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电子电气架构 --- 智能网联汽车未来是什么样子?

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我是穿拖鞋的汉子,魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。

老规矩,分享一段喜欢的文字,避免自己成为高知识低文化的工程师:

屏蔽力则是信息爆炸时代一种稀缺的优势,在当今社会中占据着独特的位置。
对你造成资源消耗的人或事都会让你感到不安。
既没有必要也不费力气地证明自己的价值,
也不会有利益可图就不会试图说服他人,
这正是一种自我约束的表现。
无论环境多么冷清或是能力稍逊于他人的时候,
都要试着安静下来,
去做自己该做的事。
而不是让内心的烦躁、焦虑、毁掉你本就不多的热情和定力。

时间悄然间已步入深秋。国庆长假结束后的这段时间里,我又开启了全新的工作节奏。成年人的我目前尚不确定该如何安放自己的心灵,在空闲时间我喜欢独自敲击键盘来记录这段时间的感受和思考。

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一、背景信息

未来的智能网联汽车(Intelligent Connected Vehicle, ICV)将是一个融合高度智能化、自动化以及网络化技术的新兴汽车体系

汽车智能化与网联化的结合已成为推动汽车制造业数字化转型的关键举措, 通过助力产品力提升、拓展市场价值, 并致力于产品研发与全价值链优化, 各企业纷纷将其视为该领域的核心争夺点.

由智能交互、智能驾驶以及智能服务这三个方面构成的是一体化智能化汽车体系。其中智能化交互逐渐向多元化与个性化方向演进,在不断迭代的过程中终端也在不断更新升级中。智能化服务注重构建完整的用户闭环管理体系而整车厂必须不断提升自身的内容分发能力;其核心竞争力主要体现在计算平台与软件开发能力的差距上。

二、智能网联汽车发展路径解析

智能网联汽车产业生态复杂,合作才能共赢

智能网联汽车的产业生态相对复杂, 是一个多方参与的生态系统, 涵盖的主要参与者包括整车厂、互联网公司、ICT企业、Tier1供应商以及政府机构。
将无人驾驶的智能汽车比作机器人化的出行模式, 在智能网联汽车产业生态的整体结构中, 被描述为一个高度协同和相互依存的整体系统。其中, 车辆被设定为这一生态系统中被描述为主要载体的部分, 而实现智能化则被视为这一生态系统的核心目标; 网联化则成为推动这一发展进程的关键因素。

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智能网联汽车的三大要素

该车型包含三个关键要素:人机交互系统、自动驾驶技术和智慧服务包。其中的人机交互系统是连接平台的核心入口点;自动驾驶技术和智慧服务包则分别负责提供操控体验与服务保障;基于智能化技术构建的自动驾驶系统不可或缺;基于网络联结化的智慧服务则成为提升用户体验与创新商业模式的关键切入点。

1、智能交互

智能交互是智能网联汽车的核心抓手和切入点,在这一领域中整合了多种先进的技术和应用以显著提升驾驶者与乘客的交互体验。这些技术包括但不限于:先进的人工智能技术、感知技术、通信技术和新能源动力系统。

语音识别及操控:驾驶员借助语音指令即可操控车辆的各种功能(如导航、播放音乐、调节车内温度等),从而确保双手始终握有方向盘的操作安全性。

手套识别与控制:一部分智能网联汽车能够借助手套识别技术实现驾驶员通过直观的手势操作来完成车辆的各种功能操作,并显著提升了驾驶员操作过程中的便利性和安全性

通过面部识别技术自动识别驾驶员并根据其偏好调整座椅及后视镜位置;同时能够根据驾驶员的情绪状态及播放的音乐节奏自动调节车内氛围灯以营造出舒适的车内氛围环境

-> 多屏协同与信息呈现:该车采用中控屏幕、仪表盘以及HUD抬头显示等多种设备的协同工作模式,在实现对各类重要信息的全面显示以及顺畅传递的基础上,进一步优化车内交互体验。此系统设计不仅提升了驾驶员与乘客的信息获取效率,还确保在复杂路况下的操作响应速度。

