《電子技術(shù)應(yīng)用》
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趨勢(shì)丨卷起來(lái)了的智能座艙

2022-06-27
來(lái)源:Ai芯天下

前言:

智能座艙是近年汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的必爭(zhēng)之地。

汽車(chē)已經(jīng)開(kāi)始從最初簡(jiǎn)單的交通工具逐漸向智能終端轉(zhuǎn)變。

智能座艙作為汽車(chē)整個(gè)內(nèi)飾環(huán)境向未來(lái)延展創(chuàng)新的重要一環(huán),亦然成為當(dāng)前汽車(chē)廠(chǎng)商和消費(fèi)者關(guān)注的熱點(diǎn)之一。

為什么智能座艙會(huì)越發(fā)重要

一般我們談東西的越來(lái)越重要,首先會(huì)想到的是客戶(hù)需求以及技術(shù)的發(fā)展。

從客戶(hù)需求產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,自動(dòng)駕駛汽車(chē)將很快成為現(xiàn)實(shí),特斯拉、寶馬、戴姆勒等幾乎所有主要主機(jī)廠(chǎng)以及谷歌的 Waymo 和 Apple Car 等大型科技巨頭都在朝著完全自動(dòng)駕駛的目標(biāo)邁進(jìn)。

智能座艙已成為整合多車(chē)身電子部件的復(fù)雜系統(tǒng),提供多屏互動(dòng)以及先進(jìn)的人機(jī)交互技術(shù)如語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等等,并將融入云端智能和ADAS功能。

同以往新技術(shù)的路徑一致,智能座艙從高端車(chē)型向中低端車(chē)型的滲透正在加速。

從技術(shù)發(fā)展方面,根據(jù)Web of Science科學(xué)網(wǎng)歸類(lèi)了2000-2020 年期間發(fā)表的研究文章信息可知,雖然智能座艙的文章從量來(lái)看遠(yuǎn)不及智能駕駛的研究文章,但可以看到的是兩者的增長(zhǎng)都呈指數(shù)型增長(zhǎng)。

智能座艙是對(duì)汽車(chē)內(nèi)部乘坐空間進(jìn)行升級(jí),使得駕駛和乘坐體驗(yàn)?zāi)軌蚋又悄芑?,目前雙屏交互、智能語(yǔ)音、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、OTA,是市場(chǎng)主流智能座艙的基本配置。

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智能座艙中最重要的技術(shù)

從技術(shù)應(yīng)用層面簡(jiǎn)單分類(lèi),當(dāng)前的智能座艙主要由硬件、操作系統(tǒng)和交互系統(tǒng)三部分構(gòu)成。

硬件層面,在智能座艙中基礎(chǔ)的元件是ECU(Electronic Control Unit),即電子控制單元。它被稱(chēng)為車(chē)載電腦,是汽車(chē)控制的基本單元,與普通電腦相似,ECU由微控制器(MCU)、存儲(chǔ)器(ROM、RAM)、輸入/輸出接口(I/O)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)等大規(guī)模集成電路組成。

在由智能座艙和自動(dòng)駕駛技術(shù)構(gòu)成的汽車(chē)智能化趨勢(shì)中,一臺(tái)車(chē)往往需要安裝的ECU往往多達(dá)100-200個(gè),數(shù)量龐大且不易控制。

這就對(duì)汽車(chē)的智能架構(gòu)和算法算力,提出了更高要求。因此,汽車(chē)芯片也經(jīng)歷了從MCU向SoC轉(zhuǎn)移的過(guò)程。

在智能座艙中,“車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)+流媒體后視鏡+抬頭顯示系統(tǒng)+全液晶儀表+車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)+車(chē)內(nèi)乘員監(jiān)控系統(tǒng)”等一系列復(fù)雜的融合體驗(yàn),都需要依賴(lài)智能座艙SoC芯片。

芯片算力的提升,推動(dòng)了汽車(chē)電子、電氣架構(gòu)的演進(jìn)。當(dāng)下車(chē)內(nèi)所有電子單元(除自動(dòng)駕駛控制單元外)統(tǒng)一都由一塊芯片來(lái)控制,這跟手機(jī)上基于SoC芯片的控制架構(gòu)幾乎一模一樣,“一芯多屏”是現(xiàn)在車(chē)企的主要選擇。

“一芯多屏”智能座艙

智能座艙需要儀表盤(pán)、HUD、前座及后座娛樂(lè)系統(tǒng)等的合力配合,到底是分而治之還是“一芯多屏”?

