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本文作者: 張賢 | 2023-04-25 14:58 |
隨著智能汽車在智能駕駛和智能座艙的進一步升級,艙駕融合成為業(yè)內(nèi)希望進一步挑戰(zhàn)的高峰,越來越多的企業(yè)開始思考,艙駕一體對于現(xiàn)有的業(yè)務(wù)、產(chǎn)品會帶來怎樣的沖擊與技術(shù)挑戰(zhàn)。
為了更深入地了解艙駕一體的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)動向,4月13日,雷峰網(wǎng)(公眾號:雷峰網(wǎng))新智駕頻道聯(lián)合國產(chǎn)3D引擎Cocos 策劃了主題為“從硬件到體驗,艙駕一體的機會與挑戰(zhàn)”的線上直播分享活動,活動邀請了來自Tier1 博世中國、3D 渲染引擎技術(shù)提供商Cocos、HUD 產(chǎn)品公司澤景科技以及芯片公司芯擎科技等4位企業(yè)嘉賓,就駕艙一體的話題進行分享,大家就當(dāng)前的業(yè)務(wù)產(chǎn)品以及駕艙一體所帶來的未來挑戰(zhàn)進行了深度的探討。(新智駕正在策劃有關(guān)智能座艙方向的內(nèi)容選題和線上直播分享,歡迎添加作者微信ID:zhangxian2021,進行交流)
以下為本次分享的主要內(nèi)容,雷峰網(wǎng)新智駕進行了不改變原意的整理。
分享嘉賓
梁融韜(Cocos 車載業(yè)務(wù)產(chǎn)品總監(jiān))
萬昕(博世中國首席客戶解決方案專家)
李貝爾(澤景HUD 產(chǎn)品總監(jiān))
蔣漢平博士(芯擎科技副總裁兼產(chǎn)品規(guī)劃部總經(jīng)理)
Q: 各家與艙駕一體的相關(guān)產(chǎn)品是如何布局的,目前業(yè)務(wù)進展情況如何?
Cocos:Cocos 主要提供3D 引擎技術(shù)方案,已經(jīng)為全球160 多萬開發(fā)者持續(xù)提供游戲引擎方面平臺,和技術(shù)支持服務(wù)。除了游戲方向外,Cocos 在智能座艙方向也有業(yè)務(wù)布局,目前主要面向智能座艙的HMI 交互、元宇宙和XR 的技術(shù)方案開發(fā)。
業(yè)務(wù)方面,Cocos 與主機廠、Tier 1的合作主要集中在智能座艙的 3D 的主launcher,包括語音助手、行泊一體的交互體驗,以及在智能駕駛模式下的環(huán)境感知信息的全面 3D 化。
澤景HUD:澤景主要致力于HUD 車載視覺產(chǎn)品。業(yè)務(wù)方面,澤景與國內(nèi)主流的主機廠都有合作與聯(lián)系,產(chǎn)品已經(jīng)上車了三四十款車型。澤景的產(chǎn)品主要分WHUD和ARHUD,ARHUD 已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn),預(yù)計今年將會有5款車型上線ARHUD 產(chǎn)品。
博世中國:博世智能駕駛與控制事業(yè)部(XC)成立于2021年,業(yè)務(wù)主要覆蓋智能駕駛、智能座艙、智能網(wǎng)聯(lián)3大方向。
業(yè)務(wù)方面,博世在智能泊車、自動駕駛方面有長期的產(chǎn)品規(guī)劃,并且已經(jīng)實現(xiàn)了量產(chǎn)。目前,博世已推出跨域艙泊融合的解決方案,將泊車集成在智能座艙的域控制器里面,是一套非常有性價比的方案。這套艙泊融合的 demo 去年 11 月份就已經(jīng)公開發(fā)布了,整套域控制器集成了環(huán)視攝像頭加12 個超聲波傳感器,同時在SOC 上集成了泊車算法,在MCU 上實現(xiàn)功能安全控制,從而實現(xiàn)艙泊融合的功能。
芯擎科技:芯擎科技主要從事車規(guī)級低功耗及高復(fù)雜度的芯片設(shè)計,目前產(chǎn)品線包括高性能智能座艙芯片、自動駕駛芯片和MCU 等。產(chǎn)品方面,芯擎在2021年發(fā)布了7納米的座艙芯片龍鷹一號,目前已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn),并將搭載相關(guān)車型對外發(fā)布。
Q:對于艙駕一體的路徑選擇上,智駕兼容泊車和座艙兼容泊車,哪條路徑會更合理一些?
