6月4日,“2020首屆軟件定義汽車云論壇”以網(wǎng)絡(luò)視頻直播的形式順利召開。本次論壇主要圍繞“軟件定義汽車”趨勢下企業(yè)的思考與戰(zhàn)略選擇展開探討,為業(yè)界搭建一個溝通、學(xué)習(xí)的平臺。下面是博世(中國)投資有限...
6月4日,“2020首屆軟件定義汽車云論壇”以網(wǎng)絡(luò)視頻直播的形式順利召開。本次論壇主要圍繞“軟件定義汽車”趨勢下企業(yè)的思考與戰(zhàn)略選擇展開探討,為業(yè)界搭建一個溝通、學(xué)習(xí)的平臺。下面是博世(中國)投資有限公司張紹柏在本次論壇上的發(fā)言:
大家好,我是來自博世(中國)投資有限公司的張紹柏,非常榮幸今天有機(jī)會在蓋世組織的云論壇和大家交流一下關(guān)于智能座艙的發(fā)展和未來在測試方面的挑戰(zhàn)及于博世而言,如何去面對這個新的技術(shù)難題。
我今天的分享主要包括三個內(nèi)容:
第一,智能座艙系統(tǒng)現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢
第二,傳統(tǒng)的智能座艙在測試領(lǐng)域中所面臨的新的挑。
第三,在測試領(lǐng)域,市場對智能座艙有什么新的要求及博世的方案
正式開始介紹智能座艙之前,和大家簡單介紹一下我目前所在的博世RBEI。RBEI是博世除了德國以外全球最大的設(shè)計研發(fā)中心,成立于1990年,目前大概有2萬人左右。2019年營收10億美金左右,業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括汽車相關(guān),工廠生產(chǎn)、高新技術(shù)和健康醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè),今天給大家介紹的智能座艙隸屬于汽車業(yè)務(wù)板塊。對博世和RBEI而言,一直秉承著3S(Sensor,Service和Solution)的服務(wù)理念,給客戶帶來全新的服務(wù)和體驗。
上面是對RBEI的簡單介紹?,F(xiàn)在給大家介紹下我們對智能座艙系統(tǒng)目前和未來發(fā)展趨勢的一些看法,及對整個汽車行業(yè)帶來的變化和影響。
那我們把時間軸聚焦在2015到2025看下駕駛技術(shù)的演進(jìn),以ACC和車道保持為例,2015年在ACC或車道保持上,只能給我們提供橫向和縱向的控制或提示。到2017年以后,會實現(xiàn)部分的自動化,橫向和縱向的提醒,比如提醒駕駛員在某一個地方偏航了,需要回到正確的位置。
2021年的市場可能會實現(xiàn)在高速上駕駛輔助全自動化的提示,2025年以后,會實現(xiàn)全自動化,并且不需要駕駛員主動人為干涉。基于這樣的變化,對整車電子電氣架構(gòu)而言會帶來什么變化,這是作為汽車人來說需要深思的問題。
關(guān)于未來電子電氣架構(gòu)發(fā)展變化,我們認(rèn)為會分為這幾個層級,第一個云端,下面就是傳感器、執(zhí)行器。未來電子架構(gòu)里,會有幾個大的模塊和維度,第一個跟自動駕駛相關(guān)。第二個跟域控制器相關(guān)的。第三個是今天所探討的智能座艙。
未來的電子電氣架構(gòu),每個域控制器都會有不同的特征,會涉及到安全等級或者性能、操作系統(tǒng)和相關(guān)的電源輸入。對汽車通訊領(lǐng)域來說,就會涉及到不管是每一個域控制器還是域控制器跟下屬子控制器的通訊方式也會有本質(zhì)上的變化。比如未來整車、ADAS、智能座艙間會以以太網(wǎng)的方式來通訊,而域控制器及其關(guān)聯(lián)控制器主要還是以CAN/CANFD為主。