2、智能驾驶

智能化驾驶系统是实现智能网联汽车运行的基础,并通过先进的通信网络技术、车载传感器以及相应的控制执行机构完成车辆的自主环境感知、智能决策以及协同控制任务。该系统主要包含以下核心技术:基于雷达波束成像算法的道路障碍物探测模块(Radar Beamforming Algorithm for Obstacle Detection),搭载激光雷达技术模块(Laser RADAR Module),集成毫米波雷达辅助定位系统(Millimeter Wave Radar Assisted Localization System),并具备自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control System)。

-> 自动驾驶:智能网联汽车通过道路与交通状况的变化自主调节速度与行驶路径,并从而让车辆实现自动驾驶的能力。

自适应巡航:该系统可根据前后车辆的距离与速度进行调节,并通过自我速度与间距控制实现对行车状态的持续优化。该技术不仅能够确保前后车距的安全性,并且能有效减少驾驶员的工作负担。

-> 自动泊车:The vehicle can autonomously recognize parking spaces, and this system enables the vehicle to autonomously park. Such an advanced automated parking system significantly enhances the convenience and safety of parking operations.

3、智能服务

智能 services 成为 智能 connected cars 的用户体验与商业模式创新的关键切入点,在这个过程中借助先进的 net- linked technologies, 为驾驶者与乘客分别提供更加便捷、个性化的各类服务体验。这些服务内容则包括但不限于:

-> 车联网服务:智能网联汽车借助车联网技术与智能家居、智能手机等设备实现了远程连接。司机可在抵达前使用手机提前启动车内空调等功能

-> 在线娱乐与信息服务:智能网联汽车整合了多路媒体流支持、网络互动服务及社交功能模块等技术能力,并为驾驶者及乘客提供了丰富多样的娱乐选择以及专业的信息服务。

智能安全系统:涵盖自动紧急制动、车道保持辅助和盲点监测等方面的功能;被实时监控道路和交通状况;及时警示驾驶员潜在风险;采取相应的应对措施以防止事故的发生。

智能网联汽车发展路径的演化

从整车厂的角度出发,在智能网联汽车的发展进程中主要有三种主要的发展路径:其一为主打自动驾驶技术的产品研发方向;其二则是通过网联服务快速提升产品力的路线;其三则是以用户体验为核心打造智能化座舱的路径。

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1、主攻自动驾驶技术的产品研发路线

该路径由特斯拉集团、宝马集团以及奔驰集团等 notable automotive manufacturers 代表,在自动驾驶技术研发方面投入了大量资源。作为智能网联汽车的关键技术模块之一,该技术主要通过搭载先进的高精度感知系统和智能计算平台实现车辆与周边环境的有效交互,并结合智能计算平台中的 AI 芯片提升整体协同控制机制的能力。随着相关技术的持续突破与发展,在未来将逐步发展到更高阶的自动驾驶技术阶段,并为驾驶者提供更加便捷、安全与高效的出行体验。

2、以网联服务快速加持产品力路线

该技术在国内得到了广泛应用这一路径得到了广泛应用这一技术在国内得到了广泛应用这一技术在国内得到了广泛应用这一技术在国内得到了广泛应用

3、用户思维主导的智能座舱路线

这一路径突出以用户为中心的理念,在设计智能化的座舱空间时特别注重提升驾驶者与乘客之间的互动质量。智能座舱通过构建大尺寸触摸屏显示界面、集成先进的语音交互技术识别指令以及支持手勢識別與互動操作的应用系统,在提升用户体验方面展现出显著优势。该系统包含车用娱乐系统、位置导航服务系统以及智能语音助手模块等核心功能组件,在满足出行信息查询、娱乐需求以及社交互动等方面展现出全面的服务能力。同时该方案能根据用戶偏好與使用習慣动态调节车内配置参数

三、智能网联汽车创新模式

随着数字化对汽车行业的影响愈发显著, 展望未来不久, 汽车的形式将不再局限于传统的交通工具. 类似于十年前手机行业的变革进程, 汽车行业的参与者目前正处于一场行业转型的关键时刻. 通过对移动互联网产品创新经验的总结发现, 产品的创新通常可分为三个主要方向:

-> 通过功能整合,重塑产品形态

-> 深挖核心需求,优化产品功能

-> 围绕核心产品,延拓商业价值

当我们研究数字技术如何重塑汽车行业时,在这个背景下比较汽车业与十年前手机业的发展轨迹,则能发现许多共性特征。例如从单纯的通讯工具到整合了通信娱乐支付以及健康管理等功能的一体化设备这一演变过程我们可以类比汽车业同样面临着深刻的变革浪潮