芯擎科技:無論是智駕兼容泊車,還是座艙兼容泊車,首先都要靠感知系統(tǒng),感知系統(tǒng)被重用才是最佳的融合方案;一般泊車配備4 個環(huán)視攝像頭,AVM環(huán)視天生就是座艙域要干的事情。對于泊車來說,在不增加任何成本的情況下,只要座艙域能給給泊車提供算力空間,那么泊車就是很自然的一個過程。
與之不同的是智駕域,智駕域以前視為主、環(huán)視為輔,然后加雷達,這種情況下它經(jīng)常會缺失部分算力,比如缺失GPU。所以如果要實現(xiàn)環(huán)境拼圖等功能的話,還是需要回到座艙域。
從我們的理解來說,座艙域+泊車,比如說做APA 可能只增加超聲波雷達(USS), 由于車身本來就有ECU 單元,那么就自然完成了功能實現(xiàn)。因此,基于座艙域來做泊車,在成本上幾乎是接近于零負(fù)荷。
當(dāng)然以上說法與SOC 的性能還是有很大關(guān)系的,需要具備有預(yù)埋算力的能力,那么從座艙域到泊車就是一個極低成本的方案。以龍鷹1 號為例,單顆芯片能涵蓋座艙域的DMS、OMS,同時加上泊車環(huán)視等功能。
因為泊車也涉及到控制部分,只要功能安全ASILD 計算核的算力有2K以上,就可以同時處理好儀表盤的功能安全和泊車的規(guī)模算法。
以上這些部分,是芯擎與很多車廠形成的最終共識,我們認(rèn)為座艙兼顧泊車會是一個非常低成本快速導(dǎo)入的方案。
Q:艙駕一體的趨勢下,行業(yè)內(nèi)的協(xié)作趨同于集中化。艙駕一體的大背景下,對Tier 1公司在上下游合作方面會帶來怎樣的改變?
博世中國:傳統(tǒng)Tier1 的合作模式是Tier 1來做全棧開發(fā),給主機廠提供交鑰匙的方案。博世有全棧開發(fā)的能力,在合作模式上可以非常靈活,既可以提供交鑰匙的方案,也可以分模塊地給主機廠做交付。合作模式是基于主機廠在實際開發(fā)過程中可能需要更多發(fā)包的情況而設(shè)計的。
在整體的產(chǎn)品規(guī)劃當(dāng)中,博世也在引入更多的合作伙伴。在上海車展現(xiàn)場發(fā)布的全新軟件平臺中,博世引入了Cocos、澤景等一系列合作伙伴。所以,在當(dāng)前汽車市場的大背景下,上下游之間能夠靈活開放合作是博世現(xiàn)在最關(guān)注的方面。
Q:近來,業(yè)內(nèi)有“ Tier 1 需要往 Tier 0.5 進行轉(zhuǎn)變的一個趨勢”的說法,意味著Tier 1 企業(yè)需要在現(xiàn)有的角色上與主機廠走得更近。那么,博世是如何更深度地支持主機廠來打造差異化競爭力的?