如果采用分立式,那么每一個(gè)系統(tǒng)是獨(dú)立的,通信的傳輸會(huì)是一大問(wèn)題,而且會(huì)增加成本,產(chǎn)生延遲,造成體驗(yàn)不佳。而高度集成解決了高成本的通信和性能問(wèn)題,盡管“一芯多屏”在前期的成本較高,因需要強(qiáng)大的處理器、復(fù)雜的軟件操作系統(tǒng)等,但隨著座艙系統(tǒng)的普及化,這一成本勢(shì)必將走低,因而看好“一芯多屏”高度集成化的趨勢(shì)。

“一芯多屏”不僅解決了成本和軟件問(wèn)題,適應(yīng)更加個(gè)性化或智能化的需求,而且因車(chē)聯(lián)網(wǎng)需要與云端進(jìn)行全面的交互,不能僅通過(guò)中控建立一個(gè)通道,而需要通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的大腦建立一個(gè)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通道,從而能更加智能化的呈現(xiàn)與交互。

目前,高通的機(jī)車(chē)芯片已經(jīng)出到了第四代,搭載有高通芯片的車(chē)型眾多,包括理想ONE、小鵬G3、P7、蔚來(lái)ET7,以及長(zhǎng)城、威馬的多個(gè)車(chē)型。盡管這一塊市場(chǎng)更多被國(guó)外大型廠(chǎng)商占據(jù),不過(guò)國(guó)內(nèi)也有不少?gòu)S商開(kāi)始涉足。從2018年布局開(kāi)始,芯馳是目前國(guó)內(nèi)唯一四證合一的車(chē)規(guī)芯片企業(yè)。其生產(chǎn)的智能座艙芯片X9系列,能夠滿(mǎn)足最多10個(gè)屏的全功能旗艦座艙使用。

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科技巨頭也發(fā)力智能座艙

在智能座艙的交互體驗(yàn)領(lǐng)域,像蘋(píng)果這樣的巨頭科技公司也有著很深的介入。得益于在手機(jī)、操作系統(tǒng)等方面的完整生態(tài),蘋(píng)果也將這些優(yōu)勢(shì)平移至車(chē)艙之內(nèi)。

2022 年的全球開(kāi)發(fā)者大會(huì)(WWDC)上,蘋(píng)果發(fā)布了可以讓手機(jī)與車(chē)機(jī)交互的新一代產(chǎn)品 CarPlay。

新 CarPlay 不僅有漂亮的 UI 設(shè)計(jì)和交互,還可接管包括儀表盤(pán)在內(nèi)的所有屏幕,調(diào)節(jié)空調(diào)、座椅和音響。如今的CarPlay,已不再僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用,而是一個(gè)可接管車(chē)內(nèi)系統(tǒng),并帶動(dòng)應(yīng)用服務(wù)的生態(tài)。

盡管目前蘋(píng)果對(duì)于CarPlay的設(shè)想大多還停留在PPT階段蘋(píng)果的優(yōu)勢(shì)在于,但市場(chǎng)上的高端車(chē)車(chē)主,使用iPhone的比例較高,這給CarPlay的普及提供了先決條件,畢竟,車(chē)載APP、手機(jī)APP分屬不同生態(tài),在實(shí)際使用交互過(guò)程中或多或少會(huì)出現(xiàn)兼容問(wèn)題。一旦將手機(jī)和車(chē)內(nèi)系統(tǒng)打通,可以給用戶(hù)帶來(lái)極大便利。

對(duì)于蘋(píng)果來(lái)說(shuō),現(xiàn)在最關(guān)鍵的問(wèn)題在于,有多少整車(chē)廠(chǎng)會(huì)為CarPlay開(kāi)放全部車(chē)型、全部配置。

結(jié)尾:

每家車(chē)企,選擇的智能座艙發(fā)展路徑都有所不同,但一頭扎向智能座艙的選擇并沒(méi)有太大出入。

歸根到底,智能座艙的設(shè)計(jì)不能為了求新求變而堆砌功能,汽車(chē)最終都是給人開(kāi)的,智能與否、體驗(yàn)如何,不是科學(xué)家和車(chē)企說(shuō)了算,投票權(quán)完全掌握在司機(jī)和乘客的手中。

部分內(nèi)容來(lái)源于:中星卡為:座艙正當(dāng)潮!智能駕駛座艙的發(fā)展趨勢(shì)與三大關(guān)鍵問(wèn)題;SoC芯片:一芯多屏主流方案,超高算力智能座艙SOC芯片一覽;深響:智能座艙「卷起來(lái)了」:整車(chē)廠(chǎng)加碼;談思實(shí)驗(yàn)室:智能座艙,他到底是什么?




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