2023汽车半导体生态峰会 || 航盛电子廖纬德:面向新世代的智能座舱设计

发布日期:2023-09-27· 中国汽车报网 记者:王金玉 整理 编辑:李沛洋
记者:王金玉 整理 编辑:李沛洋

以“链启芯程·智造未来”为主题的“2023汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子博览会”,由广东省工业和信息化厅、深圳市工业和信息化局、中国能源汽车传播集团指导,《中国汽车报》社主办,爱集微承办,于2023年9月26日至27日在深圳福田会议中心隆重召开。

本届峰会坚持行业领袖峰会的高端定位,全面助力产业间深度融合与创新,推动上下游产业链伙伴携手合作,共同构建具有全球竞争力的汽车科技创新新生态。

峰会现场,多领域、多视角开展的20场特色活动,囊括主峰会、技术研讨、项目路演、专业展览、交流盛宴等,汇聚政、产、学、研、用、投等多个产业圈层,围绕全球及中国汽车半导体产业热点展开交流,峰会重点聚焦新技术、新趋势,深入剖析汽车半导体各细分领域的发展机遇和挑战,近百个精彩纷呈的演讲,共同呈现出一幅专业而全面的思维图景。

其中,在9月26日举办的“智能座舱及人机交互专场”,深圳市航盛电子股份有限公司产品专家廖纬德,做了题为《面向新世代的智能座舱设计》的精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:

大家上午好!感谢主办方,能在这边跟大家分享对于智能座舱的思考。

深圳市航盛电子股份有限公司产品专家 廖纬德

今天这个会议安排得非常好,前面两家主机厂,后面三家Tier1,从主机厂的角度去分析汽车智能,怎么去思考智能座舱的方向。从零部件供应商的角度,三家企业又是怎么去思考的。借这个机会,把航盛的观点也跟大家分享一下,希望跟大家做一些思维碰撞和探讨。

面向新世代智能座舱趋势,第一方向肯定是以终端用户需求为出发点,所以我们也是围绕着第一个方向作为开始的趋势分析。

从营销学的角度来看,终端用户分为X、Y、Z三个世代,背后是他们的成长环境,用户习惯、偏好等都存在很大的差异。比如Y世代是80后-95后的阶段,很明显的特征是他们是玩着PC互联网长大的。再到95后叫移动原声带,Z世代,抱着手机长大,接受更多的资讯,电子消费品更多一些,对于颜值敏感度更高,对于价格,因为他们成长环境相比于X、Y更为优越,所以愿意为颜值买单,包括自己的爱好买单更有倾向性。

旁边有个数据表,是第三方的统计表,Y世代跟Z世代买车的偏好,除了传统的安全、性能,对于舒适,Y、Z世代的要求是明显上升的,对于品牌、价格反而有一定的下滑,这是未来,新世代座舱要面对的,现在主力是Y世代的群体,再到Z世代,下一个主力购车群体他们的主要特性。

这个数据刚刚已经有其他嘉宾分享过了,我不再赘述。主要讲的是目前大家买车的方向已经转变了,从首购转为增换购,包括年轻化,会有这么一个趋势。

把整体趋势结合座舱,包括用户需求分析,总结为智能座舱三个阶段:第一个叫安全的出行,主要满足用户的高效安全的出行,包括驾驶辅助,通过多模交互指令提高出行效率,出行安全性;再到高效出行,结合智能化技术提供交互、更高效驾驶的服务;再到最终的愉悦出行,车子从出行工具效率逐渐提升,再到转变为空间感愉悦体验的场景。

终端消费者分析完以后,我们识别了未来的消费群体的目标、他们的偏好,同时对于整个行业也要回归行业角度来看一下,现在行业面临怎样的情况,才能得出最后应该怎么去设计我们的产品。

从整个行业上来看,左边这张图可能大家都很熟悉,就是汽车每年的销量,很明显可以看到,我们从2017最高峰值到2022年都是存量竞争的阶段,它没有再增长了,凹坑是疫情原因,也是负1%,它已经过了高速增长的发展期。旁边那张表是大家平时关注度比较小的数据,我把它拉出来了。这是一个汽车月度零售额的数据,它代表的是每个月汽车的零售总额,车型单价、车型销量得出它的月度零售总额。

