集成車聯(lián)網(wǎng)顯示功能的組合儀表設(shè)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(tǒng)， 用于安全駕駛和智能駕駛相關(guān)的信息顯示。 隨著近年來車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)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(wǎng)聯(lián)信息的顯示。 目前小型的新能源汽車已經(jīng)搭載智能駕駛和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 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(shè)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(lián)網(wǎng)信息。 此款組合儀表已經(jīng)量產(chǎn)， 其設(shè)計方案和經(jīng)驗可為產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)人員提供參考。

1 系統(tǒng)方案設(shè)計

為實現(xiàn)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(lián)網(wǎng)主機， 如圖1 所示。 車聯(lián)網(wǎng)主機采用Andriod操作系統(tǒng)， 儀表主機采用QNX 操作系統(tǒng)， 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(lián)網(wǎng)主機未完成啟動前， 完全接管顯示屏的顯示內(nèi)容。 由于儀表主機的QNX操作系統(tǒng)啟動時間在2s以內(nèi)， 且實際車輛操作為先通過鑰匙解鎖， 發(fā)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(guī)避了車聯(lián)網(wǎng)主機Andriod系統(tǒng)啟動需30多秒的問題。

圖1 系統(tǒng)原理圖

2 組合儀表主機與車聯(lián)網(wǎng)主機交互

本文中車聯(lián)網(wǎng)主機采用間接的方式實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)信息的顯示， 即車聯(lián)網(wǎng)主機將顯示內(nèi)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(lián)網(wǎng)顯示內(nèi)容后， 傳輸給顯示屏進行顯示。 車聯(lián)網(wǎng)主機實時通過CAN報文通知儀表主機自己是否在線， 當(dāng)車聯(lián)網(wǎng)主機未完成啟動或死機時，就會停發(fā)CAN報文， 儀表主機通過CAN報文判斷車聯(lián)網(wǎng)主機不在線后， 就會采用默認(rèn)顯示內(nèi)容替代車聯(lián)網(wǎng)顯示內(nèi)容，并提示車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)。

3 組合儀表顯示屏顯示區(qū)域設(shè)計

本文中將組合儀表顯示屏顯示區(qū)的左側(cè)1/3劃分為儀表顯示區(qū)和右側(cè)2/3劃分為網(wǎng)聯(lián)顯示區(qū)， 如圖2所示。 嚴(yán)格劃分顯示區(qū)后， 儀表主機無需分析和處理車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的具體顯示內(nèi)容， 只需將網(wǎng)聯(lián)顯示區(qū)空出來， 然后疊加網(wǎng)聯(lián)顯示內(nèi)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(qū)和網(wǎng)聯(lián)顯示區(qū)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(wǎng)聯(lián)主機需進行轉(zhuǎn)場的時間同步， 比如在白天和黑夜模式的切換， 統(tǒng)一模式切換用戶輸入接口均通過車聯(lián)網(wǎng)主機的界面， 車聯(lián)網(wǎng)主機通過CAN報文發(fā)送用戶指令給儀表主機， 待儀表主機發(fā)送完可以切換， 車聯(lián)網(wǎng)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(qū)域設(shè)計

4 組合儀表顯示屏結(jié)構(gòu)設(shè)計

為保證顯示屏盡可能薄， 需將顯示屏背面的驅(qū)動電路板進行抽離， 放置于顯示屏后方不可見區(qū)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(zhuǎn)向管柱和儀表板支架， 空間不足，顯示屏驅(qū)動電路板設(shè)計時應(yīng)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(jié)束語

本文詳細(xì)介紹了集成車聯(lián)網(wǎng)顯示功能的組合儀表設(shè)計，通過本設(shè)計可實現(xiàn)低成本的安全駕駛、 智能駕駛和車聯(lián)網(wǎng)的同屏顯示， 經(jīng)量產(chǎn)驗證可靠。 此設(shè)計也為后續(xù)的車聯(lián)網(wǎng)和儀表完全融合往前邁出一大步， 開發(fā)和設(shè)計人員可參考本文的經(jīng)驗， 減少走彎路和試錯的成本。