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2021年自动驾驶芯片及软件研究报告.pdf
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2021 年自动驾驶芯片及软件研究报告
一、智能座舱:“硬 +软”全面升级进入爆发期,产
品成熟商业化加速
(一)智能座舱硬件升级,“智能化 +集中化”架构重
新定义软硬件形态
1、人车交互式体验核心,多屏融合智能驾驶舱代表未
来
传统汽车驾驶仓的生态系统以碎片化为主,分布式电子
控制单元之间信息无法 有效交互,导致人与车之间存在交
互障碍。随着汽车电子化程度提高,电子控 制单元整合是
汽车电子设计的发展趋势,多屏融合的智能座舱将集成中控
大屏+ 液晶仪表盘+抬头显示器( HUD)+流动后视镜,并搭
载高级辅助驾驶(ADAS)、 无人驾驶技术和人工智能 AI 等
新时代科技,带来更为智能化和安全化的交互体 验。
智能座舱全产业链分为三大环节: 1)Tier0.5 级供应
商也可称为产业的下游, 主要以各大车企和传统 Tier1 供
应商构成,如德赛西威、均胜电子、伟世通等, 云计算和
车联网的普及使华为、BAT 等互联网科技类供应商也分布于
产业下游;2)Tier1 为座舱提供中控屏、仪表盘、流媒体
后视镜、后排液晶显示器等硬件, 同时配合开发信息娱乐
解决方案、驾驶显示解决方案和 HUD 为智能座舱的电子 化
技术升级;3)传统的 Tier2 主要供应 PCB、显示面板、功
率器件等电子产品, 未来产业将集中升级操作系统相关软
硬件,如增加应用软件、中间件软件、自 主定制操作个性
化系统、可达成“一芯多屏”的高效能低成本芯片。
2、显示面板大屏化
新一代智能座舱将液晶仪表盘和中控大屏结合 ,共同对
用户体验产生影响,满 足消费者对科技感和舒适性的需求。
智能座舱是新能源和未来无人驾驶汽车标 配。攻克新能源
汽车核心技术是中国迈入汽车强国的必由之路,新能源汽车
带动 ADAS 前装信息渗透率快速提升,加速市场对车用信息
云端交互的需求,推 动智能座舱解决方案的未来发展。在
传统机械仪表盘内,新能源汽车电量显示、 续航里程等新
能源汽车关键信息,以及 ADAS 车型轨道偏移等信息均无法
显示, 全液晶显示屏必定是大势所趋。
传统汽车座舱的前方普遍以机械或半液晶仪表盘,中间
以液晶显示器为主 。特 斯拉在车内配置了一块 17 英寸巨
屏引领了智能汽车的大屏潮流,随后各大车厂 的高端车型
逐渐将超大屏作为标配,比如,奔驰新 E 系采用双 12.3 英
寸高清显 示屏通过悬浮效果为驾驶舱带来先锋科技感,左
侧显示器显示数字仪表盘内容, 而右侧显示器为驾驶员呈
现车内信息娱乐(IVI),融合汽车操作系统和车载信 息娱
乐系统,从而升级人机交互体验;在宝马 i4 Concept 的发
布中,宝马将所 有操作集成在面积非常大的中控中,几乎
放弃所有的物理按键,未来宝马的车 型座舱内饰都将朝着
这个方向设计,一体式悬浮大屏也将成为宝马下一代内饰
的核心元素。
3、一芯多屏替代多组件
集中取代分布。未来智能座舱所代表的多屏融合体验都
将依赖于高计算能力的 超级芯片。多个分布式的电子单元
使每个系统如同“孤岛”一般,难以支持多 屏幕融合、多
模块互动等复杂座舱功能,“一芯多屏”替代多单元组件的
技术将 融合每座“孤岛”成为一块“新大陆”。伴随着智
能驾驶渗透率提升,全球芯片 巨头纷纷布局推出具备人工