中間主要是傳統(tǒng)的與外部連接時作為接口,網(wǎng)關(guān)或者車身的控制器,會歸在這一類。對智能座艙來說,我們會把所有跟駕駛員直接進(jìn)行交互或者說直接可以觸碰的,能感知到的,包括儀表、多媒體顯示,多功能方向盤等等,歸在智能座艙里。在這里可以看到未來電子電氣架構(gòu)的發(fā)展,在計算層分為這幾類,下面域控制器,跟它下屬控制單元,通過其他的通訊方式和它進(jìn)行交互。
那我們來探討下智能座艙所實現(xiàn)的智能化的駕駛方式目前達(dá)到了什么樣的層次?對今天而言,智能座艙已經(jīng)實現(xiàn)了車內(nèi)的娛樂系統(tǒng)、導(dǎo)航、駕駛輔助系統(tǒng)等相關(guān)控制單元的互動,而且操作非常便利。整車娛樂系統(tǒng)的架構(gòu),因為在不斷在發(fā)展和進(jìn)步,需要實現(xiàn)互聯(lián),包括車內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用提升。同時在智能座艙系統(tǒng)里,包括駕駛員系統(tǒng),娛樂系統(tǒng),需要隨時隨地或者是無時無刻和駕駛員進(jìn)行緊密的交流互動。智能座艙系統(tǒng)不僅可在傳統(tǒng)的車上得以應(yīng)用,對商用車甚至是未來的摩托車,都可以應(yīng)用。
智能座艙未來的技術(shù)趨勢是什么?要實現(xiàn)自動化、互聯(lián)化、電氣化跟消費(fèi)電子之間的結(jié)合。這幾個方面都會對未來智能座艙產(chǎn)生極大的影響。那我們來探討下最終用戶期望能達(dá)到什么樣的程度?
智能座艙未來的技術(shù)趨勢是什么?要實現(xiàn)自動化、互聯(lián)化、電氣化跟消費(fèi)電子之間的結(jié)合。這幾個方面都會對未來智能座艙產(chǎn)生極大的影響。那我們來探討下最終用戶期望能達(dá)到什么樣的程度?
第一,無邊界,無邊界意味著什么呢?意味著我們可以在任何地點(diǎn)操作座艙里的任何按鍵,隨時去訪問數(shù)據(jù)和享受服務(wù)。
第二,對駕駛員而言,希望我的車可以照顧我,我坐在車?yán)?,要保證我和其他人不會受到傷害。
第三,整體交互,所有的屏幕,所有的輸入、輸出要以簡單、高效和有趣的互動方式去幫助我實現(xiàn)我想要做的操作。
第四,未來的智能座艙是需要實現(xiàn)自我延伸,隨我所想,要知道在什么時候我需要做什么
無論是無邊界還是車輛的高度智能,還是對整體的交互,都非常切合目前市面上比較流行的數(shù)字化。所有的技術(shù)革新最終都會以代碼的形式或者是機(jī)器可以識別的語言,呈現(xiàn)在我們眼前。
技術(shù)在不斷升級迭代,對于智能座艙的未來發(fā)展方向,我們需要持續(xù)去關(guān)注。
博世認(rèn)為未來的智能座艙會有以下幾個方面的技術(shù)革新:
第一,系統(tǒng)的集成。
第二,一定需要具備高清晰度。
第三,方便用戶的使用或者能幫助并結(jié)合使用習(xí)慣,去做一些調(diào)整。
第四,互聯(lián)性。
系統(tǒng)集成里,會實現(xiàn)基于云端的架構(gòu)開發(fā),可以兼容多操作系統(tǒng)的能力,同時也可以跟個人的設(shè)備、電子設(shè)備進(jìn)行集成。在高清晰顯示方面,以后會使用OLED屏,會對圖像進(jìn)行標(biāo)定,包括可以做一些個性化的設(shè)置,也會結(jié)合AR的顯示。
為了便于使用和交互,UX會對整體進(jìn)行優(yōu)化,包括首次控制、自然語言的對話,像百度集成了小度,用戶可以跟小度直接對話,幫我們操作相關(guān)的事情。互聯(lián)里會應(yīng)用目前比較主流的技術(shù),包括人工智能、大數(shù)據(jù)的分析,來實現(xiàn)在任何地方,任何時間,隨我所想,幫我排憂解難。
以上是我們對智能座艙的發(fā)展趨勢及未來技術(shù)革新的幾點(diǎn)看法。
