智能座舱电子的变革

发布时间:2022-12-28  

这是SugarTalk第二期的演讲之一,由延锋伟世通汽车电子高级技术营销经理李凡带来的《智能座舱电子的变革》

大家下午好,我简单介绍一下我们公司,延锋伟世通是中美合资公司,是美国伟世通集团和中国延锋集团,50比50合资的企业。伟世通是汽车电子在全球领先的企业,延锋在汽车零部件2017年排名是第14名,我们公司国内有1000多人的开发团队。

前面听到,沈总有很大的汽车梦想,贾总是为梦想出钱的,我们就是帮助这些人把梦想去实现, 如何去实现汽车的智能化、电气化、共享化。

今天我就分享一个比较小的领域:座舱电子。座舱是与驾驶员直接接触和面对,是你可以有最多体验的区域。

首先,我们看汽车电子发展的趋势。从90年代的机械式结构、刻度仪表、机械指针 ,到 2000年左右,会有比较多电气的东西,包括TFT,还有显示屏,再到目前,整车里面会有网络,包括FlexRay,包括前面沈总说的,我们会有软件定义整车的一个过程。

2017年,大家可能无法想象,我们的整车里面,一个D级车的软件代码超过1.5亿行,随便找个D级车,奔驰、宝马, 软件成本占到整车造价的成本10%到15%。我们相信,到2030年自动驾驶普及以后,软件成本会超过整车造价的30%, 这说明传统的硬件成本会慢慢向软件转化。

我说一下电气化、网联化,智能化、共享化,为什么再提这个,因为对于我们公司来说, 是要一步一步通过和芯片厂合作,最终实现它。罗兰贝格提供的资料显示,座舱电子发展历程,从最早的模块化,通用的GlobalE平台,电气化架构,慢慢这些节点去做融合,到了目前我们所说的第二阶段,就是融合阶段,比如现在,我们把传统上单独的收音机、CD机、导航,合成在一起叫多媒体,这是目前的第二阶段。从去年到现在,包括我们在今年北京车展发布的北京奔驰的A级车,座舱电子包括整车电子,趋势是融合,中央化。


我跟国内一个比较大的OEM厂商技术总监也聊过,他的规划中,下一代整车里面只有7个节点,从当年100多个,到现在7个,其实只用了大概不到20年。


当前是7个节点,将来会不会更少?后面会有一个融合的过程。现在的这7个节点,包括座舱电子、底盘电子、动力系统…...


现在有一种趋势,座舱电子与ADAS有融合的过程。座舱电子与ADAS有一些共同特质,都需要网联、需要智能、 需要更强的运算能力,但是 融合这个概念,它不一定只是物理上把两个东西放在一起。


随着整车网络的速度提升,大家以前觉得整车网络最快的是以太网,其实我们在做一个的东西,利用PCIe接口,座舱电子是控制器,底盘也是控制器,多余的计算资源,可以去做共享。比如说现在的导航,只是听广播,没有去看电影,或者做导航的使用,导航系统的资源就是富余的,而ADAS系统需要更多的资源,去做更精确的计算,在fusion这个架构里,是可以把导航多余的资源拿去用的。


再进一步,可能整车就是一个ECU,就像一台电脑一样,就像之前说的,智能手机走过的路,可能就是汽车会走的路。当然看得更远一点,可以把电脑放在云端,随着区块链技术的发展, 可以把资源共享的机制放到整个5G技术为背景的网络上。


后面说一下,人机交互的发展趋势。首先,第一个也是比较明显的,就是显示屏的运用,越来越大,越来越多,bigger than bigger, more than more。以前可能是一个仪表,一个中控,目前我们在做的国内OEM的项目,1个盒子要拖7块屏。 当然,人机交互趋势很多,显示面积在增加,显示屏的数量在增多,包括塑电一体化,包括曲面屏,就是电子屏幕与整个造型的融合,包括高像素的显示屏,现在已经有4K级的显示屏,在汽车内部使用。包括OLED,OLED有一些它的优势,低功耗、高对比度。


显示屏的尺寸增加。很多同仁提到的特斯拉,大家去看一下Model 3, 中间就是一个20寸横置的显示屏,这个横置显示屏分辨率是1920*1080,这个分辨率很熟悉,这就是一个高清电视。所以大家不停地去用更多更大、以及显示效果更好的显示屏,包括集成触摸功能、震动反馈、非接触的手势操作等。


前面说到五感,显示屏是视觉相关,除了视觉之外,还会存在哪些东西。一个是我们说的语音识别,当然指的是自然语音识别。现在的语音识别,比如说Hi Siri,启动一个对话,你说:我要发一个短信,它问你要发给谁,你说我要发给小张, 这样的语音交互过程会造成困扰,而且效率很低。


像我们现在与科大讯飞等一起开发的目标是做自然语音识别,就很简单,上车之后我说:“告诉小张今天下午3点开会”,系统就直接微信发过去,这是我们要达到的自然语音识别能力。


手势识别,手势识别可以做一些简单的切换,比如倒退、 前进,包括身体状况的感知,包括一些穿戴设备,例如眼球追踪,眼球追踪可以做疲劳监测、注意力分散的监测。


对于人机交互方式的发展,我们认为不同的交互方式不是水火不容,而是互补的。比如说物理按键,物理按键适合需要盲操,或者需要快速响应的交互,比如方跳(音),不管多大的屏,就特斯拉也有这么一个(物理)按钮;触摸屏可能更适合快速进入应用,以及娱乐功能,属于一触即达的操作方式;声控,就是我们之前提的自然语音交互,比较适合指令长或者复杂的任务;手势控制可以作为其他交互的辅助。