智能计算能力的主控芯片,取代传统分布式的功能 芯片,
IHS 预测在 2020 年汽车主控芯片市场规模可达到 40 万
亿美元。
“一块芯片、多屏互交”将成为智能座舱未来趋势,单
一芯片可以降低系统复 杂度以提高安全性能,并降低成本
预算。通过融合云侧终端和 V2X 场景,底层 芯片和车载系
统根据各个电子控制单元( ECU)反馈的数据进行计算,了
解汽车行驶状态以及各项参数指标,调配车辆至最佳行驶状
态。以液晶显示器为例, 传统机械仪表盘难以承受大量行
车数据,液晶仪表盘通过升级芯片并引入云端 数据,构建
智能座舱交互平台和界面,未来将升级裸眼 3D 仪表盘。
座舱域目前高通一枝独秀。目前,高通已经赢得全球领
先的 20+家汽车制造商 的信息影音和数字座舱项目。目前
高通通过骁龙 820A 和 602A 汽车平台,在数 字座舱领域
为汽车提供高水平的计算性能。其中,骁龙 820A 数字座舱
平台支 持计算机视觉与机器学习,能够提供丰富的图形与
多媒体功能,加上广泛的可 视化和操作系统选项组合及神
经处理引擎,帮助汽车厂商打造差异化特性,提 供卓越用
户体验。目前,包括奔驰、奥迪、保时捷、捷豹路虎、本田、
吉利、 长城、广汽、比亚迪、领克、小鹏、理想智造、威
马汽车在内的国内外领先汽 车制造商均已推出或宣布推出
搭载骁龙汽车数字座舱平台的车型。2020 年多款 上市新车
型都搭载了骁龙 820A,包括全新领克 05、奥迪 A4L、小鹏
P7 及 2020 款小鹏 G3 部分车型等。
高通今年量产的 SA8155P 芯片更是在主频、算力、制
程方面全面领先竞争对 手,龙头地位稳固。 高通此前在智
能移动终端、通信等芯片领域展现出龙头研 发实力,目前
在座舱域 DCU 方面也全面领先竞争对手。自主品牌、合资
品牌、 外资品牌车厂纷纷围绕 SA8155P 搭建研发平台,车
型落地在即。
(二)智能仪表盘驱动人机交互
以集合娱乐信息系统和车载信息系统的中控作为人机
交互的核心驱动,液晶仪 表盘将成为人车交互的入口和界
面。中控系统主要由操作系统(OS)、软件服 务和 ADAS 系
统主导的软件所组成。 L4 自动驾驶是未来智能汽车的必然
趋势, 更多围绕乘客的角度去进行 HMI 设计,随着 5G 和
车联网技术的发展,智能、 便利、人性化体验,正在重新
定义未来汽车人机交互新模式。 3D 仪表盘、 AR-HUD 和媒
体后视镜都将为驾驶员提供更便捷和更安全的驾驶信息显
示。但 特斯拉的 Model3 摒弃了传统的液晶仪表盘,全采
用 15 寸的中控大屏显示。中 控屏中的 UI 交互设计:屏
幕左侧显示车辆行驶数据,包括时速、挡位、剩余电 量等
内容;右侧以导航功能为背景的多媒体操作系统。
通过仪表盘内的车载摄像头,系统可以实时监控驾驶员
的双眼视线使得 3D 效 果实时根据驾驶员的目光调整,实
时随动。目前海内外头部车厂已逐渐为高端 车型配备车载
摄像头,大多装置在仪表盘或内后视镜中,生物识别观察驾
驶员 的动态,不仅可以个性化定制驾驶员专属模式,还可
以确保驾驶员在行车中保 持高度精神集中状态以提高安全
指数。相比现在主流开发的动作识别和手势识 别,奔驰更
加直观的方式结合摄像头监控显然比固定模式的手势操作
更实用。如喜欢倒车回头看的人,仪表摄像头会在回头的时
候自动降下后遮阳帘,若想 拉开遮阳帘也不用去找按钮,
直接在遮阳帘下方的区域凭空向后拨动,遮阳帘 会自动打
开。
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