集成車聯網顯示功能的組合儀表設計

王雙貴， 黃 玲

（1.上汽通用五菱汽車股份有限公司， 廣西柳州 545007；2.中華人民共和國柳州海事局， 廣西柳州 545001）

組合儀表是汽車不可缺少的顯示系統， 用于安全駕駛和智能駕駛相關的信息顯示。 隨著近年來車聯網技術的不斷發展， 與用戶交互的信息顯示量不斷擴大， 大多車廠會采用10.25英寸以上顯示屏進行網聯信息的顯示。 目前小型的新能源汽車已經搭載智能駕駛和車聯網技術， 為避免影響副駕的安全氣囊爆破空間和方向盤視線遮擋， 故無法完成雙顯示屏的控制布置。 本文設計了一款組合儀表， 僅采用一塊8:3比例的10.25寸顯示屏集成顯示安全駕駛、 智能駕駛和車聯網信息。 此款組合儀表已經量產， 其設計方案和經驗可為產品設計和開發人員提供參考。

1 系統方案設計

為實現顯示屏上電立馬顯示， 采用兩個主機， 分別是儀表主機和車聯網主機， 如圖1 所示。 車聯網主機采用Andriod操作系統， 儀表主機采用QNX 操作系統， 顯示屏僅與儀表主機通過高清視頻LVDS接口連接， 即儀表主機完全控制顯示屏， 儀表主機在車聯網主機未完成啟動前， 完全接管顯示屏的顯示內容。 由于儀表主機的QNX操作系統啟動時間在2s以內， 且實際車輛操作為先通過鑰匙解鎖， 發送CAN報文喚醒儀表， 再開門進行顯示屏門開顯示， 所以感知上一開門就進行了顯示屏亮屏顯示，滿足顯示屏上電立馬顯示的要求。 此方案規避了車聯網主機Andriod系統啟動需30多秒的問題。

圖1 系統原理圖

2 組合儀表主機與車聯網主機交互

本文中車聯網主機采用間接的方式實現車聯網信息的顯示， 即車聯網主機將顯示內容通過視頻傳輸接口傳給儀表主機， 儀表主機集成儀表和車聯網顯示內容后， 傳輸給顯示屏進行顯示。 車聯網主機實時通過CAN報文通知儀表主機自己是否在線， 當車聯網主機未完成啟動或死機時，就會停發CAN報文， 儀表主機通過CAN報文判斷車聯網主機不在線后， 就會采用默認顯示內容替代車聯網顯示內容，并提示車聯網系統狀態。

3 組合儀表顯示屏顯示區域設計

本文中將組合儀表顯示屏顯示區的左側1/3劃分為儀表顯示區和右側2/3劃分為網聯顯示區， 如圖2所示。 嚴格劃分顯示區后， 儀表主機無需分析和處理車聯網系統的具體顯示內容， 只需將網聯顯示區空出來， 然后疊加網聯顯示內容， 極大地提升了顯示效率， 實時性強。 為保證顯示屏顯示效果的一致性， 儀表顯示區和網聯顯示區的交界處需做好顯示效果的過渡， 盡量虛化邊界， 效果過渡； 且背景切換時， 儀表主機和網聯主機需進行轉場的時間同步， 比如在白天和黑夜模式的切換， 統一模式切換用戶輸入接口均通過車聯網主機的界面， 車聯網主機通過CAN報文發送用戶指令給儀表主機， 待儀表主機發送完可以切換， 車聯網主機和儀表主機立馬切換， 可控制同步誤差在毫秒級。

圖2 顯示區域設計

4 組合儀表顯示屏結構設計

為保證顯示屏盡可能薄， 需將顯示屏背面的驅動電路板進行抽離， 放置于顯示屏后方不可見區域， 通過鈑金連接電路板和顯示屏機身。 由于組合儀表顯示屏位于駕駛員正前方， 下方和后方是轉向管柱和儀表板支架， 空間不足，顯示屏驅動電路板設計時應盡可能短， 防止與儀表板橫梁和支架干涉。 通過此方案可控制可見顯示屏厚度小于16mm，使顯示屏的裸露滿足美觀要求。

5 結束語

本文詳細介紹了集成車聯網顯示功能的組合儀表設計，通過本設計可實現低成本的安全駕駛、 智能駕駛和車聯網的同屏顯示， 經量產驗證可靠。 此設計也為后續的車聯網和儀表完全融合往前邁出一大步， 開發和設計人員可參考本文的經驗， 減少走彎路和試錯的成本。