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法雷奥王水昌:光电技术在汽车驾驶舱中的应用解析

时间:2020-09-14 12:32:31|来源:|编辑:网络|点击:

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。以下为法雷奥舒适及驾驶辅助系统事业部CIC中国区研发总监&集团专家王水昌现场演讲实录:

法雷奥舒适及驾驶辅助系统事业部CIC中国区研发总监&集团专家王水昌

大家下午好!非常感谢主办方让我有机会跟各位专家、领导,还有我们的嘉宾一起来分享这个话题,为此非常荣幸。我来自法雷奥舒适与驾驶辅助系统事业部,担任中国区CIC总监,以及我们法雷奥的集团专家。

法雷奥是一家总部位于法国,专业致力于汽车零部件、系统、模态的开发、设计、生产及销售的工业集团,公司主营业务是为我们原配套厂提供服务以及售后服务。法雷奥是世界领先的零部件供应商,我们在中国有很多布局,有35家工厂以及12家研发中心,法雷奥在全球有四大事业部,分别是舒适与驾驶辅助事业部、热系统事业部、视觉系统事业部以及动力总成事业部,我来自的事业部是舒适与驾驶辅助系统,在中国有三家工厂和两家研发中心。

我今天的主题为:光电技术在汽车驾驶舱中的应用解析

第一,驾驶舱的发展趋势。汽车行业最开始应该没有驾驶舱的概念,可能就是驾驶室。

第二,光电技术在驾驶舱的应用。主要是以法雷奥的一些产品为实例来跟大家介绍分享一下光电技术在驾驶舱的应用。

第三,光电技术智能驾驶舱的发展会面临什么机遇和挑战。

我从这三个方向跟大家做一下交流和分享。

从图中可以看出,这个照片为1885年第一辆汽油车,以汽油为动力的车,非常简陋。这个地方驾驶室都谈不上,看这里车内安全气囊都没有,那里娱乐产品也就就就是汽车音响。从这个图片可以看出当时是没有驾驶舱的概念的,是非常简单及简陋的。我们之前有别的论坛也提出过,“舱”的概念来自于飞机上的驾驶舱,最主要的是有各种各样的仪表还有安全控制系统,主要为我们飞行员提供一个安全的、舒适的飞行空间。

智能移动需要智能技术,这种技术离不开4G网络的应用以及5G的崛起,更离不开自动驾驶,还有今天的主题提到的光电技术,这里面的产品很多技术均需用到我们的光电技术、及触摸技术、驾驶舱内部环境监控、虚拟成像技术等。触摸技术分的无缝连接触摸屏技术,还有应用电容触摸的物理按键的触摸技术。

这些技术的应用大家看这张图片,已经有点像驾驶舱的概念,大家可以看到任何产品或多或少都离不开我们的光电技术,无论是中控台的显示屏、流媒体,门窗控制、整车氛围灯、驾驶监控系统,座舱监控系统、抬头显示以及的前置摄像头,接下来我会跟大家分享。

任何新产品其实是都需要一些新技术在背后支持

关于驾驶舱直觉控制,我们的愿景是什么?成为为移动出行提供一个安全的、沉浸式的体验的核心的供应商。我们的使命是什么?为当前以及未来移动提供一个以人为中心的交付式方案。

这是我们的交互式曲面触摸屏,继承仪表和中控台,这样可以让整个车内更加简洁。现在一些新能源汽车就在朝这方面走,除了新能源汽车,像奔驰、宝马这种大客户,他也在走这个路线,这会使整车更加简洁。

这里可以用到我们驾驶舱监控系统,例如如果安全气囊发生弹开,人有什么状况,我们可以通过监控把它记录下来,包括驾驶舱内发生什么事情,例如占座等都可以监控下来,

这是我们的宽屏,除了中控台外,这个技术在法雷奥也是非常成熟的,可以确保很多功能集成在一起,提高我们整体交付的实力,

法雷奥我们多数情况下是直接面向国内外主机厂。在国内我们有自己的研发中心,HUD会分三个阶段,第一阶段是Combiner,它需要一个挡风玻璃的屏,第二阶段是winsheild HUD, 图像信息直接投影到前挡风玻璃,第三阶段是AR HUD ,就是增效现实的HUD,也是直接投影到前挡风玻璃上,可以融合实际的路况场景,投影的效果会更好、更立体、更清晰。

