演讲人：浙江中科领航汽车电子有限公司研发总监褚立
主题：汽车仪表市场进展及技术趋势
褚立：各位来宾上午好！
首先我介绍一下我们中科领航，中科领航是2014由中科院上海微系统所孵化下成立的一家公司，我们主要的业务是汽车的液晶仪表，还有车载中控多媒体。我今天主要讲的就是汽车仪表的技术现状还有发展趋势。
1908年福特的T型车诞生，从此汽车作为交通工具走进千家万户。我们认为汽车工业真正的产业化元年就是1908年。在汽车工业一百多年来，从来没有停止过发展的步伐。早期的汽车是没有任何的传感设备，包括汽车仪表。这个时候会带来很多问题，比如在行车过程当中，驾驶员无法获知车辆信息，比如说车速，油量，对于强迫症患者来说非常难受。想像一下每开一段时间，驾驶员就要看一下油箱里面还有多少油。
因此早期汽车仪表开始诞生，最早的仪表还是机械式的。因此它也有很多的不足之处，比如说结构笨重，不够灵活。工程师们后来开发了电气式仪表，一定程度上缓减了部份不足，它的显示信息更加的丰富，同样的体积、可靠性也更高一些。
随着电子技术和液晶显示技术的发展，组合式仪表开始出现在汽车的应用当中。组合仪表中间可以用液晶屏显示更加丰富和定制化的信息，给驾驶员直观的行车信息的指示。组合仪表目前也是车辆的主要配置。
随着液晶显示技术不断的高清化、大屏化，我们考虑是不是可以用液晶屏替代整个仪表所有的功能，做一些更加丰富的显示，包括界面、功能，还有跟车身其他零部件的信息交互。全液晶仪表因此诞生。现在液晶仪表不是比较稀罕的配置，在中高端汽车上都可以看到。
总结汽车仪表的发展趋势，主要围绕数字化和大屏化二个方向。下一步的仪表会往哪个形态上演变？从现在目前的现状分析来看，多屏融合是一个必然的趋势。我们可以关注到汽车的仪表越来越像中控，中控越来越像仪表。有一些车厂开始把两个做成一体，例如奔驰的车上有很多的这样配置了。
现阶段考虑到技术和成本控制，基于高精地图和机器视觉的仪表AR-Driving组合目前是比较适用和可行的方案。特别是交通复杂的城市路况下，车道级的导航在行车过程当中给驾驶员的帮助是很大的。
我们也在展望，如果显示投影技术能够覆盖到整个挡风玻璃，基于AR-HUD-Driving更加丰富的驾驶信息显示辅助系统，就会变得非常的人性化。一句话概括就是所见即所得。
要实现这些效果有很多的软件要做，不仅仅是一个应用层上的软件，而是很多层级的软件模块都需要开发。功能越来越复杂，因此国外有一些厂商或者组织提出软件开发的相关的标准，主要可分成四个方面，软件工程方面，CMMI ASPICE；操作系统，OSEK/VDX；编程风格，J2632；软件框架，AUTOSAR。
汽车行业在质量管理过程当中都会引入IATF 16949。在多媒体或者软件集成都非常高的座舱级汽车电子产品中，我们认为IATF 16949的质量管理的方法并不适用，所以IATF 16949也建议我们引用ASPICE软件管理的模型。另外还有操作系统，及编程的风格，包括软件框架AUTOSAR。这是典型的AUTOSAR软件组件架构图，对软件开发来说，不管做手机端软件，还是网络服务端软件，还是底层MCU软件，核心的指导思想就是低耦合，高内聚。每一组软件功能都由一个模块封装，一系列的软件功能模块为这个应用程序提供各种标准化的接口。这样的好处就是单个软件模块的功能变更和升级，不会影响到整个系统的稳定性。单个软件出现问题，不会非常大的影响到整个产品的稳定性。
最下面一层就是控制器，这里可以选择不同厂家的MCU。上面就是驱动和系统服务这一层。应用软件这一层不直接对接硬件。而是通过AUTOSAR系统运行环境由驱动程序调用具体的硬件接口。这样在应用程序调试完成情况下，我们即使换一个硬件平台，在这种架构下面不需要做非常大的软件调整和测试的工作。这也为汽车电子高速迭代的开发环境下提供了一种设计方法或者是设计框架的标准。
我们今天讨论的还有一个主要题目就是数字座舱。在数字座舱这一个级别的系统复杂度下，刚刚看到的AUTOSAR软件框架也没法胜任。
