幕显示的AR导航是用一个非鱼眼的常规镜头相机把车前图像传输到屏幕上，再与GPU渲染的导航图标叠加。奔驰的AR导航默认显示是显示在中控屏上，不仅可以显示图标，还可以显示文本。03信息输出部件认知HUDHUD(HeadUpDisplay)称之为抬头显示，又被叫做平视显示系统，是指以车辆驾驶员为中心、盲操作、多功能仪表盘。它的作用，就是把时速、导航等重要的行车信息，投影到驾驶员前面的风挡玻璃上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的驾驶信息。抬头通常分为风挡玻璃型(Windshield，W型)和集成显示型(Combined，C型)。

HUD显示示意图

HUD关键参数03信息输出部件认知HUD在汽车市场上，W型抬头大多应用于豪华轿车，豪华轿车还配备了先进的驾驶辅助系统(ADAS)，包括自适应巡航控制、车道辅助等。WHUD用于显示来自ADAS的信息，可以直接引导司机。w型抬头页面显示内容03信息输出部件认知HUD

目前，C型的抬头通常是使用一块透明树脂材料作为辅助装置进行组合投影，方便装卸。不同的CHUD因附加投影设备的位置而异。大部分显示在仪表板上(左图)，少数显示在遮光板上(右图)。C型抬头:在仪表板上显示(左)，在遮光板上显示(右)03信息输出部件认知音响之所以可以称为音响，最基本的条件就是有回放声音的功能。其防干扰技术是分别对电源线的干扰采用扼流圈串在电源与音响之间进行滤波，用以降低外界的噪声干扰。车载音响是指安装在车内的声音播放系统。03信息输出部件认知音响例如，音响结合前后排多屏操作，能够实现个性化、可定制的前排左右的分区音量。

智能汽车的快速发展，系统技术升级也为音响智能化打下了重要基础，同时促进音响供应商利用智能化技术，开拓更多的