两张表对比来看发现一个很有意思的事情,在车辆快速增长期,零售额增长斜率是非常缓慢的,这部分主要是因为车子的销量在增,但车的价格处于快速普及期,车的价值没有太大的提升。

到第二个阶段,在车辆的稳定增长期阶段反而月度成交额在快速上升,这部分主要是大家对于汽车的销量还在提升,但汽车价值有一个大幅提升,所以带动整体销售额的提升。

第三个阶段对应的是纯量竞争阶段,价格销售额曲线已经基本上拉平了。目前,整个行业汽车销量没有再涨,汽车单价也没有再涨,但是背后智能化配置、用户需求反而一直在提升,这是我们整个行业现在面临的最重要的特征。

今年一季度,很多品牌大幅降价,幅度非常大。旁边是我们列举的比较有代表的车型价位,智能化的配置。可以看到在10万-25万元区间的车型,配置一直在不断丰富、不断的提升。比如,以前10万-20万元的车型上面可能就是一个收音机或者DA的场景,现在座舱域控制器,甚至10万-25万元的级别的车都会加一些场景。30万元以上的车型智能化还在不断拔高。整体以30万元的价位作为一个分离分割的曲线,30万元不断拔高,探索智能化需求,30万元以下智能化配置从30万元不断下沉,不断搭载应用到低价位的车型上。

基于整个行业的情况,结合需求分析的模型,我们提出了航盛对于未来智能座舱产品设计的观点。基于Kano用户需求分析模型,我们把用户需求划分为三类:第一类是基本型需求、第二是期望型需求,第三是兴奋型需求。对于基本型需求,汽车应该要满足并且必须要满足这些功能,如果有的话,用户不会因为这个需求的满足而去买车,只是觉得这是理所当然。这是基本型需求。对于期望型需求,他的搭载率跟用户满意度有非常明显的显性关系,做得越多做得越好满意度越高。兴奋型需求,代表用户很难感知到、或者用户不知道的需求。在这个需求上,如果你没有用户满意度不会降低,但如果你有,将是一个很好的惊喜体验,满意度会有大幅提升。所以,对于这样的需求模型进行识别以后,再结合我们前面分析的背景,我们能够认知到的一点:未来汽车未来要做的主要提升型,基本型需求要做好;要满足期望型的需求,持续打磨,把用户满意度提升。但对于兴奋型需求,这样一种用户感知不到的需求,他对于满意度虽然有提升,但用户感知很少的需求,我们主要对于豪华车或者高价位车型需要持续探索、持续挖掘,重点应该集合在期望型、基本型两个维度来打磨座舱的产品。

所以我们把车内成本拆分为三大块:1、底盘与动力系统,因为大家都转向电动化,燃油车成本已经压缩到极致,没有大的技术革命,很难再有毛利空间。但电动化以后,因为它的材料、技术方案都在一直持续迭代,并且是快速迭代。所以,未来这个模块的方向肯定是成本会持续降低,但它的性能会持续提升,这是一个非常良性的发展情况。

2、车内与车外内饰件或者外饰件零部件,这部分用户感知是非常明显,但用户对于背后的技术,比如你用的是一体压铸,还是小模具最后组装拼接完成的方案,用户的感受不是非常明显,所以对于这部分来说,主要以它的价格方向为主,怎么去优化工艺、材质,来实现持续价格的下降。

3、智能化,也是今天探讨的重点。我们到底应该怎么去做智能化,是用户需要的所有智能化,像之前车子要做自动驾驶,觉得L2突破了,马上L3、L4、L5,车子上三个雷达,为了满足智能化配置,结果发现这个车卖不动,成本压力砍掉两个,最后砍掉一个,甚至很多车型不上雷达,把高清地图去掉。先把智能化水平拔高,成本扛不住,最后砍配置,一直往下这么做。对于智能这个板块来说,我们最核心还是要怎么保持克制,聚焦核心的需求。

对于智能,我们提出了两个方向:1、对于中低端的车型,怎么在现有成本的情况下,甚至是成本降低的情况下,用现有的部件、现有的方案架构持续优化智能化的体验,来打造智能化的场景服务。2、对于高端车型,因为毛利率空间相对更好,同时它要能够做差异化的、科技化配置,包括身份、用户不同的标签的差异化配置,所以对于高端车型它可以适当在成本有一定上升的情况下,对智能化,包括科技感做比较大幅的提升。

