CN214450743U - 一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车媒体技术领域，具体涉及一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置。包括：主架构组件、微控制器组、客机组、管理器、信任隔离器、功能安全机和安全模块，主架构组件和微控制器组间隔设置，主架构组件的一侧间隔设置有客机组和信任隔离器，客机组和主架构组件之间设置有管理器，管理器分别与主架构组件和客机组电连接，微控制器组的一侧间隔设置有信任隔离器、功能安全机和安全模块，功能安全机分别与微控制器组和主架构组件电连接。该汽车媒体装置具有时延较低和安全系数高的优点，微控制器组与功能安全机相配合，可以优先执行快速任务，降低时延，解决了现有的汽车媒体装置存有的时延较高和安全系数低的问题，满足了汽车的使用需要。

Description

一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置

技术领域

本实用新型涉及汽车媒体技术领域，具体涉及一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置。

背景技术

现代汽车是多种电子系统协同工作的综合体，且汽车的整体复杂度还在日益增加，当今的汽车制造商在不断竞相创新并开发吸引眼球的新功能，如车联网、云服务和自动驾驶等技术，部署这些新技术会进一步增加车辆的电气和电子架构复杂性。在汽车电子电气系统中，不同的功能单元具有不同的系统服务、不同的程序调度优先级和不同的计算安全冗余需求，因此需要将各种计算单元进行整合和算力共享，对于密集配备了多种电控单元(ECU)的汽车，许多增强功能在实现使要求多个相关的ECU密切配合。

为应对这一挑战，汽车制造商会将不同的应用结合到一个ECU中，当向现有的ECU添加或创建新功能时，通常称之为域控制器的新ECU。由于汽车应用程序对安全性和互连性方面有严格的实时性和功能安全性的要求，因此需要实时操作系统(RTOS)来满足车载通信和功能安全性的要求，而与安全性无关的信息娱乐应用程序则在Linux通用操作系统上运行，两个操作系统的组合使这些应用程序具有异构性质。汽车制造商为了降低成本，需要在支持功能安全和信息安全的情况下降低软硬件的成本，从产品设计的角度来说，降低成本的关键在于尽可能将分布式ECU整合到域控制器中。

现有的汽车媒体装置由于结构的原因，时延较高，而且需要等待系统完全启动才能显示界面，使用户感觉启动较慢，需要更合理的结构来实现更短的时延、更快启动的时间，以及对中断能够更快地响应等；此外，现有的汽车媒体装置的安全系数较低，在汽车行业，车型更换和功能更新的频率极高，需要更新的功能列表每年都在增加，新增加的安全性功能可以让用户及时应对因程序的漏洞而受到的黑客攻击，要实现功能更新，现有的汽车媒体装置由于架构不合理，无法维持稳定的软件基础，导致API(应用程序接口)的兼容性较低，无法顺利更新，因此需要一种新的汽车媒体装置来解决上述的不足。

实用新型内容

为了克服上述现有的汽车媒体装置存有的时延较高和安全系数低的技术缺陷，本实用新型提供一种时延较低和安全系数高的基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，包括：主架构组件、微控制器组、客机组、管理器、信任隔离器、功能安全机和安全模块，其特征在于：主架构组件和微控制器组间隔设置，主架构组件的一侧间隔设置有客机组和信任隔离器，客机组和主架构组件之间设置有管理器，管理器分别与主架构组件和客机组电连接，微控制器组的一侧间隔设置有信任隔离器、功能安全机和安全模块，功能安全机分别与微控制器组和主架构组件电连接。

所述的主架构组件包括：中央处理器、外存储器、内存储器、显示器、GPS模块、蓝牙模块、FM模块、通信模块、无线模块和视频设备，中央处理器的外侧间隔设置有外存储器、内存储器、显示器、GPS模块，蓝牙模块，FM模块，通信模块，无线模块和视频设备，外存储器、内存储器、显示器、GPS模块，蓝牙模块，FM模块，通信模块，无线模块和视频设备分别与中央处理器电连接。

所述的视频设备包括电视卡和视频采集卡。

所述的微控制器组包括第一微控制器和第二微控制器。

所述的客机组包括第一客机和第二客机。

所述的第一客机包括Google Android 9.0。

所述的第二客机包括Linux Kernel-4.9。

所述的管理器包括Xen Hypervisor。

所述的信任隔离器包括Google Trusty。

所述的功能安全机包括RTOS。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置具有时延较低和安全系数高的优点，通过独立的微控制器组和与其对应的功能安全机相配合，可以优先执行快速任务，显示关键信息，降低了时延，且开机时快速启动并绘制简单图标，提高了视觉上的启动速度；此外，还利用了信任隔离器、功能安全机和安全模块来增强安全系数，利用硬件级的安全模块来对装置进行控制，减少了漏洞，且本申请设置有基于Xen Hypervisor的管理器，统一了调用接口，便于进行系统更新升级，解决了现有的汽车媒体装置存有的时延较高和安全系数低的问题，满足了汽车的使用需要。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的主架构组件的结构示意图；

图3是本实用新型的客机组的结构示意图；

图4是本实用新型的微控制器组的结构示意图。

图中：1、主架构组件，101、中央处理器，102、外存储器，103、内存储器，104、显示器，105、GPS模块，106、蓝牙模块，107、FM模块，108、通信模块，109、无线模块，110、视频设备，2、微控制器组，201、第一微控制器，202、第二微控制器，3、客机组，301、第一客机，302、第二客机，4、管理器，5、信任隔离器，6、功能安全机，7、安全模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～图4所示，本实用新型所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，包括：主架构组件1、微控制器组2、客机组3、管理器4、信任隔离器5、功能安全机6和安全模块7，所述的主架构组件1包括：中央处理器101、外存储器102、内存储器103、显示器104、GPS模块105、蓝牙模块106、FM模块107、通信模块108、无线模块109和视频设备110，具体的，所述的中央处理器101为基于ARM架构的A53芯片，以便提供算力。

