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集成人机交互和ADAS系统

2018年6月21-22日,由布谷鸟科技、佐智汽车主办,艾拉比智能、ADI亚德诺半导体、索喜科技赞助支持的“2018第二届智能座舱与智能驾驶峰会”在深圳福田区绿景锦江酒店举办。索喜科技(Socionext Inc.)汽车市场经理吕雪良在会上做了《集成人机交互系统和ADAS系统整合》的主题演讲。

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吕雪良:大家上午好!在演讲之前介绍一下我们公司。

索喜科技成立于2015年,公司整合了富士通株式会社和松下电器产业株式会社两家公司的系统LSI业务,并接受日本政策投资银行的注资,运营至今。我们的汽车产品线延伸自富士通汽车半导体。我们产品名字开头都是MB86开头的。索喜科技目前约有3000名员工,员工大约有三千人,总部位于日本新横滨,亚太区总部在上海。

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今天我演讲的主题是“关于ADAS和HMI的融合”。下图选取了几张图片,中间是人类的起源过程。人区别于动物,我们在生存之余还需要更好的未来。人对于未来的期望、欲望推动整个社会的发展,也发展出了完善的工业体系。

汽车起源方面,最开始是一匹马,我们驯服野马,提升了个人出行能力;后来把马进行改造,形成了马车,进入生活、军事,极大提升了当时社会整体能力。进入18世纪,欧洲工业革命致第一代内燃机出现,这是第一代轿车起源;进入20世纪,有了现代轿车概念;现在,我们已经进入比较完备的第三代现代汽车阶段。 

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我们想象未来汽车的情形。比如语音输入,科大讯飞这方面做得相当不错,还有AI应用和手势应用,包括车联网不同的应用等。

目前,我们正准备进入第四代汽车产业革命,把ADAS、云计算、大数据、网络和第三代汽车结合起来、融合起来。其中,ADAS领域未来的目标是无人驾驶。现在基本完成Level0到Level2发展阶段,随着ADAS的功能逐渐普及,我们将逐步进入Level3阶段,比如像百度等公司,已完成了几千公里路测。

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采用ADAS有什么好处?根据目前交通事故分析,有将近90%是驾驶员本身问题造成,其中76%是驾驶员的误操作等引起的,还有将近14%由驾驶员生理和身体因素造成,剩下10%是路面和车辆缺陷引起的。由此得到,将近有97%-98%的交通事故因素其实都可以避免,而ADAS可以有效地规避这些问题。右边的第二张图是装配ADAS系统之后事故减少的预计。从图中大致可以看出我们装备主动ADAS或者被动ADAS的功能之后,可以极大的减少交通事故率。随着整个ADAS普及,从高端车型到低端车型,其对降低未来交通事故率将会起到越来越重要的作用。 

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2018年全球HMI Display(包含抬头显示、组合仪表、中控显示系统)市场规模将近140亿美元,其未来市场需求将非常大。

从全球来看,欧洲汽车供应体系很早就完成了演变,普及率已经达到一定水平,而亚太将会是未来发展的重点区域,发展速度也将越来越快。

HMI发展重点,我认为主要有三个:

一是安全性,汽车产业首先注重安全功能,我们始终把安全放在第一位;

二是易用性,在安全之外,HMI是人和机器交互的接口,我们要注重易用性,方便客户操作,避免一些误操作等;

三是功能性,即HMI要做到更多娱乐功能以及其他丰富功能,让客户真正享受HMI所带来的便利。

上面讲了HMI的基本情况,接下来我们讲HMI对购买者的影响。影响消费者购车主要因素有三个,一是生活习惯,二是消费观,三是地域差别。随着互联网普及,越来越多的年轻人已经跨越了生活习惯和地域差别,其选择汽车的共同特征就是个性,即个人标签化特征。年轻人是未来购车的主力军,特别是80年、90年和00后的群体。尤其是90后,首次购车,年龄处在30岁左右,是非常彰显个性化的代表群体,所以他们对HMI有非常强烈的需求。 

目前大部分汽车配备有多个传感器,已经能够做到眼观六路、耳听八方。但我们如何将HMI功能和ADAS进行有效融合,使车主真正受用这些功能,而且非常愉悦的使用这些功能是非常重要的。我这边强调的是愉悦使用,光使用不够,还要非常愉悦的使用。

