《電子技術(shù)應(yīng)用》
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趨勢丨卷起來了的智能座艙

2022-06-27
來源:Ai芯天下

前言:

智能座艙是近年汽車行業(yè)發(fā)展的必爭之地。

汽車已經(jīng)開始從最初簡單的交通工具逐漸向智能終端轉(zhuǎn)變。

智能座艙作為汽車整個內(nèi)飾環(huán)境向未來延展創(chuàng)新的重要一環(huán),亦然成為當(dāng)前汽車廠商和消費者關(guān)注的熱點之一。

為什么智能座艙會越發(fā)重要

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

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

智能座艙已成為整合多車身電子部件的復(fù)雜系統(tǒng),提供多屏互動以及先進(jìn)的人機交互技術(shù)如語音識別、手勢識別等等,并將融入云端智能和ADAS功能。

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

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都呈指數(shù)型增長。

智能座艙是對汽車內(nèi)部乘坐空間進(jìn)行升級,使得駕駛和乘坐體驗?zāi)軌蚋又悄芑?,目前雙屏交互、智能語音、車聯(lián)網(wǎng)、OTA,是市場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)用層面簡單分類,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。它被稱為車載電腦,是汽車控制的基本單元,與普通電腦相似,ECU由微控制器(MCU)、存儲器(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駕駛技術(shù)構(gòu)成的汽車智能化趨勢中,一臺車往往需要安裝的ECU往往多達(dá)100-200個,數(shù)量龐大且不易控制。

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

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

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

“一芯多屏”智能座艙

智能座艙需要儀表盤、HUD、前座及后座娛樂系統(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,那么每一個系統(tǒng)是獨立的,通信的傳輸會是一大問題,而且會增加成本,產(chǎn)生延遲,造成體驗不佳。而高度集成解決了高成本的通信和性能問題,盡管“一芯多屏”在前期的成本較高,因需要強大的處理器、復(fù)雜的軟件操作系統(tǒng)等,但隨著座艙系統(tǒng)的普及化,這一成本勢必將走低,因而看好“一芯多屏”高度集成化的趨勢。

“一芯多屏”不僅解決了成本和軟件問題,適應(yīng)更加個性化或智能化的需求,而且因車聯(lián)網(wǎng)需要與云端進(jìn)行全面的交互,不能僅通過中控建立一個通道,而需要通過一個統(tǒng)一的大腦建立一個大數(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,高通的機車芯片已經(jīng)出到了第四代,搭載有高通芯片的車型眾多,包括理想ONE、小鵬G3、P7、蔚來ET7,以及長城、威馬的多個車型。盡管這一塊市場更多被國外大型廠商占據(jù),不過國內(nèi)也有不少廠商開始涉足。從2018年布局開始,芯馳是目前國內(nèi)唯一四證合一的車規(guī)芯片企業(yè)。其生產(chǎn)的智能座艙芯片X9系列,能夠滿足最多10個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領(lǐng)域,像蘋果這樣的巨頭科技公司也有著很深的介入。得益于在手機、操作系統(tǒng)等方面的完整生態(tài),蘋果也將這些優(yōu)勢平移至車艙之內(nèi)。

2022 年的全球開發(fā)者大會(WWDC)上,蘋果發(fā)布了可以讓手機與車機交互的新一代產(chǎn)品 CarPlay。

新 CarPlay 不僅有漂亮的 UI 設(shè)計和交互,還可接管包括儀表盤在內(nèi)的所有屏幕,調(diào)節(jié)空調(diào)、座椅和音響。如今的CarPlay,已不再僅僅是一個簡單的應(yīng)用,而是一個可接管車內(nèi)系統(tǒng),并帶動應(yīng)用服務(wù)的生態(tài)。

盡管目前蘋果對于CarPlay的設(shè)想大多還停留在PPT階段蘋果的優(yōu)勢在于,但市場上的高端車車主,使用iPhone的比例較高,這給CarPlay的普及提供了先決條件,畢竟,車載APP、手機APP分屬不同生態(tài),在實際使用交互過程中或多或少會出現(xiàn)兼容問題。一旦將手機和車內(nèi)系統(tǒng)打通,可以給用戶帶來極大便利。

對于蘋果來說,現(xiàn)在最關(guān)鍵的問題在于,有多少整車廠會為CarPlay開放全部車型、全部配置。

結(jié)尾:

每家車企,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有太大出入。

歸根到底,智能座艙的設(shè)計不能為了求新求變而堆砌功能,汽車最終都是給人開的,智能與否、體驗如何,不是科學(xué)家和車企說了算,投票權(quán)完全掌握在司機和乘客的手中。

部分內(nèi)容來源于:中星卡為:座艙正當(dāng)潮!智能駕駛座艙的發(fā)展趨勢與三大關(guān)鍵問題;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「卷起來了」:整車廠加碼;談思實驗室:智能座艙,他到底是什么?




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