博世中國:對于博世 XC 事業(yè)部來說,我們更注重的是軟件能力,借助軟件來支持主機廠去打造差異化的體驗。我們目前在開發(fā)一個通用的跨域軟件平臺,它包含整套工具鏈,能夠支持智能座艙、智能駕駛等上層應(yīng)用的開發(fā),也支持跨系統(tǒng)跨域的高速通信。近期,軟件平臺將于上海車展正式發(fā)布,歡迎大家關(guān)注。
這套軟件平臺主要提供三層軟件能力的服務(wù),包含基礎(chǔ)服務(wù)、跨域服務(wù),以及與合作伙伴一起提供的生態(tài)原子化服務(wù),我們稱之為“1+3”。一個軟件平臺+三層軟件服務(wù)的靈活方案??蛻艨梢曰谡追桨缸鲎杂傻呐帕薪M合,與客戶一同共創(chuàng),實現(xiàn)更豐富的跨域融合場景,也能夠支持客戶去打造一些差異化的用戶體驗,這是博世XC 事業(yè)部的主要目標(biāo)。
Q:艙內(nèi)交互是一個很重要的話題。李總剛才有介紹澤景在HUD 方面的布局,作為國內(nèi)HUD 市場的領(lǐng)先企業(yè),能否介紹下澤景在AR HUD 方面的研發(fā)過程。
澤景HUD:澤景一開始做的是C-HUD和W-HUD,我們負(fù)責(zé)產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性,然后將硬件產(chǎn)品交付給主機廠即可。隨著對產(chǎn)品體驗要求的提升,我們開始涉足虛實結(jié)合的AR-HUD 產(chǎn)品研發(fā)。HUD 是一套涉及光學(xué)、機械、電子和軟件的軟硬件設(shè)備,在研發(fā)過程中遇到了許多問題。
相比W-HUD,AR-HUD 的屏幕尺寸更大,但屏幕做大以后,不能夠像W-HUD 一樣,將所有信息全部顯示上去,需要將顯示信息有選擇地顯示,這就帶來了一個挑戰(zhàn)。同時AR-HUD 呈現(xiàn)的是虛實融合的效果,這就需要結(jié)合實景的變化、駕駛場景的變化、來調(diào)整實時信號內(nèi)容的生成,這部分我們稱之為 AR 引擎,這是一套升級版的軟件。
軟件硬件的問題都解決之后,我們發(fā)現(xiàn)光把這兩部分做好還是沒辦法把顯示做好,這關(guān)系到顯示策略的問題,還需要基于駕駛員的駕駛行為去優(yōu)化顯示效果,比如什么時候需要出現(xiàn)報警標(biāo)注、航跡線、轉(zhuǎn)彎箭頭等等信息,而且這些型號還可能會同時出現(xiàn),因此需要深度了解駕駛習(xí)慣來進行顯示策略調(diào)整。 因此,就需要引入人機模型,駕駛員、AI 本身和所有駕駛場景,了解駕駛員的痛點和駕駛期望值,以及不同場景下對應(yīng)做怎樣的顯示并制定場景顯示策略。
基于不同的具體場景做了顯示策略的優(yōu)化之后,我們把產(chǎn)品交付給車企和用戶之后,發(fā)現(xiàn)還是會存在褒貶不一的問題,這里就需要建立一套體驗評價體系,用以判斷到底什么樣是一個好產(chǎn)品,這里就涉及心理學(xué)等各個評價維度??偠灾谂擇{融合之后的AR-HUD 研發(fā)過程對產(chǎn)品研發(fā)公司的綜合要求還是非常高的。
Q:業(yè)內(nèi)有關(guān)于AR-HUD 和中控屏互相融合的話題討論,您對這一話題怎么看?
澤景HUD:剛才提到了顯示策略的問題。車輛上有多塊屏,中控屏、儀表屏、甚至副駕屏、抬頭顯示屏。以中控屏和抬頭顯示屏為例,它們的特性是蠻不一樣的。
位置不一樣:中控屏要側(cè)看顯示信息,而HUD 在視野的前方,HUD 信息更容易獲取。
信息顯示不一樣:中控屏可以承載非常多的信息,而HUD 不適合把所有的信息堆砌在一起,會對駕駛員造成信息轟炸,時間長了會加速駕駛員疲勞。中控屏顯示的信息內(nèi)容是很多的,而HUD 你不希望它有很多,這是信息復(fù)雜程度不一樣。
交互方式的不一樣:從駕駛員角度來講,它還需要和車輛有一個交互,比如說車身設(shè)置、導(dǎo)航設(shè)置,那中控屏有一個特點需要觸碰交互,或者語音交互。那HUD 天然就缺乏觸摸屏的功能,這方面中控屏是有優(yōu)勢的。
所以這幾個差異點,決定了這兩塊屏更多的是互相補充的關(guān)系來提升駕駛體驗。
Q: 座艙是移動的第三空間,作為 3D 渲染引擎技術(shù)提供商,Cocos 是如何去從產(chǎn)品端去理解座艙娛樂化升級的?
Cocos:3D 引擎帶來的用戶交互體驗的升級具體有4個方面:
智能座艙交互體驗的提升;
智能座艙沉浸感的提升;
智能座艙個性化體驗方面的全新感受;
用游戲化的理念來增強智能座艙的整體交互,比如用一些好的體驗故事線來串聯(lián)整個智能座艙的體驗,包括通過視覺、用戶交互等方式來增強用戶的在使用智能座艙和智駕功能的趣味性。
Q:艙駕一體的升級,對各家公司現(xiàn)有的產(chǎn)品布局會帶來怎樣的技術(shù)挑戰(zhàn)?
