电子电气架构 --- 智能座舱环境终端

我是穿拖鞋的汉子，魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。
老规矩，分享一段喜欢的文字，避免自己成为高知识低文化的工程师：

屏蔽力是信息过载时代一个人的特殊竞争力，任何消耗你的人和事，多看一眼都是你的不对。非必要不费力证明自己，无利益不试图说服别人，是精神上的节能减排。
无人问津也好,技不如人也罢,你都要试着安静下来,去做自己该做的事.而不是让内心的烦躁、焦虑、毁掉你本就不多的热情和定力。

时间不知不觉中，快要来到春末的六月。清晨起来，抬望眼处那份嫩绿，还是能让人心生欢喜。

本文主要分享车载软件架构 - 电子电气架构 — 智能座舱环境终端。
环境终端负责智能座舱对内外环境的交互， 以及驾乘人员对舱内外环境的感受。
环境终端包括但不限于车厢质量保障系统、 香氛系统、 功放、扬声器
1、车载空气质量保障系统
2、香氛系统
3、车载音响系统
正文如下：
一、车载空气质量保障系统
IAQS (Indoor Air Quality System)车厢空气质量保障系统可作为车厢气候控制系统的辅助设备使用。 IAQS 由一个过滤器和一个感知器组成。 过滤器是一个浸渍过活性炭的元件， 它可清除进入车厢内的空气中所含的颗粒和花粉。 活性炭可吸收各种气体和臭味。
现在柴油或汽油发动机所排放出的尾气中主要成分是二氧化氮、 一氧化碳和碳氢化合物等有害物质， IAQS 感知器可检测周围空气内的这些有害物质， 并迅速清除。

-> （ 1） IAQS 核心器件包含空气净化控制器、 空气质量探测器、空调系统、 净化器；
-> （ 2） 空气净化控制器负责接收座舱域控制器指令， 进行开关控制等；
-> （ 3） 空气质量探测器发现空气质量异常， 会通知空气净化器去启动空调系统和净化器， 进行闭环机制；
-> （ 4） 空气净化控制器控制反馈接口可以是 CAN、 LIN、 Ethernet等。
二、车载香氛系统
现在大部分的豪华车上都配置了车载香氛系统来提升整车的豪华感， 带来更好的乘车体验了。
车内香氛装置工作原理是把香水通过空调均匀的释放到车内，同时还可以根据挡位调节香味的浓烈。 通常原车会推出一些适合本车的香水， 车主也可以根据自己的喜好自行替换或添加香水。 车内香氛装置的作用是保持车内空气洁净， 起到一定净化空气的作用，营造更为舒适的车内氛围， 提升整车质感及豪华感。 香料盒一般放置于手套箱内， 方便与空调系统连接， 同时也会占据一定的空间。厂家一般会提供多种味道的香氛供车主选择， 部分车型可以同时安装两个香氛盒， 两种香味可以在车内交替使用或混合使用。

-> （ 1） 车载香氛系统核心器件包含香氛控制器、 浓度传感器、 出风控制器、 香氛盒、 浓度调节装置；
-> （ 2） 香氛控制器负责接收座舱域控制器指令， 进行香氛调节；
-> （ 3） 出风控制器选择对应香氛盒， 通过浓度调节装置出风；
-> （ 4） 浓度传感器检测当前车厢香氛浓度， 通知香氛控制器动态调节浓度， 形成闭环机制；
-> （ 5） 香氛控制器控制反馈接口可以是 CAN、 LIN、 Ethernet 等。
三、车载音响系统
车载音响(auto audio)为减轻驾驶员和乘员旅行中的枯燥感而设置的收放音装置。 最早使用的是汽车调幅收音机， 后来是调幅调频收音机、 磁带放音机， 发展至 CD 放音机和兼容 DCC、 DAT 数码音响。 现在汽车音响无论在音色、 操作和防振等各方面均达到了较高的标准， 能应付汽车在崎岖的道路上颠簸， 保证性能的稳定和音质的完美。
-> （1） 功率放大， 将主机输出的音频， 放大增益输出到车身的各个扬声器。
-> （2） 调音分配， 将多媒体输出的音源， 按照不同的调音分配到车身不同位置不同类型的扬声器， 形成特定的声场效果。
-> （3） 混音策略， 将不同音频， 按照整车厂的混音策略， 实施不同的混音方式。
-> （4） 模拟声效， 根据整车厂的定义， 功放根据车辆的实时数据，发出不同的声音。 比如模拟发动机声浪的效果， 或者反向降噪的效果。

参考架构的说明：
-> （1） 车载音响系统核心器件包含功放、 拾音器、 扬声器；
-> （2） 功放支持音频流接口包含 A2B、 SPIDIF、 MOST 等；
-> （3） 外置功放控制反馈接口可以是 CAN、 LIN、 Ethernet 等；
-> （4） 内置功放控制反馈接口可以是 SPI、 I2C、 UART 等。

核心器件：
车载音响系统的核心器件主要包括功放、拾音器（通常是麦克风）、和扬声器。这些器件分别负责音频信号的放大、拾取和播放。
功放与音频流接口：
功放作为音频信号放大的关键设备，需要支持多种音频流接口以接收和传输音频信号。
提到的A2B、SPDIF、MOST等接口都是常见的数字音频传输接口，它们各自有不同的特点和应用场景。例如，A2B（Automotive Audio Bus）特别适用于汽车音频系统，因为它具有高效、低延迟和低功耗的特点。
功放控制反馈接口：
外置功放和内置功放都需要控制反馈接口以实现与外部系统的通信和控制。
对于外置功放，由于它可能安装在离主控制器较远的位置，因此需要使用长距离通信接口，如CAN、LIN和Ethernet。这些接口不仅能传输控制信号，还能传输状态反馈，确保系统的稳定性和可靠性。
内置功放由于距离主控制器较近，通常使用短距离通信接口，如SPI、I2C和UART。这些接口在速度、带宽和功耗方面各有优势，适用于不同的应用场景。
系统整合与设计：
在设计车载音响系统时，需要综合考虑音频质量、系统稳定性、功耗、成本等因素。
选择合适的音频流接口和控制反馈接口对于确保系统的性能和可靠性至关重要。
此外，还需要考虑与其他车载系统的集成，如导航系统、娱乐系统等，以实现更丰富的功能和更好的用户体验。
未来发展趋势：
随着汽车技术的不断发展，车载音响系统也在向数字化、智能化和网络化方向发展。
未来，车载音响系统可能会集成更多的功能，如语音识别、在线音乐服务、智能导航等。
同时，随着5G、物联网等技术的普及，车载音响系统也将更加紧密地与外部环境和其他车载系统连接，实现更高效的信息共享和交互。

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