汽車座艙已經從原始的機械操控演變到電子控制,進而發(fā)展為當前的智能化操作。智能座艙是由不同的座艙電子組成的完整體系,其關鍵技術主要由四部分組成。第一部分是機械技術,包括可變化車體技術和內飾機構技術。未來汽車可根據不同模式進行伸縮折疊是一種趨勢,座艙需要可以根據乘客對于不同場景的使用需求,實現(xiàn)內飾空間的不斷調整變化。第二部分是電子硬件技術,包括:顯示硬件(屏幕、HUD等)、交互設備、攝像頭、射頻、通信單元/網關、座艙域控制器、芯片等。第三部分是軟件技術,包括:操作系統(tǒng)、基礎軟件、虛擬化技術、人工智能(用戶畫像、情景感知、多模態(tài)融合交互等)、應用開發(fā)(Android為主)、儀表軟件開發(fā)(QNX為主)、TBOX軟件開發(fā)(Linux)、云服務(大數(shù)據、信息安全等)、協(xié)議棧。第四部分是兩大支撐技術,分別是人工智能技術和云計算技術。未來智能算法的準確性決定了不同品牌智能座艙的差異化,是影響車內體驗的關鍵。接下來簡單介紹一下關鍵軟硬件技術在座艙領域內的使用和發(fā)展情況。
操作系統(tǒng)
目前主流的智能座艙車載操作系統(tǒng)共有5種:Linux、Android、 QNX以及WinCE、鴻蒙OS。近年來,智能座艙的娛樂與信息服務屬性越發(fā)凸顯,操作系統(tǒng)目前已成為汽車制造商智能網聯(lián)化布局和掌握核心技術的關鍵。
在進入5G時代之后無論是車聯(lián)網還是網聯(lián)車,智能化的操作系統(tǒng)都將成為未來汽車的核心。
目前市場有以下兩個特征:1、軟件定義汽車的時代已經來臨;2、越來越多科技公司和傳統(tǒng)車企紛紛加碼汽車基礎軟件領域投資和布局,這種跨界的趨勢將會愈演愈烈,作為智能汽車的核心參與者,企業(yè)都增加更高的研發(fā)投入,打造更強的軟件能力,確保自身在未來的競爭中繼續(xù)占有一席之地。
虛擬機
虛擬機Hypervisor,亦稱為VMM(virtual machine monitor),隨著座艙處理器的性能越來越強,座艙屏幕越來越多,座艙電子涵蓋的功能越來越多,虛擬機已經成為座艙電子不可或缺的軟件系統(tǒng)。
主流虛擬化軟件梳理:目前常見的虛擬機包括黑莓的QNX、英特爾主導的ACRN、Mobica為代表的XEN、松下收購的Open Synergy的COQOS、Green Hills的Integrity,日本的eSOL,SYSGO 的Pike,Mentor的Nucleus,三星哈曼的Redbend,EPAM的Xen;
國產化的虛擬機也在崛起中(如中瓴智行)。QNX公認是最成熟安全程度最高的座艙虛擬機操作系統(tǒng),QNX應用最廣泛,不過收費較高,包括入門費、席位費、服務費和授權費(按屏幕量收費)。
多模交互
智能汽車人機交互技術包括按鍵/旋鈕、觸控、語音交互、手勢識別、生物識別等,多模態(tài)融合交互成為趨勢。現(xiàn)階段,車內的人機交互多為觸控、語音、生物識別、AR技術等多方式組合,集成于汽車座艙內的顯示系統(tǒng)、智能座椅、內飾等區(qū)域,提高人機交互的效率和便捷性。
人機交互整體市場情況:中控屏的車型及車款裝配率最高,進入成熟期;后期液晶儀表與HUD增長潛力大;語音識別系統(tǒng)車型裝配率已達到55.5%;生物識別技術(如人臉識別、健康監(jiān)測)多搭載于高端車型,有待進一步滲透;這些交互方式各有優(yōu)缺點,相互難以完全替代,因此多模態(tài)交互已是發(fā)展的必然趨勢。
HMI設計
人機交互涉及到軟件主要包括設計側+實現(xiàn)側:
設計側:汽車HMI設計分為UX、UI、設計過程中涉及到的軟件主要有Photoshop,Afterffects、 Illustrator,3Dmax等,不同的主機廠 設計部門、Tier1、設計服務公司都會一定差異;
實現(xiàn)側:主要包括操作系統(tǒng)、HMI集成軟件。
高精地圖
車聯(lián)網條件下的高精度定位組合=高精度地圖+GNSS+IMU。根據場景以及定位性能的需求不同,車輛定位方案是多種多樣的。在大多數(shù)的車聯(lián)網應用場景中,通常需要通過多種技術的融合來實現(xiàn)精 準定位,包括GNSS、慣性測量單元(IMU)、傳感器以及高精度地圖等;GNSS是最基本的定位方法。
高精地圖是相對于普通地圖來說的,它提供了更高精度,內容更為豐富的地圖信息,主要服務于自動駕駛。目前L2+及以上自動駕駛方案普遍對高精地圖是有明確依賴的。如下圖所示,高精地圖可以說是數(shù)據流的最上游。
車路云協(xié)同車聯(lián)網
車聯(lián)網可分為廣義和狹義兩類概念;廣義車聯(lián)網——V2X車路協(xié)同(安全需求)+Telematics(娛樂需求);狹義車聯(lián)網——指V2X車路協(xié)同,主要包括V2V(車與車)、V2I(車與路)、V2P(車與人)三大領域;車聯(lián)網涉及技術主要包括云平臺、V2X、OTA、信息安全四大部分;智能駕駛滲透率加速擴張+汽車保有量增長驅動車聯(lián)網市場空間放量:目前中國公路里程及汽車保有量仍保持增長趨勢。
域控芯片
隨著域控、中央計算平臺架構的流行,以及智能化汽車的產品需求爆發(fā),軟件定義汽車概念的落地。和智能座艙強相關的域控芯片朝著以下幾個方面發(fā)展:芯片的算力越來越強;芯片的GPU能力和視頻處理能力越來越強;芯片集成AI相關的IP核;芯片朝著功能安全更高等級方向發(fā)展;座艙和自動駕駛域控呈現(xiàn)融合趨勢,芯片朝著中央計算平臺方向發(fā)展;國產域控芯片在奮起直追的路上。
本文轉自:智能座艙產業(yè)聯(lián)盟
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