Cocos:技術(shù)挑戰(zhàn)還是蠻大的。Cocos 最初是游戲引擎,在移動游戲、IoT 設(shè)備、以及穿戴式設(shè)備XR 眼鏡、AR 眼鏡、VR 眼鏡上面都有很多的應(yīng)用。進入智能座艙領(lǐng)域,對于引擎的要求有了更深入、更差異化的提升。因為艙內(nèi)的3D 應(yīng)用和 3D 場景是基于系統(tǒng)級別的,而不是只是一個獨立的應(yīng)用級別。
另外,很多客戶需要讓我們把3D 引擎在AR-HUD 上運行,甚至智能材料、全息投影等介質(zhì)上。這對引擎架構(gòu)以及平臺都提出了更高的要求。
Cocos 要做的是:
第一點:全面擁抱變化,實現(xiàn)引擎跨平臺的能力,實現(xiàn)智能座艙硬件以及系統(tǒng)級的融合;
第二點:提升引擎集成度。原來我們的產(chǎn)品只需要有標(biāo)準(zhǔn)的安卓、智能設(shè)備接口,就可以讓引擎 run 起來?,F(xiàn)在,智能座艙上面除了有傳統(tǒng)系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)和接口以外,還有就是智駕域、座艙域的控制信息如何去跟我們的引擎對接。所以,上層的開發(fā)者需要對接好的這些數(shù)據(jù),然后在我們的 3D 場景內(nèi)做出更加有創(chuàng)意的交互和體驗來。
第三點:要跟智駕域、座艙域整體的算力規(guī)劃安全性。剛才澤景的李總提到的包括駕駛的安全、數(shù)據(jù)的安全、整車的安全以及我們的應(yīng)用場景,綜合考慮 3D 引擎在剛才提到的體驗上面會有很強的沖擊力,需要我們充分考慮算力的平衡、整車安全性以及用戶交互等問題。
澤景HUD:艙駕融合能夠為HUD 產(chǎn)品提供更好的應(yīng)用場景。
在艙駕域還沒有融合的情況下,如果駕駛員要獲得駕駛相關(guān)的信息,工程方面需要經(jīng)過駕駛域,然后通過以太網(wǎng)總線傳送到智駕域、座艙域,然后從座艙域的域控中得到HUD 引擎所需要的工程的信號,這是一個間接的過程。
不融合的情況下,需要分別和座艙域、駕駛域打交道,流程比較復(fù)雜。艙駕融合之后,工程開發(fā)更便利。
第二個是算力方面。艙駕融合之后算力平臺能夠分配更多的算力給到HUD 產(chǎn)品,HUD 可以支持更多的駕駛場景信息顯示。以前,HUD 主要顯示的是ADAS、導(dǎo)航等信息,艙駕融合之后,就可以展示行泊一體、APA 等駕駛場景信息,這對駕駛體驗會有很大的提升。
第三方面:HUD 公司之前更多是在做硬件、算法、光學(xué)技術(shù)的研究,忽視了視覺交互效果的設(shè)計。艙駕融合能夠提升HUD 在整車的重要性,這對我們的視覺效果設(shè)計、HMI 設(shè)計提出了更高的要求。
博世中國:挑戰(zhàn)在于軟硬解耦的軟件平臺、芯片解耦的算法能力以及AI 的安全性問題。
1、軟硬解耦的軟件平臺。軟件平臺比拼的就是效率,如何高效地把座艙的軟件和智駕軟件集合在一起。尤其是現(xiàn)在的芯片比較多樣化,算力功能安全,芯片供應(yīng)的不確定性,所以就需要用通用的軟件平臺來應(yīng)對各種不確定性,這就是我說的軟硬解耦的軟件平臺。
2、芯片解耦的算法能力。博世在泊車的領(lǐng)域,已經(jīng)能夠做到算法的芯片解耦,已經(jīng)得到了驗證,目前我們想把這一部分復(fù)制到艙駕融合方向。
3、AI 的安全問題。因為 AI 技術(shù)的不確定性是沒辦法用功能安全等級ASIL 去衡量的。所以我們正在嘗試用預(yù)期功能安全的方案去解決這樣的問題,比如說通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的覆蓋度來衡量訓(xùn)練后算法的安全性,包括我們?yōu)?AI 軟件的安全驗證建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)工程的模型,然后對 AI 的不確定性、魯棒性去針對性的優(yōu)化,以及我們在部署到嵌入式環(huán)境里邊的這種一致性的驗證。這些其實是當(dāng)前行業(yè)的普遍難題。
芯擎科技:對芯片公司最大的挑戰(zhàn)還是如何約束算力的膨脹。
1、行業(yè)內(nèi)都會談算力預(yù)埋,實際上算力的使用是有一定天花板的,因為芯片有工藝制程、功耗和成本等條件的限制,所以如何盡可能地發(fā)揮出芯片的算力,是對芯片公司的主要挑戰(zhàn)。
2、另一個挑戰(zhàn)來自于:軟件的成熟度。不管是上層應(yīng)用,包括智駕應(yīng)用算法、功能安全、信息安全,如何把芯片的各個計算單元算力來有機融合,加速整個系統(tǒng)的上市時間周期,是芯片公司主要在思考的問題。
3、還有就是架構(gòu),汽車整體的電子架構(gòu)會影響芯片的架構(gòu)設(shè)計,芯片架構(gòu)如何做到最優(yōu)、效率最高,以及易于開發(fā)、維護、升級,提升芯片的易用性和高效率,對于芯片設(shè)計能力的挑戰(zhàn)也不小。
提問環(huán)節(jié)
Q:艙駕一體化的高算力芯片在量產(chǎn)方面是否會存在卡脖子的問題?
