集成车联网显示功能的组合仪表设计

王双贵， 黄 玲

（1.上汽通用五菱汽车股份有限公司， 广西柳州 545007；2.中华人民共和国柳州海事局， 广西柳州 545001）

组合仪表是汽车不可缺少的显示系统， 用于安全驾驶和智能驾驶相关的信息显示。 随着近年来车联网技术的不断发展， 与用户交互的信息显示量不断扩大， 大多车厂会采用10.25英寸以上显示屏进行网联信息的显示。 目前小型的新能源汽车已经搭载智能驾驶和车联网技术， 为避免影响副驾的安全气囊爆破空间和方向盘视线遮挡， 故无法完成双显示屏的控制布置。 本文设计了一款组合仪表， 仅采用一块8:3比例的10.25寸显示屏集成显示安全驾驶、 智能驾驶和车联网信息。 此款组合仪表已经量产， 其设计方案和经验可为产品设计和开发人员提供参考。

1 系统方案设计

为实现显示屏上电立马显示， 采用两个主机， 分别是仪表主机和车联网主机， 如图1 所示。 车联网主机采用Andriod操作系统， 仪表主机采用QNX 操作系统， 显示屏仅与仪表主机通过高清视频LVDS接口连接， 即仪表主机完全控制显示屏， 仪表主机在车联网主机未完成启动前， 完全接管显示屏的显示内容。 由于仪表主机的QNX操作系统启动时间在2s以内， 且实际车辆操作为先通过钥匙解锁， 发送CAN报文唤醒仪表， 再开门进行显示屏门开显示， 所以感知上一开门就进行了显示屏亮屏显示，满足显示屏上电立马显示的要求。 此方案规避了车联网主机Andriod系统启动需30多秒的问题。

图1 系统原理图

2 组合仪表主机与车联网主机交互

本文中车联网主机采用间接的方式实现车联网信息的显示， 即车联网主机将显示内容通过视频传输接口传给仪表主机， 仪表主机集成仪表和车联网显示内容后， 传输给显示屏进行显示。 车联网主机实时通过CAN报文通知仪表主机自己是否在线， 当车联网主机未完成启动或死机时，就会停发CAN报文， 仪表主机通过CAN报文判断车联网主机不在线后， 就会采用默认显示内容替代车联网显示内容，并提示车联网系统状态。

3 组合仪表显示屏显示区域设计

本文中将组合仪表显示屏显示区的左侧1/3划分为仪表显示区和右侧2/3划分为网联显示区， 如图2所示。 严格划分显示区后， 仪表主机无需分析和处理车联网系统的具体显示内容， 只需将网联显示区空出来， 然后叠加网联显示内容， 极大地提升了显示效率， 实时性强。 为保证显示屏显示效果的一致性， 仪表显示区和网联显示区的交界处需做好显示效果的过渡， 尽量虚化边界， 效果过渡； 且背景切换时， 仪表主机和网联主机需进行转场的时间同步， 比如在白天和黑夜模式的切换， 统一模式切换用户输入接口均通过车联网主机的界面， 车联网主机通过CAN报文发送用户指令给仪表主机， 待仪表主机发送完可以切换， 车联网主机和仪表主机立马切换， 可控制同步误差在毫秒级。

图2 显示区域设计

4 组合仪表显示屏结构设计

为保证显示屏尽可能薄， 需将显示屏背面的驱动电路板进行抽离， 放置于显示屏后方不可见区域， 通过钣金连接电路板和显示屏机身。 由于组合仪表显示屏位于驾驶员正前方， 下方和后方是转向管柱和仪表板支架， 空间不足，显示屏驱动电路板设计时应尽可能短， 防止与仪表板横梁和支架干涉。 通过此方案可控制可见显示屏厚度小于16mm，使显示屏的裸露满足美观要求。

5 结束语

本文详细介绍了集成车联网显示功能的组合仪表设计，通过本设计可实现低成本的安全驾驶、 智能驾驶和车联网的同屏显示， 经量产验证可靠。 此设计也为后续的车联网和仪表完全融合往前迈出一大步， 开发和设计人员可参考本文的经验， 减少走弯路和试错的成本。