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智能座舱电子+车载信息服务


本文转载自公众号:普修设计


智能座舱系统产业链条



显示屏


  • 国外:夏普、三星、LG、京瓷、东芝、NEC

  • 自主:京东方、天马、友达光电


芯片


  • 国外:高通、英特尔、英伟达、英飞凌、恩智浦、意法半导体、德州仪器、Autotalks、瑞萨、东芝

  • 自主:华为、大唐、大华、联发科


OS


  • Android、IOS、Linux、QNX、Windows CC


液晶仪表盘


  • 国外:伟世通、电装、大陆、博世、矢崎总业、玛涅蒂·马瑞利、康奈可

  • 自主:德赛西威、上海德科、江苏新通达电子科技、天兴仪表、先旗科技


HUD


  • 国外:滨松、Osarm、STM、SensL、Sens-Tech

  • 自主:光迅科技、华芯科技、昂纳科技、微奥、知微传感


车机


  • 国外:哈曼、博世、大陆、电装、松下、爱信、阿尔派、歌德福、伟世通

  • 自主:先锋电子、三菱电机、伟创力德赛西威、航盛电子、华阳集团 、友衷科技


TSP供应商


  • 国外:安吉星、G-BOOK、伟世通、WirelessCar

  • 自主:博泰、斑马智行、科大讯飞、亿咖通、飞驰镁物、远特科技、钛马、九五智驾


内容服务商


  • 国外:HERE、TOMTOM、Google、苹果

  • 自主:高德、四维图新、百度、喜马拉雅、航旅纵横、大众点评、蜻蜓FM


人机交互


  • 国外:NUANCE、德尔福、大陆

  • 自主:科大讯飞、百度duerOS、IDST、思必驰、云知声、锋时互动


通讯运营商


  • 移动、联通、电信


终端用户—车厂


  • 国外:通用、福特、大众、宝马、奔驰、丰田、菲亚特、本田、特斯拉、法拉第

  • 自主:上汽、吉利、广汽、长安、一汽、东风、长城、北汽、拜腾、蔚来、威马、小鹏、车和家


汽车座舱的演变



1972 BMW 5-series

  • 5 HMI components

  • 10 interactive functiuons

  • Mainly driver initiated



2016 BMW 5-series

  • 15 HMI components

  • 500+interactive functiuons

  • Driver & car initiated


汽车座舱电子


汽车座舱电子主要包括全液晶仪表、车载信息娱乐系统、车联网模块、抬头显示HUD、流媒体后视镜等,座舱电子是人车交互的中枢,代表着整车的智能化水平。座舱电子功能丰富,具备支持语音识别、手势识别、高清显示、主动安全报警、实时导航、在线信息娱乐、紧急救援等功能和服务,而随着更多新功能的加入,座舱电子设备成本及复杂性也在不断地增加。



  • 车机:由实体按键/CD音响设备向大屏智能终端变革,承载更多内容信息、实现更多信息、娱乐功能;通过语音、手势等等交互方式,提升驾驶安全性。

  • 液晶仪表盘:新能源/智能网联汽车必须配置,液晶仪表盘能够呈现更多的行车信息,如剩余电量、碰撞预警等。

  • HUD:由简单的信息投射向大屏智能化具备AR(增强现实)功能的HUD转变



传统座舱信息与功能碎片化,同时UI设计老旧。功能布局碎片化和复杂操作环境可能造成驾驶者注意力分散,降低驾驶体验。同时,传统座舱UI设计老旧,当前汽车的人机交互正如智能手机前夜的 “诺基亚”。未来汽车智能驾驶舱的发展方向是人车交互智能化,智能驾驶舱将为驾驶者提供更高效便捷的信息操作和交互方式,提升行车驾乘体验,有望成为未来汽车设计寻求突破的重要差异化亮点之一。


液晶仪表盘


随着新能源汽车和智能汽车逐渐走向大众化普及阶段,汽车将呈现更多的行车信息,传统的仪表难以应对指数级增长的车辆信息,以大量复杂多变信息承载和多样化组合显示为代表的液晶仪表正成为未来汽车交互的最佳选择。随着更多数字化内容被引入到座舱内,驾驶信息同样正在从机械和混合式仪表转变为可配置的全数字式显示。


  • 从需求端来看,随着个性化消费和高端消费趋势不断加强,以智能化和科技感为代表的数字化液晶仪表越来越满足消费者驾驶配置的需求。

  • 随着消费者的追捧和成本的快速下沉,国内自主车企也逐渐采用液晶仪表来替换传统仪表,液晶仪表的大众化趋势进一步加强。



众多车型已经开始搭载液晶仪表



HUD


车载中控大屏的位置决定了车主查看器内容必须转移视线, 这严重违背汽车安全驾驶的原则。一种思路是将车载中控大屏上移到与人眼平齐的位置,但这种折衷方案对汽车设计的挑战和美观等 其他因素的影响很大。而 HUD 抬头显示系统,通过投影技术将信息投射在挡风玻璃上,与驾驶员视线平行,查看信息不会影响驾驶安全性。


  • 高端 HUD 通常显示在前挡风玻璃上,并能够提取更多车辆信息,通过摄像头支持手势识别控制和语音控制。投射到挡风玻璃的图形会随着车的颠簸抖动,高端 HUD 价格通常在万元以上,如宝马汽车高端车型几乎普遍安装了由德国大陆集团研发制造的 HUD 系统,价格约在 12000 元左右(1200-1500 美元)。