作為OEM或者是Tier1,我們需要為市場和終端用戶交付安全、可靠、智能的產(chǎn)品,這就要求我們Tier1生產(chǎn)出來一個產(chǎn)品,在交付給客戶之前需要做大量的相關(guān)的各種測試驗證,從而保證交付產(chǎn)品的安全可靠性。
對傳統(tǒng)的智能座艙測試來說,這就給我們帶來了非常大的新的挑戰(zhàn),因為我們要結(jié)合我們以前所不熟悉的新的技術(shù),包括OLED屏,或者基于云端。通常我們做智能座艙測試會有兩種類型的手段,第一手動的驗證方式;第二自動化的驗證方式。
當(dāng)下手動驗證方式最大的挑戰(zhàn)是什么?因為智能座艙結(jié)合了大量的控制單元包括中控顯示、抬頭顯示、多媒體系統(tǒng)、駕駛員的監(jiān)控系統(tǒng)等,這么多的控制器集成起來,如果用傳統(tǒng)的方式去做相應(yīng)的測試,挑戰(zhàn)會非常大。而且智能座艙會有越來越多復(fù)雜的互聯(lián)解決方案,對駕駛員而言,他可能會收到很多來自多媒體系統(tǒng)或駕駛輔助這塊來的命令。
比如我們要聽音樂,要去加油,要聽廣播,要用地圖,要看天氣,駕駛輔助里有一些道路偏航,有360度環(huán)視等等,這些信息都會在智能座艙里做一個呈現(xiàn)。這里舉一個例子,駕駛員使用智能座艙,遇到危險,我們可以用E-call通過云端發(fā)送指令保證駕乘人員安全;又如我想把微信投在車上,把股票的信息呈現(xiàn)在車上,這些都是復(fù)雜的功能,較之前而言是不具備的。所有這些功能不管OEM還是Tier1,交付給終端客戶之前,都需要去確保功能的可靠,去給客戶呈現(xiàn)完美的產(chǎn)品。
同樣,如果退回到十年前,車機(jī)上主流的屏幕只有7寸屏甚至更小,到現(xiàn)在可以看到像特斯拉,包括國內(nèi)新造車勢力蔚來,用的都是15寸大屏,把所有信息都濃縮了,顯示在主屏上,或者大的多媒體系統(tǒng)上面。這樣對測試驗證又帶來了新的挑戰(zhàn),因為智能座艙是我們面向客戶的第一道屏障,客戶可能不太能快速的識別出我現(xiàn)在這個車加一箱油跑60公里和跑了120公里有多大影響。但智能座艙直接面向客戶,客戶發(fā)現(xiàn)我按一下某一個按鍵,可能出現(xiàn)了卡頓或者有一個小的閃爍,這時候就會有抱怨,為什么這個產(chǎn)品這么不可靠,用戶體驗不是這么完美。
這些都是我們對傳統(tǒng)智能座艙開展測試所面臨的新的挑戰(zhàn)。這里做了數(shù)據(jù)上的分析,在這張圖上縱向的是M、VP、TT、PP、MP,用整車開發(fā)的節(jié)點(diǎn)做了數(shù)據(jù)對比。橫向來看,對智能座艙而言,基本上包括了五個或者大于五個的單元,做了結(jié)合,我們稱之為智能座艙系統(tǒng)。
從整個研發(fā)開始到最終量產(chǎn),我們初步估算了一下,在完全交付給終端客戶之前,我們要完成大概11輪測試,這里面把每一種測試的類型做了一些分解,有全功能的,有些版本需要重新調(diào)整后測試。完成一個完整的整車或者智能座艙測試,大概需要耗費(fèi)650天。
常規(guī)的測試方法,當(dāng)然會有車,可能會有臺架,還會有一些小的測試臺。對測試而言,也是一些花費(fèi),我們需要去搭、需要調(diào)整、需要投入大量的人力。
除此以外,挑戰(zhàn)還有什么?是不是我們需要專業(yè)的測試流程?我們是不是需要一個標(biāo)準(zhǔn)的模板?我們是不是需要有風(fēng)險的預(yù)警?我們需不需要做可追溯或者遠(yuǎn)程測試,或者低成本的執(zhí)行方式?可以說所有的所有,都是我們作為OEM或者Tier1目前的痛點(diǎn)。
基于上面的信息,市場對智能座艙到底有什么樣的需求?我們?nèi)绾稳ッ鎸@樣的挑戰(zhàn)?
