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广汽研究院廖磊:主机厂视角下的座舱体验产品化—— SDV在座舱的实现

2020-09-16 作者:直播君  来源:盖世直播 

2020年9月10日,第三届“光”+智能驾驶技术高峰论坛隆重召开,本次论坛邀请了众多来自整车企业、咨询机构、科研院所,以及激光雷达、红外夜视、摄像头等传感器厂商的知名专家、学者到会研讨,共话光与汽车电子行业市场前景。以下为广汽研究院车联网专业总师&软件定义汽车项目总监廖磊现场演讲实录:

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广汽研究院车联网专业总师&软件定义汽车项目总监 廖磊

非常感谢主办方还有盖世汽车邀请我过来跟大家做这个分享。这个话题坦白来说我不确定在座的有没有兴趣,可能太主机厂化了,基本是我们主机厂自己在思考的一些问题,一些对于主机厂也是比较新的概念、做法,所以我真的不确定大家有没有兴趣听。除了我知道在座有一位吉利的朋友以外,在座的还有其他主机厂或者主机厂的供应商吗?有两位,那还好,希望至少能让这两位满意。

这个题目需要解释一下,如果不解释对于大部分人来说可能有点蒙。主机厂视角下的座舱体验产品化,像吉利、上汽、广汽这种就叫主机厂,生产汽车的。产品化是什么,我们买汽车的时候,别人会告诉你这是什么颜色、性能、OE能,主机厂把它叫特点,就是卖点,这些东西都是用户可以体验到的东西。具体来说在座舱里面,开车坐在驾驶位,乘员坐在副驾或者后面,能够体验到的一切都叫做座舱的体验。主机厂把这些体验当作一个汽车的附属功能,这些功能饱含很多,比如自动雨量感应,HUD,座椅可以自动调节等等。

我们现在提出了这些体验的产品化。产品化的提出,是因为有一个很重要的趋势叫SDV,这个SDV就是“软件定义汽车”。随着软件定义汽车在主机厂逐步被实现,我们就可能把很多用户体验用软件产品来实现。可能有人会说,过去汽车里面的功能不也是软件实现的吗?这个话没错,但是过去汽车的软件功能很多是由汽车的供应商来完成的,而且同一个功能往往是由好几个供应商配合完成的。软件定义汽车,意思是说主机厂自己控制软件的研发,来管理软件的开发过程,从设计一个功能,到最后自己把它开发出来,这么一个事情叫SDV。

因为有了软件定义汽车的模式,主机厂因而获得新的能力,我们才可以开始谈座舱体验产品化,也就是说在这种趋势下面,座舱体验产品化才有了可能。

我们下面给大家介绍一下广汽在座舱体验产品化方面是怎么思考的,其实我们也是刚刚开始。这个话题对座舱里面各种硬件供应商有什么意义?过去要成为主机厂的供应商是非常困难的,因为主机厂有非常严格的入门筛选,软件定义汽车实现以后会带来一种变化,只要你符合了我的数据规范和安全规范,传统的一级供应商这种格局会打破,范围会扩大很多,这是大家做硬件供应商的,有可能感兴趣的点。

座舱体验的产品化有三个驱动力

第一个是竞争。大家知道特斯拉来到中国以后,给中国的主机厂带来很大的冲击,迫于竞争的压力,主机厂不得不去面对它,用SDV这样的一些实现方法去完成整车的研发。在SDV的驱动下主机厂的视角,我们要开始考虑座舱的体验应该是什么样的,我们自己要把它实现出来,这就是主机厂视角变化的意义。

大家可能会觉得我后面讲的东西更多是座舱体验方面的一些理论,或者是一些软件的东西,你们会觉得为什么没有谈到HUD,没有讲到毫米波,或者体征征测,座舱里面的一些大家熟知的具体技术手段没有谈到,那是因为我们用软硬件分离,把硬件抽成了我们服务的组件,所以今天我们不会谈到比较多的硬件技术。

