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智能驾驶座舱和车联网、无人驾驶的融合

作者:华一汽车科技    来源:www.itas-hk.com    发布时间:2018-07-30 15:41    阅读:

智能汽车有三大发展方向:智能驾驶座舱、车联网和无人驾驶,这三个领域正随着各项技术的发展相互融合、相互渗透、互为补充。下一代智能驾驶座舱的软硬件架构正往一体化聚合的方向发展,与车联网的关系也变得更加紧密;只有让智能驾驶座舱的人机交互与云端的车联网服务结合起来,才能带来更好的用户体验。
 
先谈谈下一代智能驾驶座舱软硬件一体化聚合的趋势
随着车载芯片处理计算能力的不断增强,我们的汽车将会有具备超级计算能力的“大脑”,概念类似通信领域常见的19英寸机架式设备,由CPU主线卡和各类IO线卡、计算处理子线卡组成。
 
我们的汽车“大脑”也可以由类似的结构组成,包括一块支持各种车内总线架构的通用背板加上模块化的主处理器卡,可以支持各种摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器的IO卡,专门用于各种场景人工智能机器学习的计算板卡。这样的模块化架构让各个部分的升级和维护变得非常简单,考虑到一辆车近20年的工作生命周期,必须采用与手机等消费电子设备不同的可升级硬件架构。
 
智能驾驶座舱
当前智能驾驶座舱的购成
 
目前我们的智能驾驶座舱由分离的全液晶仪表、中控娱乐信息系统、T-box、HUD等设备组成,相互之间通信开销较大,而且由于每个设备有单独的硬件,总体成本较高。 
 
而在聚合的一体化车载硬件上,我们不需要每个功能实体由真实的硬件承载,只需要在车载主芯片上进行虚拟化的软件配置,形成多个虚拟机,在每个虚拟机上运行相应的软件实例,即可实现仪表、中控、T-Box、HUD等各种功能实体,从某种意义上就是实现了软件定义汽车。
 
这样的硬件聚合加软件虚拟化的架构可以大大降低汽车零配件供应厂商协同设计的成本,也会减少各个设备之间相互通信的开销。软硬件的一体化聚合已经成为下一代智能驾驶座舱的发展趋势。
 
智能座舱
下一代智能驾驶座舱的软硬件一体化聚合
 
当然,在往一体化聚合硬件发展的道路上也会面临一些问题,比如目前智能网联最重要的设备是T-box,由于通信的要求需要一直在线,因此必须保证持续供电。对于一体化的智能驾驶座舱,T-box变成了软件功能实体,如何继续保持单点供电?是我们设计时需要考虑的问题。如果不能保证整体智能驾驶座舱的功耗,必须把类似T-box这样的功能变成子卡模式,有独立的MCU和单独供电模块。
 
除了车端软硬件的重新定义,云端数据平台建设也是智能驾驶座舱的基础。
 
目前在很多场合,车厂不愿意直接跟互联网厂商合作开放自己的数据。因为一旦开放,互联网厂商就会把传统车厂变成类似富士康的代工厂。
 
人机交互系统
一种数据平台架构
 
对于车联网来说,最关键的内容就是数据平台,而数据平台的核心就是与车相关的数据,既包括位置信息、从车内各个ECU获取的数据,也包括类似车与车、车与基础设施等通信的数据。有了数据平台,通过标准的数据服务接口,就可以被各种应用调用,比如,微信的服务号、UBI保险、分时租赁、互联网金融等。 
 
智能驾驶座舱OTA
一种OTA方案
 
有了车联网应用的支持,智能驾驶座舱的人机交互就增加了有实际使用价值的线上线下服务。
 
谈完了基础设施建设,就要谈谈OTA(Over-the-Air Technology,在线升级)。智能驾驶座舱的固件和软件智能升级,通常需要OTA技术来实现。
 
OTA分为两类,第一类是像T-BOX映像和ECU固件的刷写,我们称之为FOTA,比如可以通过对发动机ECU的刷写进行参数的调校,从而改变发动机的性能。过去这类的操作需要到4S店由专业服务人员连接专用的刷写工具完成,而今后将可以在电脑客户端甚至手机上直接完成。
 
为防止ECU等的固件被非授权修改,OTA过程必须要有相应的加密和鉴权机制,才能保证无论是客户自己升级还是厂家远端推送升级,OTA使用的映像都是安全可靠的。
 
第二类是像中控屏、液晶仪表和HUD这类映像占用空间较大的系统升级,通常称为SOTA,由于升级涉及的内容较多,差分升级变得非常关键。所谓差分升级就是只升级与原映像内容不同的部分,即生成差分包进行升级。这里差分包生成的算法和相应的鉴权机制也是需要考虑的核心要素。 
 
智能驾驶座舱与智能网联的融合需要考虑以下几个层面的问题:
第一,现有的智能驾驶座舱与手机的互联模式是否真的解决了我们的问题?如果一种模式只把某个厂家的软件和应用生态连接到车里是有局限性的,互联模式的接口和通信标准必须是开放的,不能依附某个厂商,才能有效地将手机内容和服务扩展到智能驾驶座舱中去。 
 
第二,传统的呼叫中心是否仍然有效?答案是肯定的。只有当人工智能发展到可以完全替代人类进行信息类交互,才能放弃呼叫中心,因此在相当长的时间内,智能驾驶座舱提供的车联网服务仍然是由人工智能加传统的呼叫中心服务组合而成。
 
第三,智能驾驶座舱中的语音服务应该如何发展?未来,启发式的主动车联网语音服务会成为发展方向。 
 
目前的车联网语音服务都是被动式的,比如需要唤醒词激活,缺乏活跃的交互式体验,因此必须在模式上有所改变。比如,当我们启动车辆时,启发式的主动车联网服务就会询问车主想去哪儿,在得到车主信息反馈后自动规划路线,并且在行驶的过程中实时监控车的行驶状态,如果发现刹车片磨损严重,就会主动提醒驾驶人员去附近的4S店进行配件更换。
 
另外,可以根据驾驶员的驾驶行为及场景的不同,提供各种启发式的语音车联网服务。只有这样融入了人工智能技术的车联网服务才能真正把智能驾驶座舱变成我们的生活伴侣。
 
和自动驾驶相比,智能驾驶座舱的相关技术距离落地要更近一些,并且因为更靠近用户端体验,成为了智能汽车的发展进程中备受关注的领域。但在耳目一新的交互体验背后,掌握现有最新技术并不是占领这块高地的全部,面向未来的架构设计,以及保证与时俱进的更新方式,都将是每个玩家不可或缺的技能。华一汽车科技智能驾驶舱,包含了多屏融合(如全液晶仪表、HUD、中控屏及中控车载信息终端、后座HMI娱乐屏、车内外后视镜等载体),以及语音控制、手势操作等智能化的交互方式。但无论怎么融合,全液晶仪表不可或缺,无论怎么变化,全液晶仪表也将成为融合的主要载体之一。

 

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