《智能網(wǎng)聯(lián)汽車改裝與測(cè)試技術(shù)》智能座艙系統(tǒng)認(rèn)知

智能座艙系統(tǒng)認(rèn)知ICVIntelligent&ConnectedVehicle1智能座艙系統(tǒng)的定義及組成智能網(wǎng)聯(lián)汽車智能座艙系統(tǒng)是以車聯(lián)網(wǎng)為依托，集合豐富的車載傳感器、控制器、傳感器、云端數(shù)據(jù)、算力資源，基于人工智能技術(shù)和先進(jìn)的人機(jī)交互技術(shù)，提供友好的人機(jī)交互界面，提升車輛行駛安全、通信感知能力、用戶體驗(yàn)的汽車座艙軟硬件集成系統(tǒng)。硬件主要部分：中控大屏（包括車載信息娛樂系統(tǒng)）流媒體中央后視鏡抬頭顯示系統(tǒng)HUD全液晶儀表智能座艙系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段，分別是電子座艙、智能助理、人機(jī)共駕和第三生活空間。2智能座艙系統(tǒng)的發(fā)展歷程電子座艙在電子座艙階段，電子信息系統(tǒng)逐步整合，組成“電子座艙域”，并形成系統(tǒng)分層。最早1924年車載收音機(jī)到2001年寶馬引入中央顯示屏，液晶屏入駐汽車座艙，再經(jīng)過2006年美國開放GPS民用化，基于觸屏顯示的導(dǎo)航功能成為推動(dòng)座艙電子化的強(qiáng)勁動(dòng)力，最后2018年來自偉世通和安波幅的兩個(gè)主流的電子座艙域控制器方案開始推向市場(chǎng)，預(yù)示著電子座艙域的形成。智能助理生物識(shí)別技術(shù)應(yīng)用，催生駕駛?cè)吮O(jiān)控系統(tǒng)迭代，增強(qiáng)車輛感知能力。在智能助理階段，車輛具有獨(dú)立感知層，且交互方式升級(jí)。另外，消費(fèi)者對(duì)車輛智能化功能的期望不僅僅局限在自動(dòng)駕駛與人機(jī)交互，對(duì)車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的影音娛樂、金融服務(wù)等個(gè)性化體現(xiàn)有一定的需求。2智能座艙系統(tǒng)的發(fā)展歷程人機(jī)共駕語音控制和手勢(shì)控制技術(shù)突破，車內(nèi)軟硬件一體化聚合，實(shí)現(xiàn)車輛感知精細(xì)化；車輛可在上車-行駛-下車的整個(gè)用車周期中，為駕乘人主動(dòng)提供場(chǎng)景化的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器自主/半自主決策。第三生活空間未來汽車使用場(chǎng)景將更加豐富化、生活化，基于車輛位置信息，融合信息、娛樂、訂餐、互聯(lián)等功能為消費(fèi)者提供更加便捷的體驗(yàn)。3智能座艙系統(tǒng)主要硬件中控大屏車載中控屏按安裝方式目前分為嵌入式和懸浮式兩大類；按面板類型可分為LCD和OLED兩大類。LCD指液晶顯示屏，需要依靠背光源發(fā)光，目前多數(shù)座艙采用LCD中控屏；OLED指可以主動(dòng)發(fā)光的面板，根據(jù)是否由TFT驅(qū)動(dòng)又分為AMOLED和PMOLED，由于對(duì)比度強(qiáng)、色彩鮮艷，且形態(tài)可彎曲，越來越多智能座艙開始采用OLED解決方案。3智能座艙系統(tǒng)主要硬件流媒體中央后視鏡流媒體后視鏡通過車輛后置的一枚攝像頭，實(shí)時(shí)地拍攝車輛后方畫面，并將其無損、無延遲地在中央后視鏡顯示屏呈現(xiàn)出來。即以攝像頭的視角，觀察車輛后方的真實(shí)情況。由于流媒體后視鏡通過攝像頭直接拍攝車輛后方的畫面，所以其所呈現(xiàn)的視野更廣、畫面也更為直觀，這樣便能夠極大的減少視覺盲區(qū)，提升行車的安全性。在夜間行車時(shí)，流媒體攝像頭極強(qiáng)的夜視能力便能夠發(fā)揮巨大的作用，即使在夜間行車也能清晰地觀察到后方的車流情況。3智能座艙系統(tǒng)主要硬件液晶儀表盤液晶儀表盤的安全級(jí)別高于中控屏，對(duì)軟硬件要求更嚴(yán)格。車載儀表盤的發(fā)展經(jīng)歷了純機(jī)械儀表、電氣式儀表、模擬電路電子式到全液晶儀表盤的演化。相比傳統(tǒng)儀表，液晶儀表增加了和顯示相關(guān)的部件，比如GPU、顯示屏等，部分還增加了以太網(wǎng)接口等網(wǎng)絡(luò)模塊。液晶儀表盤主要顯示和駕駛相關(guān)的信息，例如車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電量以及實(shí)時(shí)導(dǎo)航等。不同于中控屏，儀表盤屬于汽車安全件，具有更高級(jí)別的車規(guī)級(jí)安全要求，因此在操作系統(tǒng)的選擇上傾向于QNX或Linux。液晶儀表盤的面板種類同樣分為LCD和OLED，目前TFT-LCD應(yīng)用較多，OLED是未來發(fā)展趨勢(shì)。3智能座艙系統(tǒng)主要硬件抬頭顯示系統(tǒng)HUDHUD全稱HeadUpDisplay，中文為抬頭顯示器。HUD是一種利用光學(xué)反射原理將影像和信息投射到玻璃上的裝置，分為風(fēng)擋玻璃型（Windshield，W型）、組合顯示型（Combined，C型）和直接將真實(shí)路況與虛擬信息融合的AR-HUD。C-HUD將影像投放到一塊樹脂玻璃上，由于設(shè)計(jì)成本低廉，大多在A、B級(jí)車型上應(yīng)用。W-HUD直接將影像投射到汽車擋風(fēng)玻璃上，設(shè)計(jì)難度較大，成本較高，多配置于高端車型。4智能座艙系統(tǒng)計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)智能座艙計(jì)算平臺(tái)自下而上可大致劃分為硬件平臺(tái)、系統(tǒng)軟件平臺(tái)（硬件抽象層+OS內(nèi)核+中間件）、功能軟件（庫組件+中間件）和應(yīng)用算法軟件等四個(gè)部分。4智能座艙系統(tǒng)計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)硬件平臺(tái)硬件平臺(tái)基于異構(gòu)分布式硬件架構(gòu)，包括AI單元、計(jì)算控制單元等，應(yīng)具備支持芯片選型靈活、可配置拓展、算力可堆砌等特點(diǎn)。系統(tǒng)軟件硬件抽象層