座舱重要性的原因在于三点,它给用户的体验来自于六个维度,这六个维度就是我们佛教里面的六识,眼,耳,鼻,舌,身意。佛教的大拿在几千年前帮我们总结的很好。无论是触感还是空气温度的感知,湿度的感知,座椅对你的支撑,或者你摸方向盘、触摸屏之后给你的反馈,这是体;还有意,我感觉熟不熟悉,感觉很大、感觉很放松,意是一种比较抽象的体验。但是总的来说,佛教已经帮我们总结的很好,座舱能够给驾车人员的体验就是这六个维度,说起来有点太悬了,但是它恰恰是我们座舱设计的六个出发点,我们可以从这六个出发点,把座舱体验设计的更加结构化。

座舱给我们提供了很多信息,我们可以从三个角度把它抽象出来:

第一,和车辆相关的。当你开出来的时候可以随时知道车辆是不是运行正常,有没有出现故障,仪表盘里面出现灯的时候,你至少可以知道它是什么意思,座舱需要告诉我们所有有关车辆状况的信息。

第二,和行程相关的。当我坐到车里面的时候,一定有一个目的地,知道这个地方和沿途车辆目的地相关的信息,比如说堵车了、冰雹了,哪里可以加油。

第三,和外部世界相关的,比如我想听首歌,这个歌是云端的,或者我想吃麦当劳,这个麦当劳在哪个地方,或者我想听听八卦。

座舱会告诉你这三类信息。座舱还需要提供给你这个驾驶中的服务,这个服务又分两类:

1、来自第三方的。车辆以外的服务商给你的服务,比如你想加油、买麦当劳都属于第三方的服务。

2、组织车载里面的硬件能力,给座椅开一个加热、开一个通风,把座椅打开,把车窗摇下来,除菌、除尘,现在有了未来没有,或者现在有了可以加进去的这些服务。

这几个就是我们座舱体验设计的基础,同时也证明了座舱的重要性,在你开车的过程中,关键的就是座舱的一切。

这就来到了我们座舱体验的产品化。过去主机厂或者传统行业里面,汽车的卖点,它有什么特点,在过去主机厂、传统车企里面,不把这些特点叫做软件产品,所有的特点都是依附于汽车的,像童话里面,笑容不可以脱离面容而存在。汽车行业里面,软件过去没有它应有的地位,没有被当作一个管理对象。

所有的一切都叫Feature,我们现在提这个概念,是广汽,也是我们团队提出来的,我们叫汽车里面的所有Feature,只要是这个Feature需要用软件实现的,我们给它起了一个名字UESP,用户体验的软件产品,或者用户可以体验到的软件产品,叫UESP,它也是软件定义汽车模式下的要求,我们可以用单一软件来实现Feature,UESP比Feature要小。有一些Feature,比如说造型它和软件无关,你看到的造型是这个样子,颜色也无关,除非未来软件可以变形了,那是另外一回事,至少现在造型和软件无关,现在有很多功能和软件有关,这个Feature是最大的概念,而UESP是里面大的部分,座舱的UESP是子集,更好的范围,我们把座舱体验产品化就提出来了,就是座舱UESP,用软件的产品表达出来了,UESP座舱域。

Feature和UESP有很多差异,差异在哪里?我们至少总结出来了五个维度:

1、看待的角度不同。Feature是卖汽车的人提出来的,因为我卖汽车,它有哪些功能,被看成是汽车的属性,而不是独立的课题,Feature是依附于汽车的,笑容是依附于面孔的,你不能单独有笑容。从汽车销售产品来讲,汽车里面的功能可以单独购买,像特斯拉可以买后座椅加热,可以单独被买的功能,它就是一个软件产品,你需要给它一个身份,它的构思、产品到最后的生命终结,需要一个完整的生命周期,UESP是有完全生命周期管理需求的独立产品,过去的汽车你买回家以后有什么功能就是什么功能,不可能再改了,也不可能有新的功能进去,但是特斯拉把这个打破了,你买回来的车天天可以更新,玩车像玩手机一样,我们UESP就可以帮助主机厂去给客户不断地推送新的功能,你买一台车,这个车贬值很快,因为不断有新的车更新上来,所以你的贬值曲线会放缓,这对于主机厂是一件好事情。

