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智能座舱Tier1研究:创新座舱产品量产加速新技术渗透率大幅

发布时间:2022-07-31 14:06:41
来源:火狐体育网页下载app 作者:火狐体育官方app

  原标题:智能座舱Tier1研究:创新座舱产品量产加速,新技术渗透率大幅提升

  佐思汽研发布了《2022年全球和中国Tier1企业智能座舱业务研究(上册)》、《2022年全球和中国Tier1企业智能座舱业务研究(下册)》。

  全球主机厂和Tier1目前正积极探索“智能座舱”创新技术落地,未来2-3年我们将看到众多智能座舱创新产品量产,智能座舱也将迎来全新HMI交互模式的重大革新。

  智能座舱计算单元发展趋势:座舱域、域融合、区域、中央计算平台、云计算。从智能座舱Tier1座舱显示业务的布局动向来看,域融合和中央计算将成为Tier1企业新的产品发力点。

  从汽车整体架构来看,座舱域控制器(DCU)连接传统座舱电子部件,进一步整合ADAS系统和车联网V2X系统,使智能汽车可以进一步优化整合智能驾驶、车载互联、信息娱乐等功能,最终车内将是中央控制器进行集中控制,完整的解决方案帮助智能汽车从代步工具逐渐成为可移动生活空间。

  智能座舱Tier1已着手在座舱域控制器内集成相关ADAS功能,并提供UX定制。目前,哈曼已经支持将L0的ADAS功能集成于智能座舱,包括AR导航、360°环视、DMS/OMS和E-mirror等功能。

  未来,哈曼将通过智能座舱域控制器与ADAS域控制器融合的方式支持L1~L2+的相关功能,由此为OEM提供降低成本和降低系统复杂性的机会。对于智能座舱平台,无需额外硬件支持,也可通过ADAS ECU单元作为独立产品提供给汽车厂商。哈曼计划从2024/2025年起将L1/L2双节点引入汽车。

  从芯片厂商的部署来看,高通在第4代骁龙汽车数字座舱平台和Snapdragon Ride自动驾驶平台同时将芯片制程工艺推到同一起跑线,Snapdragon Ride SoC和第四代骁龙座舱芯片将实现跨域融合计算;英伟达DRIVE Hyperion 8.1 L2+版本采用两个Orin,一个做自动驾驶,一个则做座舱内应用,并推出DRIVE Concierge座舱软件解决方案、DRIVE IX软件栈融合舱内算法融合软件解决方案。

  从主要Tier1的座舱显示业务的布局来看,车载显示产品的创新层出不穷。未来3-5年,仪表与HUD一体化融合、A柱到A柱贯穿式中控显示、AR-HUD、曲面显示、裸眼3D等新技术将加速装车量产,新技术应用渗透率快速提升。

  以特斯拉Model 3、Model Y为代表,“强行”取消方向盘前方的独立仪表盘,将所有信息置于中央屏幕,大众ID.系列纯电动车型也在有意弱化仪表盘的存在。从主机厂和智能座舱Tier1的产品部署趋势来看,未来仪表盘将进一步与HUD、尤其是AR-HUD融合。

  2021年下半年,现代摩比斯成功推出了全球首款集仪表功能和抬头显示器(HUD)功能于一体的“Clusterless HUD”,已在韩国、中国、美国、德国等完成了专利注册,正积极向主机厂推广;

  2022年3月,理想L9部分流出的智能座舱图透露出,理想L9可能采用AR-HUD设备,在功能性方面替代仪表盘,可能成为未来的座舱设计流行趋势;

  中控显示技术应用趋势:从多联屏、贯穿式中控,进一步到“A柱到A柱贯穿式中控大屏”

  车载显示屏已从最初的独立仪表+中控,向多联屏、贯穿式、曲面OLED、立柱到立柱从左至右显示屏延伸,并进一步融合触控反馈、语音控制、手势控制、生物特征识别等新技术。

