軟體定義車輛

Android Automotive OS (AAOS) 軟體定義車輛 (SDV) 支援資訊娛樂系統以外的多種汽車運算領域，例如儀表板、車身控制和駕駛輔助。

AAOS 總覽

資訊娛樂 (IVI)

AAOS IVI 提供實用且引人入勝的車內娛樂和導航體驗。

整合式駕駛艙 (IVI / SDV)

AAOS 提供統一的駕駛艙解決方案，可整合叢集資料，為資訊娛樂和駕駛艙提供完整的車艙解決方案。

超越駕駛艙 (IVI / SDV)

AAOS 可支援車輛中的多個網域，例如底盤和車身，以及 ADAS 整合 (QM)，打造個人化體驗。

圖 1. 軟體定義車輛的主要領域。

SDV 平台可解決現代車輛開發的核心挑戰。它提供精簡、高效能且可擴充的軟體基礎，以無頭、內建的 Android 堆疊為基礎。這個堆疊深入車輛架構，為車輛各處的元件提供動力，包括座椅致動器、儀表板、空調控制、照明、攝影機、後視鏡和遙測。

AAOS SDV 核心是以 Android 為基礎的輕量型作業系統，整合了低階、汽車專用的通訊、診斷和軟體更新架構。這些架構可讓 AAOS SDV 支援不同的車輛控制器，例如核心運算、車身控制和叢集網域。

AAOS SDV 平台也包含 Display Safety 架構，可用於實作儀表板應用程式，例如音效提示、法規攝影機，以及與 AAOS IVI 內容完美融合的精緻圖形。Display Safety 包含安全設計工具鍊和參考安全監視器，可讓原始設備製造商 (OEM) 使用汽車 SoC 的多種平台安全機制，滿足功能安全需求。

AAOS SDV 簡介

AAOS SDV 在車用晶片系統 (SoC) 的多 VM 環境中執行，通常與 IVI 系統並存。AAOS SDV 是無頭 Android 執行個體，可透過 VirtIO 驅動程式運用虛擬化技術。這種架構可讓相同的系統映像檔在 Cuttlefish 等雲端式虛擬環境中執行，或在目標硬體上任何符合 VirtIO 規範的管理程序上執行。AAOS SDV 為車輛功能提供標準化、可更新且安全的平台。

AAOS 環境

圖 2. AAOS 環境。

主要功能

本節說明 AAOS SDV 的主要功能。

雲端式開發 (數位孿生)

AAOS SDV 專為在 Cuttlefish 虛擬裝置上執行而設計，可讓您在雲端或本機電腦上，建立車輛運算環境的數位孿生。這個數位孿生模型可讓您在實體硬體推出前，開發及測試車輛軟體 (從個別服務到多 VM 互動)，加快上市時間。

重要元件：

儀表板和混合重要性算繪

AAOS SDV 支援數位儀表板等用途，這類用途需要混合關鍵性算繪，在顯示警告燈 (指示燈) 等安全關鍵資訊的同時，也顯示豐富的圖形內容。這項轉譯作業必須在車輛啟動序列初期完成。

重要元件：

  • SDV 媒體：在非 IVI VM 中啟用圖形和媒體功能。
  • 顯示安全：提供功能安全的提早啟動算繪路徑，用於顯示重要儀表板資訊和指示燈。

Automotive 服務整合與通訊

這個平台採用服務導向架構 (SOA)，可輕鬆與現有車輛網路架構整合。包括 VM 間通訊、服務生命週期管理，以及與其他 ECU 上的服務通訊。

重要元件：

  • SDV Core OS：為核心服務提供無頭 Android 執行個體：
    • VM 間通訊
    • 服務探索與管理
    • 系統更新和電源管理
    • 診斷、設定和校正服務的整合點
  • SOME/IP 代理：支援 SDV 服務與外部 ECU 服務之間的通訊，使用可擴充的服務導向中介軟體 (SOME/IP)。

裝置端資料處理

AAOS SDV 包含用於裝置端資料收集和邊緣處理的架構。

重要元件：

  • SDV 遙測：協助車輛到雲端服務進行裝置端資料收集和邊緣處理，並支援動態設定。

版本基準和平台矩陣

下表匯總了 Android 17 (26Q2) 和後續平台更新中，AAOS SDV 的公開 Android 開放原始碼計畫 (AOSP) 版本基準、執行設定檔和技術堆疊：

平台維度 公開的 AOSP 基準規格 主要進入點
發布基準 Android 17 (26Q2 AOSP 版本基準，與後續每季和每年平台更新向前相容)。 開始使用軟體定義車輛
執行設定檔 (訪客 VM) 多 VM VirtIO 架構，包含 SDV Core (不含 JVM 的無頭 Android VM)、SDV Media (駕駛艙圖形和 Display Safety 執行 HAR 和 Safety Monitor)，以及 SDV IVI (Android Automotive 資訊娛樂和 DriverUI 叢集 VM)。 AAOS SDV 系統架構
服務介面和程式碼產生 在 VSIDL (.vsidl) 和通訊協定緩衝區 (.proto) 中定義的宣告式、傳輸無關結構定義，由 vsidlc 編譯為中介軟體和用戶端程式庫繫結。 VSIDL 和中介軟體總覽
VM 之間和跨 ECU 傳輸 透過 VirtIO 通訊端 (vsock) 或乙太網路進行內部 SDV Comms；透過 SOME/IP 等通訊協定 (使用 SOME/IP broker 和 ISomeIpStack 穩定 AIDL 介面) 進行外部 ECU 通訊；透過 ISdvGateway 進行 IVI VHAL 橋接。 SOME/IP 整合總覽和在 IVI 上使用 SDV 閘道
封裝和執行階段代理程式 可獨立更新的 .apex 服務套件，由 Orchestrator、Service Discovery、Health Monitor、Update Manager 和 Vehicle Mode and Power Management (VPM) 代理程式依 VM 管理。 邏輯架構和 AAOS SDV 術語和詞彙表

開始使用

如要進一步瞭解開發環境設定、建構操作說明和服務套件工作流程，請參閱「開始使用軟體定義車輛」。