这是整体三个板块的方向性的分析。

以前,对于航盛来说主机厂发一个,我们做方案,量产就要付,售后服务,最后车型,生命终止,整个项目结束。基本上按这个方向来做,但近几年,我们收到越来越多主机厂前期企划阶段的需求,主机厂变得非常焦虑:1、整个行业在卷,成本压力非常大,智能化提升的需求非常严峻,主机厂不知道怎么做。2、对于成本不知道怎么控制,并且还希望创造收益来平摊整个价格上涨的情况。主机厂前期以卖车为主要营业手段,包括金融服务、后市场服务,还有二手车租车的服务,但对于智能化,包括现在电动化、新四化发展以后,整个车企营利的重点也会慢慢发生改变。以前卖车能赚很多钱,丰田毛利率是百分之十几到百分之二十,比较稳定的毛利率。现在被逼得一直在下滑,像国产车毛利率一直在下滑,怎么创造新的价值空间?现在做了这么多智能化、电动化服务,有没有能够探索一些新的服务,而不只是后市场、金融服务的产品。现在很多车厂的诉求是未来怎么通过现有的方案架构,持续获取一些额外的价值,我的车子生命周期可能是5年、10年甚至15年,我怎么在这个生命周期里,第一,通过服务获取营利;第二,做硬件拓展配置,让用户以消费升级的产品不断去更新车内的部件,或者是购买增量的部件,来持续提升我的营利点。整个车厂会慢慢转变为消费电子的模式,能够做到持续营利,产品持续迭代,并且保持用户黏性的诉求。这也是我们后续的方案的重点。

航盛对于新世代座舱的目标。结合前面的分析,我们把它总结为4个关键的内核,中间一个是安全,包括信息安全、功能安全、智能化最严峻的挑战。对于三个重点提升方案,主要是智能化、平台优化,用户体验,怎么营造用户非常愉悦、有快感的舱内交互体验。

我们把这三个重点的提升维度具体展开一下:

智,什么是智能化的提升,怎么做到更好的感知、更好的学习,车内多成员的感知,千人千面的感知。

爽,围绕无感体验,触觉嗅觉听觉视觉体验,怎么从这几个维度持续提升感知感官的交互。比如视觉,做更大的屏、更好的数字屏,做HUD光学,全息视觉的提升。听觉,营造音区沉浸式的听觉体验。嗅觉,香薰,可调式的系统,无感体验,怎么从这几个维度做提升。

优,主要聚焦在增效与成长方面。增效主要是从汽车单个零部件、单个ECU逐步走向融合以后,成本不是单个成本的累加,而是看整体融合的成本。怎么通过系统性的成本来实现车子智能化成本,把系统成本维持在比较稳定的水平或者是小幅增长甚至是下探的方向。对于平台化,软件、硬件平台化怎么做,怎么适配多车型共通性,做到软硬件更好的解耦,能够实现每个车型的开发量的减少和稳定性的提升,整体的多车综合成本的降低。还有持续增长,就是我们这套架构要怎么满足车厂的持续营利的要求,我们的服务、智能化前面三个体验怎么持续升级,怎么做硬件的拓展。这是优这个方向主要要思考的维度。

对于智能化,这里也举了目前我们在做的方案的示例,怎么去打造用户持续的智能化体验,通过本地端对用户进行快速的感知,进行决策,提供快速的服务。同时,我们对于数据要有一个持续学习的过程,通过云端不断训练、不断打磨,不断同步给到本地端,持续让用户感知产品智能化水准的持续提升。比如像现在很多厂商做语音,就会有一个很明显的特点,前段时间我说它理解不了或者执行有问题的语句,慢慢发现它能够执行起来,甚至它的响应速度变得越来越快,模糊指令也能够识别,甚至能够关联出其他的需求给我更多智能化的体验,就是这样一套形成闭环以后能够达到的目标。