  支持升降模式的贯穿式中控大屏已在岚图、智己L7等车型上量产,大陆集团计划2024年量产A柱到A柱“贯穿式中控大屏”,从车头左侧的A柱,到车头右侧的A柱,成为贯穿的大屏幕,相比目前车企惯用的“多联拼接屏”更进一步,成本更低、操控性更强,将首先搭载在奔驰E/S Class。

  HUD技术应用趋势:HUD装配率大幅提升,AR-HUD将在纯电动车型上大量应用

  抬头显示包括C-HUD、W-HUD、AR-HUD三种产品形式。C-HUD推广最早,但市场覆盖度迟迟打不开且逐渐萎缩,目前主要用于后装;W-HUD在国内新车市场逐渐普及,中高端车型开始标配或可以选装;AR-HUD则成为近年车企和供应商重点布局的前瞻技术,也是抬头显示技术的主要方向。

  佐思数据库统计显示,2021年国内乘用车HUD渗透率已超过5%,HUD总装配量为103.7万台,增速超过60%,预计到2025年,国内乘用车HUD渗透率将达到20%,其中AR-HUD占比将达到25-30%。

  TFT-LCD的PGU的主要供应商是日本JDI和京瓷,松下能够自产PGU。台湾的友达和群创也有,国内的天马和京东方也有TFT-LCD的PGU。

  大陆集团针对中国市场将主推基于TFT方案的AR-HUD。体积优化到 7~8 升,相比 DLP 技术方案成本节约大于 30%,虚像尺寸 9°×3°(相当于29英寸的投影范围,投影距离为4.5米,却能达到更小的体积),投影距离大于 4.5m,路面覆盖范围在 17~40m 之间。中国车辆百分之七八十的使用场景是城市道路,路面40米以内的区域基本能满足大部分需求。

  基于DLP技术的现实增强抬头显示器虚像尺寸和投影距离更大,覆盖路面也更广(约100米),但仍然难以解决体积和成本问题。

  硅基液晶(LCoS)路线,LCoS技术的显示方式虽然与DLP技术类似,但LCoS技术方案可实现更高的清晰度,其分辨率可达到1080×1920,瀚思通、华为、一数科技等Tier1厂商已在LCoS方案上开始发力,韦尔半导体、 南京芯视元等已实现了硅基液晶投影显示芯片(LCoS)国产化。

  激光MEMS路线:MEMS激光投影技术暂达不到车规级要求,未来可能在L4/L5级自动驾驶汽车应用。

  当前,量产的AR-HUD 基本沿用W-HUD的几何光学投影方案,需超大非球面镜,以增加投射距离(AR-HUD VID需达到10m 以上),从而导致封装尺寸过大,无法满足主机厂需求。全息技术(全息光波导、HOE、CGH等)不仅可缩减整机体积,还能增加FOV,因此成为供应商和车企争先布局的焦点。

  全息光波导和HOE属于静态全息的两种路线。CGH(Computer Generated Holography)属于动态全息,CGH才是真正的可以软件定义的全息技术。CGH的技术路线掌握核心技术的有SeeReal、CY Vision、Envisics等公司,电装也正部署CGH技术路线。总的来说,距离依托于光波导、HOE等技术的下一代AR HUD的量产时间,大概还有3-5年的窗口期。

  目前汽车玻璃盖板基本上都是 2D 平面式的,现有少数量产车型采用大弧度 3D 玻璃盖板,如新款凯迪拉克凯雷德搭载曲面 OLED 显示屏、奔驰EQS汽车采用异形多联屏。

  3D盖板玻璃将是关键新趋势。以凯迪拉克曲面 OLED显示屏为例,其由三个独立屏幕组成,采用 AGC 的两片车载曲面盖板玻璃将三块屏幕整合成了一个 38 英寸的大尺寸显示屏。

  OLED车载显示市场主要由乐金显示、三星显示和京东方提供支持。乐金显示和三星显示计划在2022年后提供高亮度和更长使用寿命的OLED产品。JOLED是唯一一家日本OLED供应商,日本电装公司 (Denso) 投资了JOLED以加速车载 OLED 显示器的开发和量产。