2、覆盖人群不同。主机厂以前卖车的时候,要考虑把重要的功能搭载上去,以前设计汽车的时候,搭载功能它会非常小心,会有一个原则,我尽量用比较少的成本去满足尽可能多的需求,这样的功能我才搭的上去,这是它的ROI最高的。但是SDV这个模式下,我们的UESP不再是一定要所有人都喜欢的功能,或者绝大部分用户喜欢的功能才往上搭载,这个时候一些长尾的需求、亚文化的需求是我们诉求的对象,也就是说会解决一些精准小范围用户的长尾需求,这就是特斯拉干的,比如特斯拉的爱犬模式、露营模式,这种功能非常罕见,但是特斯拉满足了它,因为满足这个需求不需要什么成本,开发软件不需要成本的,它能满足这部分需求,露营模式也是,有多少人开车出去露营呢?这是设计汽车的逻辑改变,只有把座舱体验产品化了才可以做到。

3、表现形态不同。这个就比较技术化了,过去的功能是由很多供应商开发的,由这个车里面很多不同供应商的硬件、协同来完成,他们之间靠通信来完成,而现在单一的软件完成就可以了。

4、运行环境不同。软件得有一个地方跑,而且是主机厂自己开发的软件,不是某一个供应商开发的,你不能放在某一个供应商,这个就是我们主机厂谈了很多的域控制器,必须有一个独立的软件来跑它,很多人想不清楚,以后我们要节约线束,节约ECU,这个说法不完全错,就是我需要一个软件来跑它,意思就是这样。

5、开发主体不同,过去的既有软件又有硬件,现在是把它绑死了。

我们给它起一个名字,UESP是不是值得这么叫,涉及到它有没有一个结构化的可能,如果没有结构化的可能,概念就是概念。我们发现所有的UESP有同样的结构,这个是很让人兴奋的事情,也是我们团队研究的一些成果,说起来很简单,这个结构是这样的,它的结构有这么三个圈组成的:场景、服务加交互。汽车,尤其座舱里面,能够提供给用户所有体验到的功能都是由这三个组成的。当处于一个状态的时候,无论这个状态是来自于车辆的状态,还是驾驶员自己的身体状态,或者环境的状态,当出现一个状态的时候,就需要一个服务来为你服务,而这个服务提供给你的过程是需要你和系统进行交互来完成的,所以说所有的UESP都是由这三个部分构成的,中间还有一个决策,用什么样的服务、什么样的交互方式提供给你,所有的座舱软件体验产品都是有这么一个结构体验给用户。

所有的场景就是状态,汽车的使用者和外部环境的多种状态组合,它们的组合、不同的矩阵、多维的空间就构成了场景,还有服务,这个服务我刚才提到了第三方服务和车载功能,还有交互,交互也是有结构的,它是由交付的周期和交付的层级构成的。

这样一个结构化就带来什么样的可能?这个可能在于我们可以在硬件结构、软件结构和开发工具链上去实现它的,我们可以对硬件,对域控制器提出要求,你需要什么样的条件、什么样的操作系统,我这个UESP客观上要求你的操作系统具备以上特点,举个例子来说,我的座舱可能调动一个跨域的传感器,操作系统之间怎么完成跨域的调用,SOA就出来了,各个系统之间是有逻辑的、是有联系的,而不是所有的都砸到了主机厂的头上,它是有逻辑的。

座舱功能设置和交互,我举个例子,当下小雨的时候,驾驶人员的心情比较忧郁,系统给你推荐,要不要听一首忧郁的歌,它可以通过雨量传感器下小雨,大雨不行,它感觉到你不太开心,就问你,这是一个产品,我们想把这个产品设计出来,或者我们已经设计出来了,应该怎么样放到车里面去,这个就涉及到座舱功能的设置和交互的设计。

UESP设计好以后分成两类,按什么分成两类?一类是我们在座舱里面放一个实体键,让这个键担负起唤醒这个功能的应用,还有智能的识别、DMS,或者多种感知的融合。忧郁了,给它推一首歌,这个地方谈的是第一种,当你设计了座舱里面的功能,希望用户去用它,这个时候会带来一个问题,以后汽车里面的软件会越来越多。大家可能开过一些豪车,越是豪华的车越有一个可能性:里面的功能很多,你会找不到它,第一个是你不知道有这个功能,第二个是即便你知道这个功能,但是你找不到它,不知道这个键在哪里。

我做一个调查,多少人知道车雾灯的开关在哪里?举个手就行了,还是有的,但是比例非常少。坦白来讲,我自己也不太清楚,这个就是座舱的布置问题,当我们功能很多的时候,你对应物理按键非常多的时候,怎么找到它,这是一个问题,叫做可发现性。

