第三届汽车智能座舱技术峰会演讲实录 | 华阳通用李斐斐:量产到来 华阳CMS拓展智能座舱新视野
2024年3月8日,在深圳举办的2024汽车供应链新生态大会上,华阳通用CMS产品线高级产品经理李斐斐做了题为《量产到来 华阳CMS拓展智能座舱新视野》的演讲。以下为演讲实录:
感谢《中国汽车报》的邀请,让华阳通用有机会给大家分享我们在智能化产品方面,特别是新产品电子后视镜方面的一些知识或者经验的分享。
首先中国汽车智能化的赛道已经从2020年正式开启,而且越来越激烈,华阳集团在智能化的赛道上与各个厂商以及各位友商齐头并进,在这个领域深耕了10多年。我们的电子后视镜也成为智能化产品的代表。
首先我们来看整个汽车座舱电子产品的演变,从最初的中控、收音机到被娱乐系统所取代,然后到仪表、传统的机械仪表被数字液晶仪表所取代,汽车座舱不仅仅是驾驶信息的工具,它可以通过一些和中控车机的交互实现导航信息的获取,甚至娱乐信息的获取。紧接着在2016年、2017年的时候,大部分的汽车后视镜已经装载到汽车座舱电子里了,再到前几年对于一些中高端车型上面,副驾屏的兴起也是汽车智能化座舱的体现。
下一步智能化的部件会是什么呢?对此,我们从2021年开始已经对外后视镜产品做了一些智能化的探讨和研究。
首先给大家展示一个视频,是华阳通用电子外后视镜的视频,去年上半年已经装车了,而且跟着我们跑遍了全中国。我们把它装在了一辆SUV上,把摄像头装在传统的视镜下方,整个显示屏模拟驾驶人的习惯,放在车门板的两侧,结合车身的档位信号,在倒车以及转向视野方面视野扩大的功能、消除盲区。我们的摄像头也集成了一些AI视觉算法,可以实现BSD和DOW的功能。我们录制了夜间和日间不同的行车场景,包括进出隧道和进出地下车库、夜间的城市路段、远光灯等场景,我们这个系统最关注的点是在一些光照明暗场景变化迅速的情况下,电子外后视镜产品怎么样实现出色的表现,都可以从这些场景中能分辨得出来。在雨天情况下,我们这边的屏幕上显示的是类似于晴天的状态,在远光灯照射和低照度的情况下,依然可以看清楚后方车辆的信息,总体来讲,电子外后视镜的优势体现在夜间行车。
这是我们截取视频中的图片,可以看到传统后视镜在后方有远光灯照射的情况下,整体的画面非常眩目看不清后方的场景效果,而在我们的CMS显示屏上可以看到后方车辆的轮廓和后方的道路信息。
在低照度的路线,传统后视镜里基本上是看不到任何的道路信息,而在电子后视镜产品上依旧可以看到我们的车道线和道路的路沿,行车安全有很大的提升,特别是我们和多位车厂和客户交流当中,因为大部分车厂坐落在郊区,有1/3的郊区路段,这一部分对经常要往返于城市乡村路段的通勤族来说,这是很大的行车体验提升。
在雨天,大家的感受会更加明显,就是电子外后视镜不会因为雨珠附在车窗玻璃上导致无法看清后视镜的图像,因为镜头的处理导致不会有雨珠附着,所以画面显示的效果接近于晴天的效果。
这是华阳电子后视镜产品的功能列表(PPT图),我们已经实现了两个平台1.0和2.0的平台开发,目前达到量产状态了,而且现在有两款车厂的项目在开发中,最新的一款即将会在今年中下旬正式亮相,有机会可能在北京车展上看到华阳CMS的车型。
下一代的平台,主要是实现了视镜的视野调节和显示屏的光亮度调节,摄像头方面支持FDI、FLM以及镜头加热。一代的平台能够支持OTA升级和CAN通讯,二代平台上增加了以太网通讯的功能。二代基于一代的基础上增加了一些智能化的功能,比如AI算法、盲区监测、开门预警,主要针对车上没有ADAS雷达,需要做一些AI的算法的客户需求,所以增加了视觉识别的功能。我们还可以做一些车距的显示和算法,大雾的天气下可以通过AI算法实现去雾和透雾的功能。其次在一些紧急录制,我们的2.0还可以支持紧急录制的功能。3.0会在远程查看以及摄像头的更高像素以及系统的更低延迟,考虑车身摄像头方面进行一些调研和探讨,目前内部已经取得一些成果了,在市面上已经有数款车型,从2023年法规正式落地以后,陆续有一些搭载车型上市了,华阳电子后视镜也即将正式量产,预计最快今年中就可以看到有华阳出品的电子后视镜的车型。
我们在过去一年多和车厂的交流中,客户有这样的疑问,认为我们的产品是摄像头+显示屏,还外搭一个控制器,感觉这些都是已经很成熟的量产方案,是相对比较简单的产品。随着我们和客户的交流,慢慢客户也发现,这也是不简单的,因为它牵扯到各个因素。首先是法规,电子外后视镜是一个法规件,所以首先要满足法规的基本要求,这个法规里会涉及到要对这个产品做一些布置上法规视野的较合,还要满足关于图像方面的设置,还涉及到图像调试,里面的东西都解决以后还要再关注最终的产品是要给用户用的,这里又要在用户主观体验上进行一些调试,不仅仅是通过法规就可以了,所以要把一个产品做到比较均衡的状态是相对复杂的。
首先法规是基本,去年颁布的GB15084的更新版,更新将近一半的内容是流媒体装置的内容,所以需要研读法规,这耗费团队一定的时间和精力。华阳系统专家杨青春从2018年参与到国标的修订当中,所以我们在理解国标的标准方面已经有多年的积累,因此能够快速的给到车厂做法规经验的支持。我们的产品早在2023年上半年已经拿到了天津中汽研合规的测试报告,也是国内相对比较早的拿到合格检验报告的厂家了。