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下图右上角放了两个图,车身搭载各种雷达,怎么把这些数据有效收集起来,经过处理器,最终反馈给上层HMI设计?HMI设计时如何把数据进行有效融合,达到用户期望要求,最终形成有效闭环?所以艺术和科技是缺一不可的,不仅要让使用者受惠,而且要让使用者享受使用这些功能。

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下图是使用HMI工具做的AR HUD的案例,就是把摄像头和实际场景结合,再把HMI里面的路况设置信息叠加到实时路面的过程。

具体来说,Camera和雷达负责实时采集信息,汇集,经过HMI里面的渲染,把实时信息叠加到路面上来,使驾驶员在驾驶车辆的时候,可以实时注意路面情况,减少和避免交通事故。

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上面介绍了关于ADAS的功能和发展状况,HMI的需求情况,以及如何把两者进行融合的过程。下面介绍我们公司的产品。

索喜科技的产品分为三大类,一是人机交互里面的仪表,二是HMI工具,三是基于摄像头的环视方案。

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Miranda芯片

但是我今天重点介绍一款芯片Miranda,特别是这款芯片中的Vision Processor,我们内部叫VPU,增加VPU是为了更好匹配ADAS应用。与传统的CPU处理相比,VPU单元采用硬件加速和软件加速相结合的方式使其性能提升高达百倍以上,并且功耗成本还很低,另外它能完美匹配未来ADAS更大的更新需求。除了ADAS单元,该芯片GPU和CPU进行大幅度升级,同时可以运行仪表和环视。

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下图是Miranda芯片基本应用情况。GPU主要是运行仪表和360度环视,VPU主要是跑ADAS算法,包括道路识别、交通标志识别,还有防撞系统,我们可以把这两个系统有效结合起来。真正意义上做到ADAS和HMI内部融合,提升驾驶员的操作体验。

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HMI工具CGI STUDIO

下面讲讲HMI工具。索喜的HMI工具CGI STUDIO有三个特点:

一是开源。我们开放了绝大部分代码,客户可以根据代码做个性化设计自行开发。与此同时,如果客户无需个性化设计也可以利用内置的控件库资源做基础设计,非常易于设计师操作。

二是易用。我们开放了代码的同时,又做了很多控件集成,这些控件可以完成大部分工作。

三是性能优异。我们有非常优秀的压缩算法,从低端的SoC到高端的SoC芯片都可以有效支持,特别是在低端内存资源有限的情况下,我们可以有效利用内存资源进行匹配,以达到更好的性能。此外该工具同时符合ASIL、 MISRA和SPICE等多个汽车行业重要标准和规定,启动速度快、占用空间小,并且具有功能安全性和多语言支持优势。

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下图是CGI STUDIO主要应用的方向,主要是针对智能驾舱里面的所有屏。

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下图是索喜科技HMI工具的主要客户,特别是宝马、沃尔沃、奥迪等,这些车厂有非常多的系列产品都使用了索喜科技HMI工具。其中博世是我们的第一大客户,采用了我们很多的HMI工具。 

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谢谢大家!

问答环节

提问:吕总,上周看到国内有一款车子前面的屏幕最大达到49寸,您作为人机交互HMI方面的专家,您觉得这样会不会影响驾驶员视线? 

吕雪良:我对新生事物抱有接受和欢迎的态度。车内有更多的屏,功能和作用都不一样,驾驶区域更关注仪表、ADAS、HUD这块。除了驾驶员,还有副驾驶员的位置,还有后座,其实我们需要提供更多丰富的功能给他们、包括娱乐功能。

提问:吕总,你刚刚介绍到贵公司有一款Miranda芯片,我想了解一下这款芯片在市面上对标哪些产品,有什么样的优势呢?

吕雪良:它对标的像MIX 6Q系列等等,索喜的芯片从来不以CPU运算见长,我们更多的工作是由很多内部的细核分担,很多工作内容都是由GPU或者其他Unit完成。整个功耗非常低,温度范围在可接受范围之内的。

提问:它的操作温度在什么范围?

吕雪良:我们可以把仪表、环视和ADAS分为全开和不全开的状态,全开的情况下是60-70度,或者50-70度,半开的情况下温度更低。

提问:这块芯片是车规吗?

吕雪良:是车规级的。

提问:吕总,现在有49寸的屏,一般是选择去找公司定制还是用多个屏拼接?不知道哪种方案更好。

吕雪良:这不是我们擅长的,我们其实是提供SoC方案,屏和我们没有太大相关性,一般他们都是拼接的比较多。

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