第二部分是在多模方面,我们应该怎么去做。这里把无感的维度做了一些拆解,左边这张图是一个实验心理学家斯威特兰实验的数据,无感的信息量,比如视觉占了83%,是人类获取信息量最大的感官,依次逐步往下递减。每个感官对于信息量有差异,对于人类认知也是有差异的,比如你用视觉感官去获取信息,你的认知复合被占用是非常大的。比如你在开车的时候,你需要注意前面的路况,或者非常拥堵的情况下,你是很难有一些其他的认知的盈余做一些其他事情,比如在打个游戏、看个视频的场景,这种场景很多情况下无法实现。对于听觉来说信息量传递一般,但认知注意力占用小一点,到听觉、触觉会有不同的分布。基于每个场景,比如不堵车的情况下,堵车的情况下,低速、高速的情况下,结合五官的特征,打造基于场景打造产品的体验,不是盲目堆功能,堆了一堆的屏、游戏手柄,结果发现用户用不到,因为没有场景,用户的感知能力、认知能力也已经满负荷,基本上全部用不到,就不会存在过度的堆积硬件,造成成本提升,智能化反而下降的情况。

对于多模态,这里大概举了一些方向。第一个对于视觉怎么用3D设计打造更直观的用户的获取信息的来源,同时提升用户的感官体验,通过交互介质去提升用户视觉感官,包括音效,通过3D音效,甚至还有空调风等多个维度来打造用户的信息获取,在不同的场景下,比如我举一个例子,在开车非常拥堵的情况下,很多时候导航信息是在图片上显示,但认知已经占用非常高强度,我很难从车机获取信息,这时可以通过听觉或者空间方向性的音频告诉我认知,给我做一些信息的补充,帮助我对场景能够更好获取到有用的信息,从而过滤掉无效的信息冗余。

模块化的平台化的方面,第一方面整体底层的EEA架构的打造,怎么针对车型打造最适配EEA架构的方案,对于我们模块化的组件能够在多个车型上做灵活复用,包括软硬件平台的标准化,实现多车型、多标准的移植,并且是模块化可升级的。这部分有不少嘉宾已经有分享了,我就比较快速跳过。

这部分是刚刚很多嘉宾有提到OTA的方向,怎么做OTA,怎么做SOA的架构。主要是现在大家在做硬件底层把它虚拟化,作为标准化的中间件,通过标准化的中间件给上层应用做自有的定义,并且是可持续的自由化的定义。还有几点维度可以持续做优化,比如底层架构方面,现在大家在做很多都是一些板卡的形式,比如座舱一块板子、自驾一块板子、车身控制一块板子、网关一块板子、网联一块板子,几块板子拼起来是一个SPC的方案。每块板子上面都还是一套小的独立系统,它相当于还是板子系统级的信息交互,对于底层算力虚拟化效率是比较低的。最好的一个HPC异构的方案是什么?它的芯片算力能够真正做到复用,一条上层应用的进程能分布到多个SOC上进行分布式的计算,最后结果汇总给出来执行的应用,这PC主要升级的方向,达到芯片级虚拟化的方案。

再往上是在上层的拓展上,怎么做第三方的开发者平台,我们研究更多的第三方开发者做软件生态,做标准化的模块。对硬件产品,因为车内很多产品不一定非得做前装,比如华为前段时间以消费级的理念发布了Magic-link,包括后排娱乐,眼镜都是可以后装在上面。怎么跟整车做一个有效的融合,让这些后装的产品能够达到前装的体验,这也是SOA架构要达到的目标,并且能够实现持续营利增值的方向。

安全,主要是智能化带来信息安全的挑战,怎么从安全漏洞修补,再到安全处理,再到通过大数据、智能化做到主动的监控,在问题发生之前直接把漏洞给关闭、封死,怎么在智能化越来越多的情况下做好信息安全。包括功能安全,在现在这样一个智能化,特别是自动驾驶的情况下,很多安全的场景是无法去设定安全场景的,相当于功能安全是没办法像以前的汽车功能安全逐层拆解、逐层设计功能安全,以达到整体SOB或者C的安全等级,所以会引入预期功能安全,在未来无法预判但是可预期的风险上怎么设计功能安全的标准,怎么通过前期分析预判的方式来逐步达成安全能力的要求。

最后一部分,目前航盛在做最新一代智能座舱主要的特性的列举,大家如果有需要可以拍照,我就不一一展开介绍了。

谢谢大家。

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