  电装将与JOLED公司的有机EL显示面板印刷技术相融合,加速仪表盘、中央显示屏等多种有机EL面板的开发及量产化。

  裸眼3D仪表采用视差屏障技术分割图像,分别为左右眼形成两个不同的、略微偏移的视角,从而形成3D图像。该技术要基于显示屏内置的摄像头,其可以检测驾驶员视线D视图位置以精确对准驾驶员的头部。大陆集团裸眼3D显示屏在现代汽车Genesis GV80高配版上量产应用。

  3D裸眼仪表是大陆集团与硅谷公司Leia Inc.合作开发的一种创新驾驶舱解决方案“Natural 3D Lightfield Instrument Cluster”,裸眼3D曲面液晶仪表一共可达到8层图像,不需要改变整体架构,只是在它的后层放置一个导光板来达到应有的效果。

  2021年7月,大陆集团、HERE和Leia合作将三维导航技术引入到汽车驾驶舱的显示解决方案中,HERE通过3D技术描绘出的建筑物和地形通过Leia的光场技术来进行显示。

  未来,单纯提供T-Box硬件产品的供应商将不具备竞争力,目前部分T-Box 厂商在试图掌握软件及操作系统能力,向中央网关和通信域计算平台解决方案发展。

  2021年博世推出“车载通信计算平台” ,为客户提供安全可靠、多域控制、具备超高算力的高性能软件创新平台,融合车内通信、无线通信、OTA等各种通信功能架构。车载计算平台同时具备丰富的通信资源和存储资源,可作为车内数据中心,并为车载APP服务提供强大的硬件基础。

  博世T-Box产品集成的功能:以太网、支持外置天线(需OTA)、嵌入式Linux操作系统。

  此外,T-Box进一步融合高性能的智能天线是实现一体式车辆互联的关键技术,包括远程访问密钥,导航系统和智能通讯技术在内,车辆内部及外部都有大量的无线X技术。

  按照Euro NCAP此前发布的路线图,欧洲市场的新车必须在2022年7月开始配备驾驶员监测系统(DMS);同时,从2022年开始,搭载乘员监控系统(OMS),尤其是儿童检测的新车,将得到额外的系统安全评级分数。同时,2024年起进入标配行列。

  首次将摄像头直接集成到显示屏中(类似手机的屏下摄像头的概念),而不是目前上车的摄像头集成到方向盘、仪表、后视镜或者A柱的位置 。

  雷达传感器的精确定位,可以确保舱内的所有区域都被均匀覆盖。相比而言,传统的摄像头OMS方案,存在一定的盲区、光线影响以及多颗摄像头配置的复杂度。

  基于这套融合系统,大陆集团希望后续不断增加更多新功能。比如,记录和评估驾驶员及乘客的健康指标,如脉搏、呼吸频率或体温。

  此外,座舱传感系统的手势信息还将与生物参数分析信息相结合,能够探测出关键的生理数据,提升驾驶员监控技术,提升乘员的安全与舒适度。

  车辆远程升级解决方案也在根据行业的需求持续演进,已从座舱信息娱乐系统的SOTA(Software Over The Air)升级和全车ECU的FOTA升级,扩展到了支撑车辆全生命周期的远程测量、远程云诊断、大数据平台和算法的整体解决方案。

  同时,车载网关作为车内网络通讯和枢纽以及车内外网络的桥梁,也是汽车网络安全的一道“防火墙”,可以大幅减少网络攻击的风险。

  博世的汽车安全OTA软件管理解决方案结合了软件管理系统和ESCRYPT的密钥管理解决方案安全软件更新OTA,提供了端到端解决方案,可对大型和小型ECU进行高效安全的OTA更新。

  《2022年全球和中国Tier1企业智能座舱业务研究报告》分为上下两册:

  大陆集团多媒体系统:大陆和Elektrobit合作将亚马逊Alexa语音助手集成到座舱HPC中

  大陆集团HUD业务:将AR-HUD与ADAS、V2X通信技术融合大陆集团HUD业务:产品战略

  大陆T-BOX/C-V2X业务:产品开发趋势大陆集团T-BOX(TCU)全球市场份额

  大陆自动泊车业务:产品开发趋势大陆自动泊车业务:投资Kopernikus Automotive

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