圖:奔馳EQS汽車
此外,在上海車展上,廣汽傳祺全球首發依托ADiGO 4.0智駕互聯生態系統的“超感交互智能座艙”,并帶來首款搭載此座艙的SUV——傳祺GS4 PLUS。
圖:傳祺GS4 PLUS
縱觀這次車展,更多的主機車廠推出的新車當中搭載了多元化、具象化的智能座艙,供應商在智能座艙中的探索也呈現不同的特點,與前兩年智能座艙聚焦將手機功能引入車載應用不同,今年的智能座艙更加關注人與車的關系,聚焦為客戶打造獨特的駕乘體驗。
近期上海車展在智能化科技方面的最大特色,就是從HMI到智能座艙再到雙智融合,引發智能座艙概念的第三次升級。之前主要是特斯拉引領的智能座艙理念-以中控屏為主的車載交互,即HMI,針對信息娛樂系統。隨著技術的發展,智能座艙的內涵包括多模態識別和沉浸式體驗,現在,智能座艙的方向是,不僅僅是簡單的交互和信息顯示,更多強調和智能駕駛的協調。
如何看待智能座艙的構成和作用?智能座艙中的人機交互如何實現?高算力芯片在智能座艙中扮演怎樣的角色?來自比亞迪公司、乘用車工程研究院副院長鐘益林、TI公司中國區汽車事業部現場技術應用經理韓乃法、高通技術公司資深產品市場經理屠英浩、大陸集團人機界面事業部中國區總工程師余道等高管給出了前沿的觀點和方案。
智能座艙到底是什么?
智能座艙是由不同的座艙電子組合成完整的體系,可實現語音控制、手勢操作等智能化的交互方式,未來有可能將人工智能、AR、ADAS、VR等技術融入其中。
根據ICV Tank公布的數據顯示,2019年全球智能座艙行業市場規模達364億美元,同比增長10.3%,隨著人們乘車體驗要求的提高,智能座艙將加速普及,全球智能座艙行業市場規模將保持快速增長,預計到2022年,全球智能座艙行業市場規模有望達461億美元,年均復合增長率達8%。
比亞迪汽車工業有限公司、乘用車工程研究院副院長鐘益林表示,智能座艙如果不涵蓋手機的生態,是不完整的。智能座艙包括四大方面:涵蓋豐富的娛樂信息,高清的屏幕體驗;電子化產品應用,比如電動座椅、智能空調、智能燈光等;由單一的用車到細分車及社交環境。車聯網和智能交通融入;5G、生物識別、人工智能不斷刷新智能座艙的交互體驗。
作為整機車廠,鐘益林指出,智能駕艙場景的開發,根本是要解決人的需求,根據具體需要還要區分基本需求和增值需求。而企業要實現的,是以用戶需求為導向,同步更新芯片、傳感器、執行器及觸控、顯示等技術,促使智能座艙技術迭代進步,更好地與時俱進,滿足用戶不斷更新的增值需求。在實現場景落地和應對需求變化方面,比亞迪希望通過多重感知的融合,與其他企業合作,打造一套全新整車域控硬件平臺及整車OS開發軟件,結合智能座艙相關產品、兼容手機生態,利用云端計算,構建智能座艙未來移動出行,實現場景開發、用戶體驗、內容服務,真正打造千車千面。
作為全球知名Tier1的代表公司之一,大陸集團對智能座艙的發展進行了探索。大陸集團人機界面事業部中國區總工程師余道和對記者表示,大陸集團的智能座艙包括六大部分內容,形成了視覺(顯示屏解決方案、頭顯、攝像頭);感知、觸覺(智能表面及顯示、觸覺控制),裸眼3D技術;軟件(UX Software 軟件、3D Content、監測算法、增強現實),運算(cockpit HPC 座艙高性能計算單元)、Audio聲音解決方案。
德州儀器中國區汽車事業部現場技術應用經理韓乃法則認為,智能座艙經歷了從初級到中級、再到高級不斷發展的過程。在逐漸復雜的落地方案中,對傳感器、芯片算法、線控速度以及座艙里的顯示屏、攝像頭、儀表盤,包括HUD(平視顯示器)要求的視頻輸入源等都提出了新的挑戰。
諾博汽車科技研發總經理李哲哲對智能座艙的發展趨勢進行了細致的解讀。他認為,消費升級、技術發展以及與智能汽車相關的政策驅動了整個座艙往數字化、智能化的方向發展。車載中控屏向高消化、大屏化發展;5G、人工智能、大數據、芯片與軟件算法等技術進步推動了汽車座艙智能化發展;自動駕駛、智能網聯的發展驅動更高級智能座艙的發展。
中科創達公司座艙產品中心軟件架構師馬強指出,隨著電子電器架構向模塊化-跨域融合-車載計算機”路徑的演化,智能座艙也發生了同樣的演化,人與車、路與車、云端與車都產生了交互。
行業專家分析,目前智能座艙的發展已跨過電子座艙,進入智能駕駛助理階段,具體表現為環境感知、信息收集與處理能力的逐漸強大。通過生物識別技術、語音/手勢交互、多屏聯動技術、車窗智能交互,可綜合判斷駕乘人員的生理及行為狀態,實現駕駛輔助與系統提升等功能。
域控制器已成為關鍵器件,高算力芯片發揮重要作用
隨著汽車智能化、網聯化等級的提升,原來的電子電氣架構已經不能滿足發展要求。為了打破傳統車載功能之間的“隔閡”,提供統一的數字體驗,整車電子電氣架構加速從分散式結構走向平臺集成、協同運作的整合狀態,汽車產業進入“域控制器”時代。