中央处理器101的外侧间隔设置有外存储器102、内存储器103、显示器104、GPS模块105，蓝牙模块106，FM模块107，通信模块108，无线模块109和视频设备110，具体的，所述的外存储器102为EMMC外围存储芯片，用于存储操作系统固件以及应用程序断电不丢失的数据和用户数据，例如图片和音视频文件等，所述的内存储器103为SDRAM数据缓存芯片，用于支持高速数据读写操作，所述的显示器104为LCD显示模块，所述的通信模块108为4G模块，所述的无线模块109为WiFi收发模块，所述的视频设备110包括电视卡和视频采集卡；外存储器102、内存储器103、显示器104、GPS模块105，蓝牙模块106，FM模块107，通信模块108，无线模块109和视频设备110分别与中央处理器101电连接。

主架构组件1和微控制器组2间隔设置，所述的微控制器组2包括第一微控制器201和第二微控制器202，第一微控制器201和第二微控制器202用于提供独立的算力资源，以保证装置运行的稳定性；主架构组件1的一侧间隔设置有客机组3和信任隔离器5，具体的，所述的客机组3包括第一客机301和第二客机302，所述的第一客机301包括Google Android9.0，用于负责完成行车过程中的主要工作，所述的第二客机302包括Linux Kernel-4.9。

客机组3和主架构组件1之间设置有管理器4，具体的，所述的管理器4包括XenHypervisor，管理器4用于对主架构组件1的资源进行管理和配置，管理器4分别与主架构组件1和客机组3电连接，以便将主架构组件1的资源分配给第一客机301和第二客机302使用，微控制器组2的一侧间隔设置有信任隔离器5、功能安全机6和安全模块7，具体的，所述的信任隔离器5包括Google Trusty，用于支持用户的自主开发工作，所述的功能安全机6包括RTOS，用于发挥运行速度快的优势，以便运行一些快速任务，如显示行车过程中的关键信息，功能安全机6分别与微控制器组2和主架构组件1电连接，微控制器组2用于确保功能安全机6独立于主架构组件1运行，且可以绘制简单图标填充到显示硬件之中，实现开机0.5s即显示界面的功能，功能安全机6保证了主架构组件1的稳定与安全性，在运行期间，功能安全机6不断检测运行情况，当出现崩溃时，功能安全机6可以迅速重启整个装置。

该汽车媒体系统具有时延较低和安全系数高的优点，通过独立的微控制器组2和与其对应的功能安全机6相配合，可以优先执行快速任务，显示关键信息，降低了时延，且开机时快速启动并绘制简单图标，提高了视觉上的启动速度；此外，还利用了信任隔离器5、功能安全机6和安全模块7来增强安全系数，利用硬件级的安全模块7来对装置进行控制，减少了漏洞，且本申请设置有基于Xen Hypervisor的管理器4，统一了调用接口，便于进行系统更新升级，解决了现有的汽车媒体装置存有的时延较高和安全系数低的问题，满足了汽车的使用需要。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，包括：主架构组件(1)、微控制器组(2)、客机组(3)、管理器(4)、信任隔离器(5)、功能安全机(6)和安全模块(7)，其特征在于：主架构组件(1)和微控制器组(2)间隔设置，主架构组件(1)的一侧间隔设置有客机组(3)和信任隔离器(5)，客机组(3)和主架构组件(1)之间设置有管理器(4)，管理器(4)分别与主架构组件(1)和客机组(3)电连接，微控制器组(2)的一侧间隔设置有信任隔离器(5)、功能安全机(6)和安全模块(7)，功能安全机(6)分别与微控制器组(2)和主架构组件(1)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，其特征在于：所述的主架构组件(1)包括：中央处理器(101)、外存储器(102)、内存储器(103)、显示器(104)、GPS模块(105)、蓝牙模块(106)、FM模块(107)、通信模块(108)、无线模块(109)和视频设备(110)，中央处理器(101)的外侧间隔设置有外存储器(102)、内存储器(103)、显示器(104)、GPS模块(105)，蓝牙模块(106)，FM模块(107)，通信模块(108)，无线模块(109)和视频设备(110)，外存储器(102)、内存储器(103)、显示器(104)、GPS模块(105)，蓝牙模块(106)，FM模块(107)，通信模块(108)，无线模块(109)和视频设备(110)分别与中央处理器(101)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，其特征在于：所述的视频设备(110)包括电视卡和视频采集卡。

4.根据权利要求1所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，其特征在于：所述的微控制器组(2)包括第一微控制器(201)和第二微控制器(202)。

5.根据权利要求1所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，其特征在于：所述的客机组(3)包括第一客机(301)和第二客机(302)。

6.根据权利要求5所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，其特征在于：所述的第一客机(301)包括Google Android 9.0。

7.根据权利要求5所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，其特征在于：所述的第二客机(302)包括Linux Kernel-4.9。

8.根据权利要求1所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，其特征在于：所述的管理器(4)包括Xen Hypervisor。

9.根据权利要求1所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，其特征在于：所述的信任隔离器(5)包括Google Trusty。

10.根据权利要求1所述的一种基于Hypervisor虚拟机的汽车媒体装置，其特征在于：所述的功能安全机(6)包括RTOS。

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