剛才我們提到智能座艙把所有的儀表、中控、主機(jī)、抬頭顯示等等跟駕駛員能交互的相關(guān)的控制單元都涵蓋在里面,但是從橫向來看,我們會把它分為這幾個方面。第一個跟手機(jī)通訊相關(guān)。第二個跟互聯(lián)相關(guān),車上會有藍(lán)牙、無線等等。第三個跟導(dǎo)航相關(guān),中國會切換成北斗,美國用GPS,歐洲和俄羅斯會用Galileo,Glonass。廣播會有不同的射頻的支持,F(xiàn)M、EM等等其他的格式。
所有這些都需要有一種合理的或者是高效的手段,來幫助我們解決所面臨的困難。
這是典型的智能座艙系統(tǒng),如果我們能站在測試的角度上來說,如何去應(yīng)對它。以主機(jī)為例,主機(jī)可能會跟其他的控制器或者故障模塊交互,給供電,還有麥克風(fēng),還有相關(guān)通訊,還有語音的輸出。
有些射頻的信號,F(xiàn)M、GPS、藍(lán)牙和wifi,要跟主機(jī)進(jìn)行輸入,或者交互。主機(jī)可能需要智能座艙系統(tǒng)里的一塊,做這樣的事情就會需要有相關(guān)的外設(shè)幫助我們提高效率,或者是速率,這時候應(yīng)運(yùn)而生的我們需要機(jī)械臂或者是攝像頭。通過不管機(jī)械臂或攝像頭實現(xiàn)圖片的抓取,或者對運(yùn)動軌跡的模擬,讓它通過自動的方式,取代人工的操作。
我們剛才看到基于上面的描述有點(diǎn)類似于硬件在環(huán)系統(tǒng)。智能座艙系統(tǒng)里,如果用自動化的方式去實現(xiàn)效率或者是覆蓋面的優(yōu)化,或者客戶、汽車廠會要求說這樣的一套環(huán)境需要實現(xiàn)什么樣的功能,我們分為幾塊,顯示、觸碰或者基于硬件在環(huán)做相關(guān)的測試,最后還有射頻相關(guān)的。
在顯示里,會有啟動時間、歡迎界面、報警提示、多語言等等,還有相關(guān)的動畫,在自動化的手段里覆蓋。觸碰里面,有對觸點(diǎn)自動識別、力度的把控,屏幕的切換,還有硬按鍵,對設(shè)備的開機(jī)或者關(guān)機(jī),或者對空調(diào)溫度的調(diào)節(jié)。
如果完全應(yīng)用硬件在環(huán)手段,就會對數(shù)字的IO,對模擬信號,模擬電壓的方式,對電源點(diǎn)火,收音機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)、信號,對無線的連接,信號的強(qiáng)度等等的覆蓋。除此以外會對存儲、語音的命名、總線的通信包括以太網(wǎng)的協(xié)議,進(jìn)行全方位的監(jiān)測。如果實現(xiàn)這樣的功能上的覆蓋,就可以說對智能座艙而言,我們完成一整套的測試驗證并滿足了客戶的要求。
那我們來看下我們最終呈現(xiàn)的方式,像我現(xiàn)在所展示的,它會有主題,右邊會把智能座艙相關(guān)的模塊分散,或者把它做一個集成性的方案體現(xiàn)在里面,然后我們會通過相關(guān)的手段,像剛才提到機(jī)械手、攝像頭來對整個系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動的測試。這只是一個事例來像大家展示我們智能座艙的界面之一。
對智能座艙自動化的測試環(huán)境,我們分以下幾個步驟來實施的。
第一步,編一些測試序列,定義具體的步驟。
第二步,對語法、命令進(jìn)行檢查。為什么我們會提到對語法和命令進(jìn)行檢測,因為智能座艙的自動化測試跟傳統(tǒng)的硬件測試有本質(zhì)上的區(qū)別。智能座艙相關(guān)的測試都是觸點(diǎn)或者對屏幕進(jìn)行操作,屏幕設(shè)計里都是以坐標(biāo)軸的方式去呈現(xiàn)的,我們會對它的命令或者對相關(guān)的觸點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定。