芯擎科技:目前車規(guī)級芯片最好的工藝制程就是 7 納米,因此并沒有在3 納米、5 納米芯片上做文章,可以規(guī)避掉一些風(fēng)險。從工藝制程的角度來說,車規(guī)級市場還是相對的安全區(qū)。
另外,中國擁有全球最大的手機市場,未來的汽車市場中國也會非常領(lǐng)先的,這方面大家要對國家和中國市場有信心。
Q:行泊分離架構(gòu)下,行車和泊車對應(yīng)的技術(shù)人員和方案開發(fā)是如何進行的?是在一個部門還是兩個部門?
博世中國:博世內(nèi)部是由系統(tǒng)供應(yīng)商整體開發(fā)完成整套方案的。團隊協(xié)作方面,行泊分離的方案是在同一個部門,但是兩個不同的團隊在負(fù)責(zé)。 Q:行泊一體架構(gòu),車企的組織架構(gòu)是否也要做相應(yīng)的調(diào)整? 博世中國:需要根據(jù)車企的組織架構(gòu)規(guī)劃來判斷。目前,博世所接觸的車企,艙、行、泊都是在一個部門,也有這樣的車企。
未來電子電氣架構(gòu)是往越來越融合的方向去發(fā)展,在行泊一體的架構(gòu)下,車企都會有一些調(diào)整。目前的話,主要會是軟硬分離的工作方式。
Q:智能座艙的娛樂化是直接接入游戲主機比較好,還是針對于座艙內(nèi)部環(huán)境量身打造游戲比較好?
Cocos :我相信這兩種形態(tài)在一段時間甚至長時間會共存?,F(xiàn)階段,很多主機廠會考慮到車主是主機游戲大作玩家的需求,來引入投屏或者說映射的游戲方式。另一方面,隨著艙駕融合程度的進一步提高,我相信游戲開發(fā)商、游戲開發(fā)者會更深度地基于座艙環(huán)境來開發(fā)游戲,創(chuàng)造一個全新的游戲品類。
Q:艙駕一體化的核心是指域控制器一體化還是SOC層的一體化?
芯擎科技:融合是有一些基本的原則,比如功能安全級別接近或可靠性接近,才能進行融合。我們理解的艙駕融合,目前來看實現(xiàn)SOC 層的融合還是需要時間的,目前主要還是系統(tǒng)側(cè)做融合。從目前逐漸轉(zhuǎn)向中央計算的趨勢來看,最終會從系統(tǒng)層過渡到SOC 層。
博世中國:我們覺得最終的一體化會是在SOC 層面的。
因為,現(xiàn)階段芯片還存在算力問題,以及功能安全的問題,沒辦法用一顆SOC 把艙、駕、泊,并且是高階的駕駛功能全部支持。所以我們內(nèi)部的路線規(guī)劃是先艙泊,然后再艙駕。而且,艙駕會先支持到低階的L2,然后再轉(zhuǎn)向高階。
為什么說一體化應(yīng)該是SOC 層面的呢?因為一體化最主要的目標(biāo)是能夠簡化設(shè)計,然后能夠降低成本,同時做到芯片的算力共享。所以從角度來說,真正實現(xiàn)SOC 層面的一體化才是真正的一體化。(完)
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