每一个座舱的按键都会实现一个功能,每一个功能都对应一个软件,UESP,座舱的部件经过了一些发展,最早的汽车里面是没有屏幕的,摆了很多按键。最早我看资料,宝马以前有一款车,没有屏幕的时候,70多个按键,什么概念?7×10的矩形,这70多个按键它不是70多个功能,是400多个功能,它是组合的,怎么发现这400多个功能,光学习一遍就需要很多时间,更别说记得住,尤其在开车的时候寻找某一个功能键,这太挑战了。最后宝马推出来iDrive,400多个功能都可以通过这个方式去找到和控制,这是一个伟大的发明,就有了后来的屏幕。现在每一个车都有中控屏,如果没有中控屏,你的车就太不入流、太没有档次了,但是很多人不知道它能干啥,除了听音乐。

大家发现中控屏不太好操作,毕竟有点远,你要操作就要看清楚,按键很小,比如我有时候放一首歌,这个歌很好听,但是我又看不到歌词,你的视线离开屏幕过长,安全隐患就出来了。那么有没有更好的方式?这时候语音交互就出来了,现在有一种说法叫所见即所得,但是也是部分实现的。但语音之后还有没有更好的交互方式呢?让系统、让车告诉你一件事情的时候很长,比如说帮我找停车场,它找到了,但是找到了很多个,但是你希望它告诉你第一个停车场在会展中心2号馆,这个需要很长时间,如果它把所有的都念一遍,你就错过出口了,而且语音老说“你好什么什么”,很傻,那有没有更好的方式呢?我们还在研究这个事,一定会有更好的体验。

新的更好的座舱里面的功能布置有几个要求:

第一,     是容易发现。这个功能我作为一个新司机,或者没有开过你这个车的司机坐在车里面能够很好的找到它,最好的是不需要翻手册就能够找到,但是现在我认为没有主机厂做到,广汽在研究这个事,能不能做到我也不知道,但是至少这个研究是值得的。

第二,     交互效率高,不要我说很长一段话,它才知道我要什么,交互的效率很重要。

第三,     是有效的反馈,当很多车、很多部件进行操作以后,我可能不记得我的空调是多少部,不记得座椅多少级,很多状态,这些状态要能够很友好的反馈给用户,你知道当你在车里面找不到状态的时候很惶恐。

第四,     是安全交互,无论什么动作,它说我做,都必须在安全的环境下完成。

这是四个要求,从基本的到高级的。

这个太技术了,在座舱UESP的交互过程中,我们把它抽象出来了,对于用户来讲,你会有一个发现的功能周期,这个周期也是交互设计的一个重点,即便你还没有去碰它,去发现它这也是一个交互。对用户来讲除了发现还要有勇气发起、主机输出选项、用户输入选择,每个里面都有一些设计的关键点,这个也是我们做的分析,但是具体就不讲了。

刚才我们谈到UESP座舱体验化的必要性,它的价值以及未来的发展方向怎么样?最后一个是怎么样把它开发出来,我们认为在人力汽车这种模式下,会出现开发的工具链,这种工具链的产品会为汽车产业带来一个非常大的机会,在座的可能做软件的比较少,如果做软件的多,听到这个话可能会比较开心。

第一,这个工具链它之所以成为可能是因为UESP的结构化,这个结构让工具链的实现成为了可能。

第二,工具链将大幅的提升整车能力,我们做过测算,现在做内饰的系统,正在建一个初级的工具链系统,经过测算,这个工具链一旦建好,像我刚才说的下小雨,车主有点忧郁听见一首歌,我们三天就可以开发出来,成本非常低,而传统主机厂开发这个功能少则几十万,多则上百万,可能需要三个月。

第三,工具链将快速灵活设计座舱的交互方式,同一个产品不同的用户来使用,它的交互方式是不一样的,甚至可以用户自己定义,你可以用喜欢的方式来使用同样的产品。

第四,工具链将缓解主机场缺乏软件开发和软件管理能力的状况。

第五,     工具链将带来软件产业的巨大支付。

我的内容介绍完了,下面是个人公众号,可以聊一聊,有关UESP的论文也公众号里面。

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