Android カーヘッドユニット(9"/10"/12" DSP、CarPlay / Android Auto OEM)
中国からのAndroidカーヘッドユニット調達。Qualcomm SA8155P、Snapdragon 665、Unisoc T618。ワイヤレスCarPlay、Android Auto、32バンドDSP、CANバス。E-mark、CE。
ワイヤレスCarPlayとAndroid Auto:中国工場が実際に出荷しているもの
「ワイヤレスCarPlay」「Android Auto」という文言は、ほぼすべての中国製アフターマーケットヘッドユニットの出品に記載されている。提供されているものとバイヤーが期待するものとの乖離は、返品、出品削除、コンプライアンス問題を引き起こすほど深刻である。
CarPlay:投影プロトコルであり、OSライセンスではない。 Apple CarPlay(有線・無線とも)は、AppleのiAP2アクセサリプロトコルに加え、無線の場合はBluetooth 5.0ペアリングハンドシェイクを通じてネゴシエーションされる独自の5GHz WiFi Direct接続を介して動作する。AppleはCarPlayアクセサリライセンスを使用するヘッドユニットメーカーにMFi(Made for iPhone)認証を要求していない——MFiはケーブルアクセサリ(Lightning/USB-Cアダプター)に適用される。ただし、AppleはメーカーがCarPlayエンタイトルメント契約に署名し、プロトコルを正しく実装することを要求している。アフターマーケットヘッドユニットを製造する中国のOEM工場の大多数は、この経路でワイヤレスCarPlayを実装している。深センの評判の良い工場(Joying、Ezonetronics、Atoto OEMライン)の「ワイヤレスCarPlay対応」として販売されるユニットは、現行のiPhoneモデルで動作する。
バイヤーにとって重要な区別:AAOSとAndroid Auto投影。 Google Android Automotive OS (AAOS) は、ヘッドユニット上でネイティブに動作するスタンドアロンの車載グレードAndroidビルドである——地図、メディア、車両アプリは接続された電話なしでデバイス上で動作する。Google AAOSは別途Googleパートナーシップ契約が必要であり、OEMの工場装着システム(Volvo、Polestar、GM)に搭載されている。中国のアフターマーケットヘッドユニットはAndroid Auto投影を出荷する——USBまたはWiFi経由でAndroidスマートフォンの画面と音声をミラーリングする。AAOSは出荷しない。バイヤーが電話なしでビルトインGoogleマップを期待する場合、中国のアフターマーケットユニットはその期待に応えられない。大画面と良好な音声で電話ミラーリングを求める場合、この製品は正確である。
ワイヤレスプロトコルの仕組み。 ワイヤレスCarPlayはBluetoothアドバタイズメントを介して開始される——スマートフォンがユニットのBluetoothデバイス名を検出し、セッションキーをネゴシエートし、その後データストリームを専用の5GHz WiFi Direct P2Pリンク(通常802.11nまたは802.11ac、ユニットがP2Pグループオーナーとして動作)に移行する。良好な実装でのレイテンシは80〜120msであり、ナビゲーションとメディアには許容範囲だが、タッチ応答には知覚可能である。古いWiFi 4(802.11nのみ)チップセットを使用するユニットでは150〜250msのレイテンシが発生する。ワイヤレスチップセットの仕様を確認すること——RTL8821CE、RTL8852BS、またはIntel AX200バリアントを探し、「WiFi 5」という一般的なマーケティング表記に頼らないこと。
当社の調達サービスでは、大量注文の確定前にサンプルユニットでCarPlayプロトコルの実装を評価する。
SoCの選定と実性能
システムオンチップは、ヘッドユニットの性能、起動時間、寿命を決定する最大の要因である。中国工場の製品リストは、同一の「Qualcomm」ブランドの下に車載認定SoCとモバイルSoCを混在させている。性能差は著しい。
Qualcomm SA8155P(Snapdragon Automotive 8155)。 AEC-Q100認定の車載グレードSoC。TSMC 7nmプロセスで製造。CPU:オクタコアKryo 485、最大2.84GHz。GPU:Adreno 640。SA8155Pは車載インフォテインメント向けに純粋に設計されている——ISO 26262機能安全要件に対応し、-40°C〜+105°Cのジャンクション温度範囲で動作し、急速起動のための車載電源シーケンシング(ディープスリープからの高速ウェイクアップ、コールドブート5秒未満)をサポートする。コールドブート時間:3〜5秒。SA8155P搭載ヘッドユニットの典型FOB工場価格:$180〜320。これは、自動車販売代理店に供給するOEM車両アクセサリーブランドや、5〜7年の車両ライフサイクルにわたる信頼性が重要な製品に適したSoCである。