在很多车厂比较关心的是这个电子后视镜,我的产品或者现有的部件已经比较成熟了,直接融合到预控直接做到降成本的方案是否可行呢?我和车厂的多轮交流当中,我建议车厂关注几个方面:
第一,ISP的调试,首先预控的很多芯片已经自带了ISP的模块,车厂需要了解一下芯片的原厂是不是能够支持调试ISP,如果不支持的话,意味着第三方团队需要做ISP调试,这边就要考虑原厂的配合度和对于这个开放的接口是不是有额外的费用。
第二,对于第三方ISP调试团队,也要考验这个团队有没有开发调试过芯片的经验。
第三,延迟方面的考虑,法规的要求是系统常温下在200毫秒以内,目前大部分友商基本上能做到60毫秒、40多毫秒,甚至更低,依据不同的方案和器件选型。如果说把控制盒取掉,直接融合预控里面的话,整体的延迟和车厂了解过,主流的一些驾驶芯片或者座舱预控芯片,目前整体的延迟会比较高,因为电子外后视镜传输的是实时的高清图像,视频流的数据会比较大,所以在ISP的裁切和放大后,整体处理的时间相对单独后视镜的芯片来讲时间会更久,所以这里会导致您的延迟是否满足法规要求,其次就是即使满足的法规要求,但是延迟达到80-100毫秒的情况下,整体画面的流畅度会大大降低,给用户带来的体验感就是画面感觉有延迟的,所以整体的体验是不佳的。上这个产品的话,可能意义就不大了。
另外是项目的开发周期,我们建议部分车厂后视镜加入之后,会有ISP调试的周期,一般来讲,一轮的图像调试大概需要两个星期的时间才能完成,针对不同的场景,可能还需要做一个优化,比如说日间场景优化以后,可能牵扯到夜间场景光速的调整,所以整体的调试一个项目下来需要至少三轮左右,所以整体的项目开发时间会加长。
下面两点主要是考量芯片的选择,就是视频接口,目前的驾驶芯片,动辄就是10V或者12V,是否还有两个通路留给CMS,这是车厂需要考虑的。
其次是视频格式,我们目前接的是LVDS和HDMI,所以接口方面,也是需要车厂做融合预控的时候需要考虑的方面。
然后就是刚才提到的视频处理能力,我们这个产品传输的是高清实时图像,目前的情况像素是2-8不等,帧是50-60帧,整体的数据流会非常大,也是考验ISP的处理能力是否能力支持。
摄像头复用方面,这两年来我们和车厂客户讨论得比较多,我们主要考虑几个方面。一是帧率,驾驶摄像头的帧率是30左右,CMS的帧率是50-60帧,所以会牵扯到做插帧处理还是直接用30帧实现CMS的图像显示。如果插帧处理,系统延迟会增加,如果直接用30帧,画面流畅度会受影响。
其次是镜头FOV的选择,目前测试摄像头的FOV会比较接近于外镜普遍用的FOV的角度。但是我们要根据具体的车型做具体分析,乘用车CMS的FOV角度,横向建议是60度左右,纵向是40-50度左右,要根据具体的车型和ADAS的摄像头进行一个匹配。再有我们会就整个车型来讲,以及摄像头的布置和安装做一个法规视野符合性的分析,还有视野的覆盖范围是不是能够达到法规的要求,比如后视摄像头复用到内镜上的话,会看一下像素密度是不是够,如果说它的横向FOV比较广的情况下,我们还要做一些裁切,这时候整体的视野是否符合法规的要求,还得具体问题具体分析。
另外是镜头方面,这也是我们马上要量产的项目中遇到比较大的问题,目前市面上大部分的镜头都不是CMS专用的,所以会有很多的问题存在,包括杂散光、点光源,虽然目前法规上已经通过了,但是如果要往极致方向走,提升用户的主观体验方面,镜头方面是大有文章可做的。华阳目前在镜头方面加大功夫,想把镜头进一步优化。包括蓝紫边,现在有一些ADAS用的摄像头,因为是机器视觉,而不是人眼的视觉,我们把它接到CMS的时候,会发现比较严重的蓝紫边现象。
上面主要讲的是融合预控,主要是车厂比较关心的问题。回到华阳本身,我们做了两个平台量产以后,一直不断的夯实自己,充实自己,把整个链路打通,在视野仿真方面,通过对法规的理解,我们做了一个模型通过手工算,但是随着车厂需求不断增多,如何能够高效快速的响应客户呢?所以我们自研了仿真工具,把相关的车身数据以及器件选型的数据输入到我们的软件系统,我们就可以得出一个直观的可视化效果,看到我们的数据是否能够达到法规的要求。其次我们还增加了天空占比,除了是否满足法规的基础上,还能够直观的模拟出天空占比是否达到主观用户感觉到舒适的效果。
另外,我们去年底进一步升级了光学实验室,根据GB15084最新版配齐了视频光亮的测试,所以华阳的光学实验室能够对标GB15084以及欧盟R46一类到六类视野的测试项目,也是能够给车厂更快的反馈速度,以及对于正式项目开发的时候,我们能够做一些摸底,节省相关的开发费用。
华阳集团一直聚焦智能化产品,目前有三大领域:智能座舱、智能驾驶、智能网联,我们连同华阳多媒体一起给客户打造智能化座舱一体化解决方案,希望大家多多关注华阳集团,大家一起在智能化赛道上共同进步,谢谢大家!
中国汽车报记者姚会法 整理