-> 自动驾驶技术:整合各种先进传感器与摄像头系统,并结合人工智能算法;通过先进的技术手段实现车辆的自主导航与智能控制;从而显著提升了驾驶的安全性和舒适度。

-> 车联网技术:借助车载通信模块的技术支持,在车辆端实现与其所连接的各种系统(包括互联网平台、 fellow vehicles 和交通设施)之间的高效交互机制。该系统能够为用户提供交通状况更新服务,并整合气象信息和休闲资讯等多元化的信息服务

智能座舱:通过语音识别技术、手势控制以及触控屏等多种交互手段,在车内部营造出沉浸式的体验环境。该系统能够实时提供位置信息及服务内容,并根据乘客需求进行个性化调整。

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随着智能化网联汽车技术和车内交互技术的不断发展,车载信息娱乐系统将见证功能创新的快速增长。在汽车产品领域,如何在功能急剧增多的情况下提升交互效率和用户体验?如何在确保驾驶安全的前提下平衡功能体验与开发效率?如何在设计开发过程中同时关注质量和效率?这些问题都是设计、工程和技术人员必须面对的核心挑战。为了实现这些问题的有效解决,一套标准化的人机交互体系及其开发测试流程不可或缺。

在汽车HMI(Human Machine Interface)系统研发的关键环节中嵌入了人机交互效果评估。

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搭建以理性与感性指标共存的评价体系

如何通过情感层面的创新手段使产品更具差异化,并获得中国消费者的认可,这是每个整车企业必须思考的问题。

基于评价体系搭建测试平台及标准化的测试流程

在构建人机交互测试评价体系的过程中,必须涉及收集充足定量数据.模拟驾驶平台与车辆台架可能采用作为实现人机交互测试平台的有效方案.

搭建以理性与感性指标共存的评价体系

在汽车行业中对产品的评价不仅局限于对传统理性的依仗,也不再仅仅是机械地运用性能参数与安全测试这两者来评判,情感层面的体验同样不可或缺,尤其是针对中国消费者这种追求品质生活的人群而言。因此,构建一套既能囊括性能参数与安全测试这些理性指标,又能融合情感体验这一感性指标的整体评价体系,对于整车企业而言具有十分重要的意义。

1、理性指标:

-> 技术指标:涵盖动力性能、安全性与油耗效率等要素,这些指标共同构成了评估汽车核心性能的重要基准。

-> 安全性能指标:基于碰撞测试、主动安全系统评估标准等手段, 以确保车辆在各种路况和紧急情况下的安全性水平。

通过长时间运行测试、收集用户评价以及分析维护记录等数据信息来综合评估车辆的耐久性与可靠性

2、感性指标:

->设计理念:车辆的外观设计与内饰布局等元素共同塑造出独特的品牌形象与情感价值;以上几个方面对消费者的视觉和触觉体验有着直接的影响

->人车交互:涵盖车载系统的友好度、语音识别精度、操作便捷度等要素,这些因素直接影响了用户与车辆之间的互动体验.

->品牌认同感:品牌故事、历史传承、社会责任感等,这些因素构建了消费者对品牌的情感连接。

对于车企而言,在竞争激烈的智能网联汽车市场中占据主导地位,则需要从智能化交互、智能化驾驶以及智能化服务这三个维度上进行重点布设,并基于商业目标、品牌形象定位、产品竞争力以及技术积累等因素来确定适合自身发展的战略路径和能力体系。于车联网生态系统中的不同层次,则应采取相应的战略措施以实现差异化竞争优势。

在产品层面上,采用并购与自主创新相结合的方式提前布局自动驾驶等核心技术,并充分利用行业内的资源整合能力。通过建设网联汽车云平台以及大数据平台不断提升在硬件与软件方面的实力。在平台层面上,掌握用户核心数据并建立可控的用户运营体系;精准把控流量入口和服务分发策略;整合互联网丰富的生态资源并深入挖掘用户全生命周期的价值;在运营层面构建可控的用户运营体系并整合互联网丰富的生态资源;通过合作模式挖掘数据价值,在生态层面建立可控的用户运营体系并整合互联网丰富的生态资源;通过合作模式挖掘数据价值

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