如何设计经济高效、安全可靠的汽车eCockpit解决方案

微电子和软件技术的快速发展正在深刻地改变车载娱乐中控和安全系统设计，重新定义驾驶体验。

这一转型的核心是电子驾驶舱（eCockpit），这是现代化汽车中的一个复杂系统，在一个统一的界面中集成了娱乐中控、连接和安全监测功能。eCockpit控制一切，让驾驶员了解相关情况并保持连接，通过实时监测和自主响应提升汽车安全。

eCockpit的核心是驾驶舱域控制器，它将多个电子控制单元（ECU）整合到一个统一的系统中，该系统无缝管理连接、显示器和触摸屏、数字仪表板、娱乐中控系统和驾驶辅助功能。

了解恩智浦i.MX 95应用处理器系列。高性能片上系统（SoC）平台为当今的eCockpit设计提供了高度集成的域控制器解决方案。其异构多核架构可以控制主机和数字仪表板，以及平视显示器，显著提升了效率并降低了复杂性。这种整合简化了eCockpit架构，降低了电缆和连接器的成本，并简化了设计复杂性。

推动eCockpit设计的三大汽车趋势

汽车驾驶舱正在向先进的eCockpit演进，体现了从机械控制向数字显示器的转变，通过定制、无线通信、互联网接入和智能手机集成来增强驾驶体验。三个关键趋势正在重塑eCockpit设计：

• 汽车电气化：随着供应链问题的缓解和价格竞争力的提升，电动汽车（EV）变得更加实惠，具有成本效益的eCockpit设计对于加速从内燃机向电力的转变至关重要。

• 软件定义汽车（SDV）：汽车正在向软件可升级网络发展，通过无线（OTA）技术支持快速功能更新和增强，逐渐摆脱固定的硬件设计。

• 先进的安全系统：现代化汽车配备了高级驾驶辅助系统（ADAS），如车道偏离和自适应巡航控制以及驾驶员监测系统（DMS）。eCockpit的设计必须符合最新的安全标准，以确保功能安全。

eCockpit正在重新定义驾驶体验。了解如何使用恩智浦的i.MX 95应用处理器提升eCockpit设计，同时降低成本。

选择合适的驾驶舱域控制器解决方案

随着汽车行业迈向由经济实惠的电动汽车、SDV技术和先进安全系统所定义的未来，对成本优化的eCockpit解决方案的需求比以往任何时候都更加迫切。i.MX 95应用处理器采用集成多核架构，搭载了6个Arm Cortex-A55核，具有图形、机器视觉和视频加速功能，为eCockpit设计提供了出色的计算能力可扩展性，能够满足这一市场需求。该处理器的独立安全域采用Arm Cortex-M7处理器，为应用程序提供安全的处理环境，以满足ISO26262 ASIL-B安全标准要求，并且无需配套MCU。i.MX 95处理器在一个灵活的SoC中结合了低功耗、实时和高性能处理能力，提供了一个强大、可扩展的平台，拥有开发人员简化eCockpit设计所需的所有基本技术。这种集成化的方法不仅可降低系统成本，简化OTA软件更新流程，而且在减轻重量和降低功耗方面也取得了显著效果。对电动汽车来说，这一点尤其重要。

i.MX95应用处理器

一种高度集成的管理程序软件替代方案

管理程序是在SoC的最低级别运行的软件层，用于支持客户操作系统。在典型的eCockpit设计中，管理程序允许多个操作系统（如用于主机的Android操作系统和用于仪表板的Linux RTOS）在单个处理器上并行运行。基于管理程序的传统系统需要这个额外的软件层来管理多个操作系统，增加了设计成本和复杂性以及潜在的性能瓶颈。

相比之下，i.MX 95处理器的异构多核架构消除了对管理程序技术的需求。它可以在Cortex-M7内核上的安全RTOS上执行安全相关功能，如仪表板显示和音频铃声，而Cortex-A55内核则专用于在Android等丰富操作系统上运行非关键任务。通过允许不同的内核直接运行独立的操作系统，开发人员可以避免管理程序带来的性能影响以及额外的成本和复杂性。该处理器的Cortex-M7内核还可以对DMS等其他关键任务进行安全监测。同时，其他内核可以运行Android操作系统，为娱乐中控系统提供丰富、驾驶员友好的界面，而不会干扰安全关键功能。

先进的机器视觉和图形处理

随着DMS、环视和交通标志识别（TSR）等功能日益普及，机器视觉已成为eCockpit系统的必备功能。i.MX 95处理器的eIQ Neutron神经处理单元（NPU）能够驱动机器视觉，作为由多个摄像头传感器或联网智能摄像头组成的统一视觉处理流程的一部分。恩智浦嵌入式图像信号处理器（ISP）支持多种成像传感器，包括用于机器视觉应用的红外设备。

i.MX 95处理器的图形处理和多媒体功能对于打造沉浸式eCockpit体验尤为重要。集成的Arm Mali GPU使开发人员能够提供丰富、生动的3D图形，从eCockpit数字仪表板扩展到多显示器娱乐中控系统。

设计保障安全

在功能安全方面，i.MX 95处理器通过其功能安全域实现了符合ISO26262 ASIL-B安全级别的汽车设计，从而覆盖了所有基础需求。该处理器可以支持各种安全关键功能，如声音警报、仪表灯和摄像头显示器，以满足汽车制造商设定的高可靠性标准。

面向未来的下一个eCockpit设计

随着汽车行业的不断发展和创新，i.MX 95系列作为一种强大、高度集成的处理解决方案脱颖而出，能够降低eCockpit设计的成本和复杂性。作为汽车芯片和软件解决方案的一站式供应商，恩智浦还提供全面的电源管理IC（PMIC）、调谐器、Wi-Fi和蓝牙无线SoC、CAN/以太网收发器、SDV平台和HMI设计工具组合，以简化功能丰富的汽车娱乐中控系统的开发。

了解恩智浦的i.MX 95处理器如何增强您的eCockpit体验，通过简化的架构确保经济高效的实施方案。有关i.MX 95处理器系列和其他恩智浦汽车产品的更多信息，请联系恩智浦全球的销售机构。

作者：

Jim Bridgwater

恩智浦半导体汽车边缘产品线全球产品市场资深总监

Jim Bridgwater领导恩智浦汽车驾驶舱和车载信息服务应用的产品市场团队。他曾领导实施恩智浦在企业和家庭网关应用领域的数字网络营销计划，在此之前，他曾担任多个职位，负责汽车娱乐中控应用领域的欧洲营销活动超过五年。在恩智浦工作的25年里，Jim还参与了面向工业控制和消费电子应用的微处理器、DSP和射频解决方案的市场营销工作。此前，他曾担任德州仪器公司的系统工程师。Bridgwater先生获得了英国曼彻斯特大学科技学院的电子学士学位。他参与并获取了多项与节能相关的系统总线架构专利，撰写了多篇关于安全、娱乐中控、图形处理、移动电视和无线通信的文章。