汽车娱乐系统和ECU操作系统介绍

传统汽车电子产品可归纳为两类：

一类是车载电子设备
如仪表，娱乐音响、导航系统、抬头显示、车载通信、无线上网等等，这类系统不直接参与汽车行驶的控制决策，不会对车辆行驶性能和安全产生影响，通常统称为车载娱乐信息系统（In-Vehicle Infotainment,IVI）。
另一类是汽车电子控制装
它们是车辆运动和安全防护的控制“大脑”，通过直接向执行机构（如电子阀门，继电器开关，执行马达等）发送指令以控制车辆关键部件（如发动机，变速箱，动力电池等）的协同工作，这类系统可以统称为电子控制单元（ElectronicControl Unit, ECU）。

车载娱乐信息系统

车载娱乐信息系统中，最早的数字收音机/CD播放器采用专用的音频解码芯片就能实现，后来实现数字化将可触摸液晶屏代替播放器开关、调节按钮，后来又增加了蓝牙电话功能，接着又集成了地图导航、倒车雷达影像，相应的实现这些功能的IVI嵌入式系统主CPU数据处理能力也逐步增强，从最早4位、8位发展到16位、32位到后来多核，引入嵌入式操作系统，就是有效分配CPU资源，对以上各种任务功能进行协同管理，并控制各项任务优先级别。

这时候就需要一个操作系统来管理整个车载硬件。

目前市场上用于车载系统的OS包括：

Android：开源操作系统，无授权费用对很多中低端车载电子产品开发商是有很大的吸引，但是版本升级过于频繁，开机启动时间长，系统稳定性不强而饱受诟病。
Microsoft：从定位工业应用WinCE到移动通信的Windows Embedded操作系统，由于相对稳定的性能和平（Dao）价（Ban）授权费用,深受众多从消费电子转型到后装导航市场的公司推崇，但市场份额持续下降。
QNX：曾经占据接近60%的市场份额，优惠的单机授权费用和良好的开发支持是主流国际汽车电子供应商愿意合作的原因，但随着其母公司Blackberry的凋落和其他免费竞争对手挑战，风光已不敌当年。
Wind River : 功能强大覆盖多行业的硬实时操作系统，但授权和开发定制成本非常高，市场份额有限。
MicroItron : 日资车型的主流汽车操作系统，但日系供应商也逐渐采用其他OS以满足不同市场的需要。
Linux : 基于开源代码，稳定和易于裁剪，很多研发能力强的汽车主机厂和供应商在Linux基础上定制了自有的操作系统。
GENIVI : 准确来说是一个标准联盟。以宝马为首的知名企业建立的应用于车载系统的开放式软件平台和操作系统，基于Linux平台，形成从研发到应用的闭环生态。确切的说并不是操作系统，而是一个框架。

电控实时操作系统 ECU-OS

相比车载电子产品，电控系统通常需要闭环控制，这样就意味着需要响应更多的输入输出信号，任务调度更加复杂；另外，由于电控系统直接参与车辆行驶的管理，系统可靠性要求要更高，因此应用于电控单元ECU的嵌入式操作系统比车载电子产品的操作系统有更严苛的技术指标。

目前主流的电控操作系统基本都兼容OSEK/VDX和AUTOSAR这两类汽车电子软件标准。

OSEK/VDX : 这个标准旨在制定汽车电子标准化接口，主要定义了三个组件：实时操作系统（OSEK-OS），通讯系统（OSEK-COM）和网络管理系统（OSEK-NM）。OSEK操作系统始于20世纪90年代，第一个商业化的OSEK操作系统由德国3Soft公司开发，最早应用于奥迪A8的仪表控制器。
AUTOSAR : AUTOSAR的全称是Automotive Open System Architecture，直译为汽车开放式系统架构。发起于2003年，由全球汽车制造商，汽车电子部件供应商，汽车软件和工具服务商和半导体制造商联合成立的一个标准联盟组织，致力于为汽车工业开发一个开放的、标准化的软件架构。AUTOSAR兼容OSEK/VDX标准，增加了新的系统模块同时隐含的提出了“软件定义电控系统”的概念，如图，完整的AUTOSAR系统架构从下向上分为硬件层HW，硬件抽象层MCAL，基础软件层BSW，运行时环境RTE和应用软件SWC，其中操作系统被包含在BSW层中。

智能网联

汽车进入智能网联时代后，又引来新的挑战。

增加更多的智能传感器（高清摄像头，激光雷达，毫米波雷达等），并且需要对海量数据进行采集，处理和共享。

要实现智能网联，两个基本问题需要解决：

一是控制器芯片处理能力
二是信息安全。

为此，以博世，大陆，德尔福为首的Tier1提出了域控制器（DCU，Domain Control Unit）的概念，根据汽车电子部件功能将整车划分为动力总成，车辆安全，车身电子，智能座舱和智能驾驶等几个域，利用处理能力更强的多核CPU/GPU芯片相对集中的去控制每个域，以取代目前的分布式汽车电子电气架构（EEA）。

随着汽车电子安全件如IVI系统和其他非安全件的融合在智能网联汽车上是必然趋势，汽车电子专家引入了航电设备中虚拟机管理的概念，基于AUTOSAR标准之上提出了AUTOSAR Hypervior虚拟机，新的AUTOSAR Adaptive Platform版本也拓展到了智能网联和自动驾驶汽车的应用。

目前面向汽车的虚拟机管理程序已商用的产品包括：

Blackberry QNX Hypervisor
Wind River VxWorks
Green Hills INTEGRITY Muitivisor
Mentor Graphics Embedded Hypervisor
OpenSynergy