有了這個以后,就會有相關(guān)的自動化的手段,或者是軟件去做相關(guān)的支持。圖上做了一個事例,這是自動化的測試軟件,可以把前期做好的相關(guān)腳本或者是序列導(dǎo)入到這樣的環(huán)境里面去,編譯完以后,把相關(guān)的變量設(shè)置好,最終可以選擇我們需要的測試環(huán)境,或者是內(nèi)容,最終去執(zhí)行。最后會有一個報告或者是報告的分析,這是傳統(tǒng)的流程。
這邊是事例,大家可以做一些了解。
因為智能座艙跟駕駛員會有直接的接觸,駕駛員能感知到什么?能感知到的就是呈現(xiàn)到他眼前的東西,而這直接的決定了他的滿意度。對智能座艙的自動化測試手段,就是幫助我們來判定哪些顯示是對的,哪些顯示是錯的,如果錯了,我們應(yīng)該用什么方式把它體現(xiàn)出來。
首先第一個看到的,是對字體的描述,上面是宋體,下面類似于日文,兩者市面上有一些軟件是可以把它做一個自動化的對比,提供給測試人員說這個地方是錯的,最終可以回到測試路徑里面找到對應(yīng)的測試再對比結(jié)果。
這是另外一個例子,主要是對圖標(biāo)進(jìn)行比對。
基于上面的理念,我們同樣用自動化的手段和很傳統(tǒng)的手動方式做了數(shù)據(jù)上的對比,同樣的測試內(nèi)容,我們切換了不同的方式以后,可以看到從效率上有大幅的提高。我們做了數(shù)據(jù)的比對,大概比傳統(tǒng)的方式效率提升了5倍左右,相當(dāng)于可以節(jié)約500人/天的工時。
那今天在這里也給大家簡單介紹下博世在智能座艙方面的一些進(jìn)展和取得的成績。
在座的各位了解博世的知道,博世在整個行業(yè)里面有幾重身份,
第一我們是作為服務(wù)的提供商。
第二我們是作為部件的提供商。
可能有人會說你們是又做了裁判,又做了運(yùn)動員。其實不然,在之前我介紹的時候就說,博世下屬有一家公司叫RBEI,這家公司專門以工程為主,對智能座艙的設(shè)計,包括自動化的測試,包括對整個領(lǐng)域知識上的理解,我們都是有自己獨(dú)特的造詣,我們會給外部客戶提供這樣的服務(wù)。這里面更多還是聚焦在智能座艙的開發(fā)。
對智能座艙而言,我們具備的專業(yè)的團(tuán)隊,對整個周期或者是對相關(guān)的控制單元,包括之前提到的自動駕駛,都有很強(qiáng)的開發(fā)人員。我們對智能座艙進(jìn)行驗證,有自有的合適的自動化的測試工具。
如現(xiàn)在像大家展示的這張圖,因為它是完全針對于車機(jī)的顯示去做相關(guān)的驗證,我們可能需要發(fā)現(xiàn)有別于傳統(tǒng)的輸出輸入的方式,更多的是以圖片做對比。這是我們對整個智能座艙開展的高效的測試。
上面大概介紹了智能座艙在測試?yán)锩嫠媾R的挑戰(zhàn),我們是如何去應(yīng)對。不僅僅是博世,我相信我們的同行會有同樣的痛點(diǎn),從傳統(tǒng)的手動的方式到現(xiàn)在,市場上已經(jīng)發(fā)出聲音,我們需要有自動化的手段去應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。
對于博世而言,我們有自己相關(guān)的解決方案來賦能行業(yè),今天與會的各位同行有對這塊感興趣、想做進(jìn)一步了解的,歡迎會后交流和探討。
那我今天的介紹也到此結(jié)束,謝謝大家的聆聽,也謝謝蓋世提供這么好的交流平臺!
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