我们认为能够满足数字座舱性能的SOC，需要包括多个强大的GPU，还需要有多个处理能力非常强的CPU核。我们也希望能够通过一个硬件来完成整个数字座舱的功能，所以上面就需要有一层Hypervisor虚拟化软件。这一层可以薄可以厚，当然也可以是厚到如操作系统的重量级别，也可以只是非常薄的硬件资源调度的软件层。在它上面可以运行多个不同的OS，比如说仪表需要运行在功能安全经过论证的ASIL-B OS上面。但是对于需要丰富的扩展性能，还有比较完善软件生态链的多媒体这一块，我们可以用安卓的平台。但是这几个操作系统之间，因为有了Hypervisor这一层，不会互相影响。一个系统死机不会影响另外的系统。我们可对操作系统设置优先级，比如先将仪表快速启动起来，然后再启动安卓的系统。
我们认为这是数字座舱是整个系统框架的原形。SOC硬件电路都在中间的数字座舱计算平台里面。通过标准化的接口可以对接HUD、仪表和中控，包括手势识别、手机互联都可以接进来。对于消费电子，比如手机动折几千万的出货量，单个车型乃至一个主机厂都没有这么多，因此我们没有办法非常好的控制成本，所以做的只有标准化。所有的车都用同一个平台，这就回到第一页，像福特的T型车，在成本足够友好的情况下，数字座舱整个应用和生态才能真正的起来。
接下来我们对比一下现在仪表SOC平台方案，业内较主流用的还是i.MX6，Rcar, Jacinto6,MCU。在10寸1280×480分辨率以下的的液晶仪表，由MCU来做，成本可以控制的非常好。但是不是说成本控制的好性能就会降低，比如说我们在i.MX6上面做一个10寸仪表，启动速度可以做到2秒以内，但在MCU上我们能做到0.2秒以内，实现的效果是完全一样的。对于座舱系统来说，各大SOC厂家都在关注i.MX6的下一代i.MX8、Rcar H3、 J7等，都可以满足下一代智能座舱硬件计算能力的要求。
同时我们也做了液晶仪表和中控多媒体对于硬件资源需求的差异。它们对GPU要求都很高，因为液晶仪表需要丰富的效果，中控多媒体也需要更好的效果，GPU的资源一定要非常的强。但是仪表并不需要非常强大的CPU，但是对于多媒体可能需要多核CPU才能应付。在内存和Flash这一块，仪表的需求并不多，只要能存储图片资源和文件系统。中控多媒体对存储需求非常高，包括DDR，EMMC。对于启动速度仪表要求在两秒以内，中控的安卓系统则会非常长的，可能有的得十几秒。仪表在车上是安全件，必须满足关于功能安全方面的标准。关于对OS的依赖度，中控多媒体的要求会更高一点。地图导航、语音识别等SDK。这些都是基于安卓生态，或者IOS生态。在器件要求方面，液晶仪表需要车规级，中控多媒体不一定用车规级。
这里考虑成本，在目前阶段上是不是适合把液晶仪表和中控多媒体共用一个硬件平台来做？好处是两个资源都可以共用，但是带来的问题是整个中控多媒体的硬件平台必须全部选用车规级的标准。
在多屏融合下，对于仪表和中控多媒体的组合来说，结构设计方面也需要考虑更多。比如说车厂希望贴合的标准能接近手机的效果，又要保证好的结构强度，又要控制成本。
好的显示效果，高的处理能力的SOC，在给我们提供更强大的算力的同时，也会带来一些新的问题，比如说散热，以前可能不需要怎么考虑，但是在座舱平台中。除了考虑整个仪表的散热，还要考虑到仪表安装在仪表舱内要配合整个汽车仪表舱，来做散热仿真分析。发热的主要源头还是液晶屏，另外就是处理器。还有PMIC，就是电源管理芯片。
汽车电子安全和可靠性永远是第一位的，整个产品在开发和发布过程当中，都必须遵循非常严格的测试标准，从单元测试、集成测试、系统测试、到现场实车测试、验收测试，必须遵守一系列的标准，有一些是车厂的标准，有一些是法律法规，有一些是企标。
虽然现在面临着技术、市场、法规还有观念等方面的问题，无人驾驶还有很长的路要走，但是我们依然乐观地认为这一天一定会到来。到这个时候，仪表做到极致就是座舱。在整个数字座舱软硬件生态链里面，很难由一家公司或者一家车厂主导，需要生态链里所有企业联合起来分工协作。中间企业会扮演什么样的角色，我们目前也没法确定，这个需要充分的时间让我们磨合。
以上就是我的介绍，谢谢大家！
