Um die Flexibilität zu erhöhen, wurde in der zentralen Box (Bild 3) ein Zwei-Platinen-Konzept gewählt. Die Basis-Platine bietet die typischen Schnittstellen wie USB und die Steckverbinder zu den Displays. Das auswechselbare CPU-Modul basiert auf einem SoC der mittleren Leistungsklasse. Analog zu Apples A5-Prozessor (iPad 2) basiert die Architektur des MB86R24 auf einer ARM Cortex-A9 MPCore CPU und einer PowerVR SGX543 GPU. Grundlegend abweichend von Apples Prozessor hat der MB86R24 die für Automotive und IoT entwickelte 2D-Engine Seeris (siehe Kasten „Was ist die Seeris Engine?“) integriert. Speziell in der Instrumentierung sind beispielsweise Priorisierungen von Inhalten sowie die Sicherstellung einer gleichbleibenden Aktualisierungsrate für Zeigeranimationen (in fps, Frames per Second) gefordert.
Was ist die Seeris Engine? |
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Die Seeris Engine besteht aus mehreren konfigurierbaren Capture-, 2D-Verarbeitungs- sowie Display-Ausgabe-Blöcken, die unabhängig von CPU und 3D-Grafikmaschine am Bus agieren und sowohl Streaming- als auch Frame-Buffer-Inhalte verarbeiten können. Zusätzlich stehen zahlreiche „On the fly“-Grafik-Operationen sowie Analyse, Formatwandlungen und viele weitere Funktionen zur Verfügung. |
Angebunden über RGB bzw. OpenLDI, splittet der Video- und Kommunikations-Companion MB86R91 grafische Inhalte auf drei völlig unterschiedliche Displays. Für die Hochgeschwindigkeits-Übertragung von Video und Daten ist der von Inova Semiconductors entwickelte APIX-Standard (Automotive Pixel Link) in den Baustein integriert. Der eingesetzte serielle Multichannel-Link der 2. Generation erlaubt einen Downstream von 3 Gbit/s und einen Upstream von 187,5 Mbit/s pro Schnittstelle. Neben drei parallelen APIX-Transmittern hat die Brücke einen weiteren APIX-Eingang für andere externe Videoquellen.
Die Antennen- und Empfangsproblematik eines Radio-Tuners wurde mittels eines MP3-Player-Bausteins auf der Basis-Platine gelöst.
Display-Einheit
Die abgesetzten Displays bauen alle auf dem gleichen Graphics Display Controller (GDC) des Typs MB88F336 auf. Der Chip kann sowohl für reine Display-Anwendungen als auch für hybride Architekturen verwendet werden. Mit den integrierten Schrittmotor-Steuerungen lassen sich mechanische Zeiger genauso animieren wie andere bewegliche Komponenten, die beispielsweise im Head-up Display, kurz: HuD, benötigt werden.
Für verschiedene Displays/Farbtiefen in unterschiedlichsten Auflösungen kann man in variierenden Funktionen den gleichen kostengünstigen Chip im QFP-Gehäuse (Quad Flat Package) verwenden. Die Grundidee ist, dass immer der gleiche GDC für nahezu alle Display-Optionen eingesetzt werden kann und gleichzeitig der bisherige Mikrocontroller entfällt.
Zur Anbindung der Center Box an die Display-Einheit kommt auch hier empfangsseitig der APIX2-Link zum Einsatz. Über ein STP-Kabel (Single Twisted Pair) können beide Komponenten bis zu 12 Meter auseinanderliegen.
Die Software-Architektur
In den letzten Jahren haben sich viele Standards zur Anbindung von Smartphones entwickelt. Google und Apple haben ihre eigenen Ideen und machen sich selbst im Cockpit Konkurrenz. Mitte 2014 hat Google das Konzept „Android Auto“ vorgestellt, was Apples Ansatz „CarPlay“ nahe kommt.
Das Car Connectivity Consortium (CCC), bestehend aus Fahrzeug- und Systemherstellern sowie Smart-Device-Anbietern und diversen IT-Firmen, haben den Standard „Open MirrorLink“ entwickelt. Diese genormte Schnittstelle überträgt neben Steuerbefehlen auch visuelle Informationen von Geräten und Apps, die jedoch vorher kostenintensiv zertifiziert werden müssen. Wie man es schon aus der Android-Welt kennt, gibt es viele unterschiedliche Software-Stände, inkompatible Endgeräte oder Apps.
Die AiO setzt auf ein Linux (Bild 4), das durch die Parameter Ubuntu 15.04 „Vivid Vervet” Distribution und 3.10.28 LTS (Long Time Support) für den Kernel beschrieben wird. Der MirrorLink 1.1 Client Stack wurde von der Firma Huml entwickelt und integriert. Um die optimale Leistung zu erreichen, wird hier auf dem HSML (High Speed MediaLink) des MirrorLink 1.2 aufgesetzt. Entsprechend ist der MirrorLink Server Stack auf der Smartphone-Seite integriert und die Audio- und Navigations-Funktionen werden über entsprechende Apps bereitgestellt.
Die fahrzeugspezifischen Kernapplikationen wie Klimasteuerung oder Radio sind nicht Teil dieses Software-Blocks.