在显示屏方面会有哪些新技术?现在有透明显示屏、曲面显示屏,包括柔性显示屏、非规则显示屏、可移动显示屏,两个方向看到不同图像的显示屏,全息,增强实景等,就不详细说了。


延锋集团会对整个座舱电子有自己的研究,我们现在看过去在一部车里有七八屏,会不会形成一种干扰,能否在需要的时候就显示,不需要就不显示,可不可以轻触唤醒或者语音唤醒,更进一步的探索,包括在门把手做一个显示屏,是不是可以减少很多按键,或者带来更直观更舒适的操作体验。


对于座舱电子,我们有一个域控制器的概念。触摸屏和语音识别发展非常的快速,右边是各种的操作系统,包括QNX, QNX的市场份额不断下降,为什么?因为市场需要多样化的操作系统,不同显示屏在不同区域,达到不同功能的目的。 HUD也有比较迅速的增长,特别是6到8寸,传统只在在仪表盘或者中控使用,将来会遍布整车,后排、中控、门板,整个使用率的增长势头非常明显。


前面说到安全,汽车功能安全,我们整个autosar的开发系统,包括基于Hyper-V(音)虚拟机的多操作系统的主机概念,包括不同的图形工具,整合了中控、后台、车身控制、ADAS、仪表,所有在一起。我们最终可能只需要一个盒子,一个主芯片就能驱动所有功能。目前看到比较多的,也就是仪表和中控的融合,传统的仪表是一个单独的模块,中控是一个模块,现在我们都是用一个芯片去驱动这两个模块 。


我个人觉得,安全永远是对车的第一诉求,除了整车安全之外,我们这样的系统,将来也会与网络连接,从2014年吉普的车被黑入之后,随着网络化进程的发展,网络安全与功能安全,也提到很高的要求,我们需要考虑从不同的硬件层、中间层、操作系统层、软件层去定义,如何做到更安全,不管是从功能上,还是信息安全上,以更安全的方式去实现系统 。


对OEM,集成式的座舱电子有什么优势?首先,HMI可以做得更加一体化,因为现在,大家觉得不少车仪表与中控风格完全不搭,就是左手诺基亚,右手摩托罗拉的感觉,因为可能是基于不同的系统和供应商,很难提供一致性的人机交互体验。另外是多操作系统,我们对仪表安全性要求比较高,就会用更安全的系统,比如对中央显示屏,驾驶员需要更多个性化定制,可能就 需要安卓,或是linux,支持更多的屏,我们可以在云端做OTA的升级,就像沈总说的,做一个可学习的、可进化的汽车,以及整体开发复杂度的降低。


对驾驶员来说,主要是一体化的HMI、可学习可升级的进化、更一致性的人机交互、在两个屏之间的快速响应,比如说打开APP,微信在中控显示,我想在仪表上手一滑,就可以看到这边的显示。


再看下一步,座舱电子这块未来会到什么样的状态,我们也做过很多研究,像电子内饰融合化、智能个性化、可配置化,我们也会做前沿的设计和探索。这里介绍一个我们做的Intronic概念车,虽然伟世通是一个零部件供应商,我们也会做概念车,把我们座舱电子所有的内容全部集成到一起,包括仪表、中控、无线充电,具体功能就不说了。 我们会设置一些出行场景,比如娱乐场景,车主打开车门,指纹解锁,车会根据指纹判断是哪一个驾驶员, 会找到你最爱的播放列表,播放你喜欢的音乐,甚至通过人眼追踪或穿戴设备,判断一下你的情绪,比如说你情绪比较低落,会播放一些欢快的音乐,比如你比较high,它会让你更high,这个娱乐模式,可以让满足不同驾驶员的不同诉求。


比如说,会有旅行模式,除了前面提到的指纹解锁,还有面部解锁, 像iphone的手机一样。将来说到汽车共享,我们的车子会有借给别人的情况,那怎么去保护个人隐私?可能会把驾驶员根据情况,分不同等级,别人就无法访问我的个人文件还有照片,以及个人信息。首先由人脸识别进入系统,可以自然语音交互,比如说我要去吃饭,或者我想去吃川菜,汽车就会推荐附近(饭店)评价比较高的地方。在驾驶过程中,通过一些穿戴设备,可以对驾驶员做一些健康的监控。包括商务场景,识别方式有多种,比如通过声纹、掌纹、人脸, 包括眼球虹膜,通过不同的方式来识别不同的驾驶员,把个人的商务出行信息、会议信息导出去,自动设定闹钟,自动提供导航的走向,最终带乘员到达目的地。


我觉得,目前所有的工业设计与人机交互设计 ,都把驾乘体验作为重点,就是提供一个良好的驾乘体验产品,驾驶是在乘坐前面 ,将来的趋势是驾驶的元素会逐渐弱化,特斯拉的model3车上甚至没有调节雨刮速度的开关。这在传统汽车产业中是无法想象的, 特斯拉Model 3的雨刮速度必须在大屏里进入好几层菜单然后才能设置,这并不是为了提供极致驾驶体验的车,将来随着自动驾驶慢慢的发展,对于乘坐者更重视,而不是驾驶者,乘坐者的体验,会越来越强调,这些都是我这边来看自动驾驶,未来的一个趋势。

文章来源于:21IC    原文链接
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