  • 低端 HUD 一般使用玻璃屏或其他独立屏幕作为显示部件,相比直接投影到前挡风玻璃,此类HUD系统存在HUD画面焦距与车窗画面焦距不一致的问题,有可能导致驾驶员视线偏移,价格通常在几千元。


HUD部分主要显示时速、转速、ADAS预警、导航信息等重要信息;


宝马HUD系统

标致3008HUD系统


智能的人机交互方式


人机交互系统实现了人与车之间的对话功能。车主可通过该系统,轻松把握车辆状态信息(车速、里程、当前位置、车辆保养信息等)、路况信息、定速巡航设置、蓝牙免提设置、空调及音响的设置。


交互系统的目的是当驾驶员在操作各项功能时尽量不影响其对驾驶本身的注意力。而传统的点、按、旋钮式的操作过于复杂会使驾驶员的视线离开路面,这也是语音与手势存在的逻辑基础。



人机交互——语音


由于手势操作会使驾驶员的单手离开方向盘,这是较危险的操作,所以语音是目前最好的交互方案。


当前车联环境复杂、硬件配置参差不齐以及行车网络不稳定,目前整个市场对语音系统的内存CPU消耗和网络处理能力的要求极高。而且,汽车是个难度很高的环境,其中的噪音、回声的干扰非常大,对识别技术来说是一种极大的挑战。当前最大的问题是如何通过软硬件的设计提升系统的抗噪能力。


参与厂商

  • 国内:科大讯飞、云知声、思必驰

  • 国外:亚马逊、Nuance、Google


事实上,目前车载语音交互整体上还处于初级试商用的阶段,且市面上可见的大多数车载语音技术实际上并不成熟,在用户体验上还做的不够好。



智能交互


人机交互—手势


由于语音容易受到环境影响,如果道路环境非常嘈杂,或者车内正在进行交谈,使用手势就更为适合。而在一些功能的操控上,手势也具备一些天然的优势,比如当你想要调节音量的时候,对于音量增大多少,你很难用语音说出一个让耳朵满意的指令。但手势通过顺时针、逆时针地画圈圈,就可以像调节实体旋钮一样,达到满意的效果。


所以,理想中的交互方式,不是某一种交互方式,而是多种交互方式的融合。


Delphi 为宝马提供的一些手势交互


国内的Vidoo是较早踏入这一领域的企业其目前研发的主力产品就是车内的手势识别系统。目前微动 Vidoo 已经在与上汽、北汽新能源、日产、以及一批二级车厂合作,而据微动 Vidoo的联合创始人张硕介绍,在 2018 年底,国内就会出现一批支持手势识别系统的车型。


参与厂商

  • 国内:锋时互动(Vidoo)

  • 国外:德尔福、大陆


车载操作系统对比


  • 目前底层操作系统方面,主要包括了QNX、LINUX、以及Android等操作系统。

  • 自主品牌OEM大多采用基于Android深度开发的车机操作系统,优点是更容易将手机上的应用移植到车机上。

  • 国外传统OEM更多选择QNX、LINUX作为底层系统进行开发,系统实时性更好,也更加符合车规级。


主流OEM底层操作系统对比



底层操作系统关键指标对比



域控制器


分域控制是根据汽车电子部件功能将整车划分为动力总成,车辆安全,车身电子,智能座舱和智能驾驶等几个域,利用处理能力更强的多核CPU/GPU芯片相对集中的去控制每个域,以取代目前的分布式汽车电子电气架构(EEA)。


  • 降低系统复杂度,降低系统时延;

  • 采用集成化硬件和域控制器技术可以降低系统硬件成本高达30%;

  • 基于分域架构,对软件升级及管理更为简单清晰,同时数据安全性会大大加强。



未来出行场景



未来出行场景-出门(自动关联&智能规划)



未来出行场景-登车(生物鉴权,千人千面)



未来出行场景-驾车


车载微信:能够充分发挥“位置+社交”功能的作用,如组队出行等。



车载唱K:利用第三方应用,如酷我/喜马拉雅FM等,满足用户驾车中K歌体验。



随车分享:利用车内/外设备,随时抓取(位置/图片/影像/心情)与好友分享。



未来出行场景-回家


  • 用户在回家途中,系统自动连接智能家居系统,并根据用户的具体需求或者智能推断,完成智能家居设备的关联动作;

  • 车载系统可以实时上传车辆状态信息(用户身份、距离定位、路况等等)。



未来出行场景-维修保养



车载信息娱乐系统功能架构全景



云端一体的智能出行



斑马智行平台架构


  • 基于阿里生态构建车联网平台;

  • 对OEM及第三方CP/SP开放API接口,将其内容、服务与数据接入平台;

  • 斑马智行的核心能力是对车辆、用户、交通、第三方以及阿里生态数据进行融合,通过云端一体的计算方式,为用户提供智慧出行服务推送,斑马称其为“bubbling”


TSP供应商具备丰富内容服务资源


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来源: 道客巴巴 


近来,配备一体黑、大尺寸显示的相关车型获得众多消费者认可,成为时下热门的业界话题。当然,曲面显示、3D玻璃、大屏多屏、OLED等热点也一直是各大厂商角逐的重点。在这样一个行业背景下,艾邦创建了车载显示交流群,目前已有一汽、上汽、吉利、长城、长安、哈曼、马瑞利、华阳、德赛西威、航盛电子、天马、京东方、TPK、长信科技、蓝思、伯恩、特宜、胜利精密、TDK、瓦克、3M、桐力光电、康宁、肖特、旭硝子、东旭、niebling、住友、赛贝尔等显示与贴合产业链的上下游企业加入,欢迎各位朋友入群探讨,共谋进步。


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