Qualcomm Snapdragon 665(モバイルSoC、転用)。 2019年発売の民生用モバイルSoC、Samsung 11nm LPPで製造。AEC-Q100非認定。動作温度はジャンクション85°C定格——太陽負荷のあるダッシュボード環境では、夏季にジャンクション温度がこれを超える可能性がある。中程度の複雑さのナビゲーションと音声再生には十分な性能。コールドブート時間:8〜15秒。Snapdragon 665は$90〜150の深センアフターマーケットセグメントで支配的なSoCである。車載グレードとして販売される製品や、高い熱ストレスに晒される車両取り付けには適さない。
Unisoc T618(バジェットティア)。 中国国産SoCで、ミッドレンジタブレットおよびアフターマーケットIVIユニットをターゲットとする。デュアルCortex-A75 + ヘキサコアCortex-A55構成。音声再生、720p動画、標準的なナビゲーションに十分。ワイヤレスCarPlay + バックグラウンド地図ダウンロード + 音声DSP処理の同時実行では苦戦する——CPUスケジューリングレイテンシが顕著。コールドブート時間:15〜25秒。T618プラットフォームのeMMCランダムリード性能は、NANDよりもストレージコントローラーによって制限されることが多く——eMMCからの地図タイル読み込みはSnapdragonプラットフォームと比較して知覚可能なほど遅い。
eMMC 5.1とストレージ品質。 地図タイル読み込み速度はeMMCのランダムリード性能と直接相関する。eMMC 5.1仕様では最大250MB/sのシーケンシャルリードが許容されるが、地図タイルアクセスパターンに関連するランダム4KリードIOPSはNANDソース間で大きく異なる。工場にeMMCのパーツ番号を要求すること——Samsung KLMAG1JETD、Micron MTFC16GJVEM、Hynix H26M74002HMRは許容可能。無名の中国NANDサプライヤーによる汎用「ブランドA」eMMCは、確約前にテストすべきである。ユニットのストレージ上でCrystalDiskMarkを使用した4Kランダムリードベンチマークが実用的な比較を提供する。
当社の工場監査サービスには、サプライヤー申告に対するSoCおよびコンポーネントBOMの検証が含まれる。
車両CANバス統合とOEMフィットメント
現代の車両へのアフターマーケットヘッドユニットの取り付けには、工場装着機能を保持するための車両CANバスネットワークとの統合が必要である:ステアリングホイールコントロール、パーキングセンサー表示、OEMバックカメラ、車速信号(ナビゲーションデッドレコニング用)、工場アンプ制御信号。
車種別ハーネスアダプター。 中国のヘッドユニット工場は、ほとんどの主要車両プラットフォーム向けに車種別配線ハーネスアダプター(ISO 10487 / DINコネクタから工場ハーネスへ)を供給している——Toyota/Lexus、VW/Audi/Seat/Skoda、Ford、BMW、Mercedes-Benz。ハーネスアダプターは工場配線を切断することなくプラグイン接続を提供する。しかし、アダプターに組み込まれたCANゲートウェイソフトウェアの品質はメーカー間で大きく異なる。ステアリングホイールコントロールマッピング、OEMバックカメラ統合、車速パルス出力などの機能は、ゲートウェイファームウェアが車種別CANフレームIDとデータ位置を正しくデコードすることを必要とする。
OBD-II CANと独自OEM CAN。 OBD-IIポート(SAE J1979 / ISO 15765-4)は標準化された診断CANバスインターフェースを公開する。OBD-IIに接続されたELM327またはSTN1110モジュールは、汎用PID(車速、RPM、冷却水温、燃料レベル)を読み取ることができる。これはヘッドユニット上に計器クラスターデータを表示するのに十分である。しかし、独自OEM CANネットワーク——Toyota CAN-C(500kbps)、VW MIB2 MOSTネットワーク、BMW FBASカメラバス——はOBD-II経由でアクセスできず、公開もされていない。これらのプロトコルの統合にはリバースエンジニアリングまたは車種別ゲートウェイソリューションが必要である。中国のヘッドユニット工場は、すべてのプロトコルに対して工場適合のOEM CANゲートウェイソリューションを提供しているわけではない。発注前に、必要な特定機能を工場のテスト済み車両互換性リストと照合すること。