多屏交互背景下,智能座艙有望由一顆芯片提供計算能力。智能座艙實現的“中控 CID+液晶儀表+抬頭顯示儀+后座娛樂顯示屏”在內的多屏融合體驗,芯片所代表的計算能力將成為智能駕駛艙的核心。
北京地平線機器人技術研究有限公司副總裁、車載智能交互產品總經理張宏志指出,由于計算資源不夠、融合算法不完善,無法實現精準感知,當前智能座艙的發展正處于“觸屏交互”與“智能助理”中間的“多模交互”階段,未來通過AI算力的大幅提升,企業間的技術融合發展,智能座艙將逐步過渡到“智能助理&人機共駕”,并最終成為“車型機器人”,完全解放人類駕駛時間。
據悉,華陽在上海車展亮相的“一芯多屏”座艙域控制器具有高性能、高集成、高擴展性等特點,通過虛擬化技術將不同操作系統和安全級別的功能融合到一個平臺上,有利于更好地協調車內各模塊間的通信,為人機交互提供更多靈活性。華陽還表示,將基于地平線征程3和征程5芯片,與地平線合作打造自動駕駛域控制器平臺。
高通技術公司資深產品市場經理屠英浩表示, 從2002年高通就開始和全球的主機廠建立起廣泛的合作。目前,全球最大的25家汽車制造商中有19家主流汽車制造商都采用了高通的第三代數字座艙解決方案。
“2013年,高通發布第一代車載驍龍平臺,2016年高通發布第二代驍龍820A芯片(14nm),現在規模量產第三代車載驍龍平臺,采用7nm制程。最近4月的上海車展上,都有搭載驍龍第二代、第三代芯片的智能座艙在量產化。2021年初高通發布了第四代車載驍龍處理器,采用5nm制程工藝, 并提供高性能的SoC(系統級芯片),同時具備低功耗和高效散熱設計,滿足用戶對下一代座艙體驗的需求。” 屠英浩分析說。
他特別指出,隨著性能不斷提高,芯片制程越來越走向細微化,功耗發熱量也大幅減少,保證了產品的更佳使用性能。同時高通為客戶提供各種異構計算模塊,包括處理器、神經網絡、音頻DSP、圖像識別處理器,這些異構計算單元,結合實時操作系統和開放生態系統,通過虛擬化的技術將它們融合在一起,致力于為各伙伴企業提供可靠的底層方案。
屠英浩介紹了第四代車載驍龍平臺的兩大分支。第一大分支是聚焦數字座艙系統,另外一個分支走向智能駕駛系統。數字座艙系統,高通集中提高AI算力和特別的功能設計,提供功能安全,通過第四代車載驍龍平臺擴大域控制器的集成能力,包括周邊的感知和算法。提升算力最終向中央控制域的夢想方向邁進。
智能駕駛平臺,高通芯片實現靈活的覆蓋面設置。芯片定位L1-L2檔次,還是L3檔次,L4檔次考慮,我們目前的計劃通過靈活芯片組合,給客戶提供L1-L2, 30Tops-60Tops的處理器, 到L4級600Tops-700Tops算力的需求。幫助車廠供應鏈不同的車型、不同檔次的自動駕駛需求進行設置。
高通一直持續推動車聯網的發展,從世界首輛2.5G網聯車輛歷經3G,4G,現在也實現了5G互聯網汽車的首發,結合領先的CV2X以及多模融合的高精定位技術更好的為智能網聯汽車提供多重無線通訊整合的車聯網終端方案。
智能座艙數字化已成趨勢,TI提供處理器、DLP、信號傳輸整套方案助力智能座艙
德州儀器中國區汽車事業部現場技術應用經理韓乃法認為,智能座艙數字化已成趨勢,智能座艙多屏化,特別智能中控屏滲透率最高,為了支持越來越多的顯示功能,同時我們需要保證駕駛員的安全,出現數字化顯示多樣化、交互性的要求。
首先是顯示功能的數字化,包括儀表板、后視鏡,數字化的呈現可以增加信息的可讀性。3D顯示技術可以減少駕駛員誤讀的頻率,幫助駕駛員做出正確判斷;其次,顯示介質的多元化,除了傳統的儀表板,光學的后視鏡、TI還有抬頭顯示,使用TI的DLP可以實現12度的視角,20米的景深。可以幫助駕駛員更好解決安全問題。
隨著觸摸屏在車載的普及,人工智能發展對于手勢識別、3D裸眼識別更快應用在車載。韓乃法認為,數字化的過程,很多信息從外部攝像頭來、傳感器來,按照傳統的方法,我們需要更多處理器、接口和連接,這就使得系統越來越復雜。主機廠和Tier1形成的共識是使用高集成度的中央處理器。TI會提供一系列產品,包括處理器、音視頻串行解決方案,幫助客戶實現這些功能。
高端音響已經成為智能座艙的標配,TI提供音頻處理和功放方案。TI可以提供從處理器、周邊電源、周邊接口、音視頻傳輸、音頻傳輸、解碼和放大。TI可以提供一整套參考設計、代碼到PCB方案,給客戶節約開發成本,加快開發速度。
汽車正在演變成一個消費電子設備,智能座艙作為智能網聯汽車的人機接口,目前已經迎來了爆發式風口期。智能座艙已成為新一代汽車標配,吸引了大量新玩家跨界入局。汽車產業鏈上的企業們對技術的探索越來越深入,高通、TI、地平線、華為、華陽都眾多廠商都在積極探索,誰能在未來的智能座艙領域占據有利地位,我們將拭目以待。
作者:章鷹 微信號:zy1052625525 郵箱:zhangying@elecfans.com
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