包括BSP、Hypervisor等。BSP包括了Bootloader、HAL代碼、驅(qū)動(dòng)程序、配置文檔等，是內(nèi)核與硬件之間的接口層，目的是為操作系統(tǒng)提供虛擬硬件平臺(tái)，使其具有硬件無關(guān)性，可以在多平臺(tái)上移植。操作系統(tǒng)內(nèi)核

即為狹義操作系統(tǒng)，如OSEKOS、VxWorks、RT-Linux等。內(nèi)核提供操作系統(tǒng)最基本的功能，負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的進(jìn)程、內(nèi)存、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、文件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。中間件

處于應(yīng)用和操作系統(tǒng)之間的軟件，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下軟件互聯(lián)和互操作等共性問題，提供標(biāo)準(zhǔn)接口、協(xié)議，具有較高的移植性，如POSIX/ARA和DDS等。4智能座艙系統(tǒng)計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)功能軟件包含自動(dòng)駕駛的核心共性功能模塊，如相關(guān)算法的編程框架（如TensorFlow、Caffe、PaddlePaddle等）。核心共性功能模塊包括自動(dòng)駕駛通用框架、網(wǎng)聯(lián)、云控等，結(jié)合系統(tǒng)軟件，共同構(gòu)成完整的自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)，支撐自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用算法軟件即為實(shí)現(xiàn)具體自動(dòng)駕駛功能、HMI交互等