EU市場向けE-mark(ECE Regulation 10)とCE。 E-mark認証(承認マーク「e」+国コード+承認番号)は、ECE Regulation 10の下で車両コンポーネントの電磁両立性をカバーする。E-markは、車両型式認証時に取り付けられるコンポーネント、および国内の耐空性/ロードワージネス(MOT/TÜV)規則の下でEU加盟国に取り付けられるアフターマーケットコンポーネントに要求される。CEマーキング(EMC指令2014/30/EU)は一般的な電気機器に適用されるが、車両取り付けコンポーネントに対するECE Reg 10要件を満たさない。EUでの小売販売向けアフターマーケットヘッドユニットについて:CEは製品販売に法的に十分だが、取り付けはIVIコンポーネントにE-markを要求する国(ドイツ、オランダ)の車両改造規則に準拠しない可能性がある。自動車販売代理店やフィットメントセンターに供給するOEM車両アクセサリーブランドにとって、E-markは指定すべき正しい認証である。SKU確定前に工場にE-markの対応可否を確認すること——正式なE-mark承認には指定技術サービス機関(例:TÜV SÜD、DEKRA)への申請が必要であり、1モデルあたり$3,000〜8,000の費用がかかる。
当社の検品サービスには、出荷前サンプルユニットでの工場申告車両互換性リストに対するCANバス統合テストが含まれる。
DSPおよびアンプ品質の検証
音声出力仕様は、中国製ヘッドユニットのデータシートで最も一貫して水増しされているセクションである。「4×50W」は実際の出力能力に関わらず普遍的に主張される。
DSPチップの識別。 高品質アフターマーケットユニットは専用DSP ICを使用する:STMicroelectronics TDA7719(32バンドEQ、タイムアライメント、サブウーファー出力クロスオーバー)または富士通マイクロエレクトロニクスMB87Q2046(車載グレード、96kHz/32ビット処理)。バジェットユニットはDSPをアプリケーションSoC上で動作するソフトウェアレイヤーとして実装する——機能的に制限され、CPU負荷が高い。工場BOMからDSP ICのパーツ番号を要求すること。工場がDSP ICのパーツ番号を提供できない場合、ソフトウェアのみのDSPとみなす。
4×50Wアンプ:歪み時のピーク対RMS。 中国製ヘッドユニットの50W/チャンネル定格は、≥10% THD+Nで測定されたピーク(瞬間)電力である——この測定条件は可聴出力品質と意味のある関係を持たない。連続(RMS)出力電力、<1% THD+N、4Ω負荷、14.4V電源——実際の使用可能な音声電力を表す条件——では、「4×50W」と主張するユニットで通常チャンネルあたり15〜22Wである。これは世界的な民生用電子機器の基準で見れば欺瞞的ではない(「4×50W PMPO」の慣行は広く普及している)が、システム統合のためにアンプ出力を指定するバイヤーにとっては重要である。アプリケーションが真の4×50W RMSを要求する場合、ヘッドユニットの内蔵アンプは適切なコンポーネントではない——外部4チャンネルアンプ(Alpine、JL Audio、またはSanyouやTA2024ベース設計の中国製相当品)を指定すること。
信号対雑音比。 アフターマーケットIVIの許容可能な音声品質にはSNR ≥85dB(A特性、1kHz基準)が必要である。この閾値を満たすユニットは、高感度スピーカーでトラック間が可聴的に静かである。75〜82dBのSNRは、<90dB感度のスピーカーで可聴バックグラウンドヒスを生じる。SNR測定方法(通常CEA-2006-Bに従って測定)を要求すること——宣言された測定基準なしでは、数値は検証不可能である。
グラウンドループとイグニッションノイズ。 中国製ヘッドユニットの取り付けにおける2つの一般的な故障モード:(1)グラウンドループハム——車両シャーシ内の複数のグラウンド基準点によって誘導される50Hzまたは60Hzの交流音。(2)イグニッションノイズ——12V電源レールを通じて伝導するオルタネーターリップルによって引き起こされる、エンジンRPMに相関する可変周波数の唸り音。適切に設計されたヘッドユニット電源は、100Hzで≥60dBのリップル除去比を規定する。工場の営業担当ではなく、電気エンジニアから電源回路図、または最低限リップル除去比の仕様を要求すること。グラウンドループハムは通常RCA出力のグラウンドループアイソレーターで除去されるが、これは現場対応策であり、設計ソリューションではない——グラウンドプレーンとシャーシ接続を設計段階で正しく行う工場は、問題を根本で回避する。
当社の工場監査サービスには、宣言された歪みレベルでの音声出力測定と、量産前サンプルでの電源リップル除去比の検証が含まれる。
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