我们有一个展示的视频,大家平时不是所有人都有机会看这个实物效果,不是所有的车在标配我们的HUD。从行业来看,我们认为HUD还是一个很大的趋势,对主动安全来说还是非常有用的。我们中国人有很多习惯,开车打电话,甚至我经常看到一些货车司机边开车边玩微信,用手机导航。今天会议上的广汽老总也提到,传统车没办法升级,一些地图每两年升级一次,有一些朋友不想花这个钱,不升级,你就不用它的地图。我们可能习惯用手机中的百度或者高德,如果你没有HUD,开车的时候用手机是非常危险的。当然了,我们也有一些比较聪明的司机朋友,把手机挂这个位置,他感觉很安全,其实还是不安全,毕竟它会有一个盲区。HUD这个技术可以让司机更加专注于前方道路的安全。    这也是HUD,虽然我们是一个国际化企业,我所在的事业部,在中国也有两家研发中心,但这些产品并不是完全依赖国外开发。作为外资企业上班的员工来说,我觉得非常荣幸,作为中国人可以自己把这个做出来。当然了,我们不是从零开始,是站在法国公司国外同事的肩膀上做出来的,这也是我们的优势

关于HUD的光路,跟大家简单分享一下,行业里面最主要的就是这两个方案:

第一个是L形的,第二个是Z形,HUD为什么没有那么快去发展?国内在2014年之前已经开始推广,现在虽然后装有一部分市场,但是前装在国内一直比较少。有的可能装几十台车或者几千台车,数量非常有限。我们整车仪表下方空间非常狭小,客户对HUD的图像质量,FOV视角、亮度、图视距离有很多要求,最终导致你的要求非常高且明确,但是我们很难在这个空间上把HUD塞到驾驶舱去,所以我们要综合评估,控制的HUD 的体积则需要评估设计HUD是要一个L形状光学通道还是用Z型的。

光学里面,前面欧司朗专家也提到了,光学设计并不简单,HUD 出了光路设计还需要考虑背光设计。行业内有的用TFT,有的是激光,设计HUD 还需要考虑杂闪光光分析,通过在整个系统的分析设计才能完成HUD光学设计,光学设计非常复杂,比如负责做车灯、做摄像头人,想做HUD光学设计,估计你至少要学习6个月以上才可以做,需要时间。

我们这些产品也是一样,这些项目也是我们国内开发、在国内量产,内部监控系统IMS,还有驾驶监控 以及车内生命体探测。我们也知道中国有很多年轻的父母,有时候会很粗心,在中国经常会听到很多报道,小孩在车内窒息了,听起来很伤感,作为一个有责任的父母,不应该把这件小孩遗忘在车内,但是这个事就这么发生了,所以这个产品应运而生,我们的每年交通事故来自因为司机疲劳驾驶、分心、分神,我们的DMS 驾驶监控系统就是针对司机的行为举止进行监控并预警,在美国已经有出台相关政策,NCAP要求从2020年起必须要安装DMS才有能 可能获得它的认证,中国也在推进,交通部2018年也正式提出关于载货货车,从安全角度看,DMS在国内需求非常大,目前我们在国内,还有国际上均有客户在合作。

这一页是关于电容触摸的技术。无论是国际上还是国内的新能源汽车,法雷奥也在推。我们在与国内客户交流时,有的人想法比较简单,把开关全部取消,由中控平台替代,站在主动安全的角度上是不可取的。触摸屏总有死机的时候,而且手上有汗或者其他液体触摸不灵敏,怎么解决安全问题?有的人只考虑到客户的体验,大屏,整车没有什么按键,但是他并没有考虑到安全。为此从我们角度看方向盘开关肯定有,我们是不推荐像传统的开关设计那样,密密麻麻,搞七八个开关按键。我们一直主推的就是4-5个开关,加负责的滚轮开关,但按键数量一般不推荐单个开关按键数量超过6个。从图片可以看出,这个电容触摸的方向盘开关,是完全密封式的,另外一种是有缝隙的。我们现在是密封式的电容触摸开关,这有什么好处?对主机厂来说,它可以方便平台化,可以实现更多的成本优化,这是非常重要的。法雷奥的开关可以继承控制HOD(离手检测),法雷奥本身也做HOD,可以把功能都集成在方向盘开关上。

从图片中看,这是全表面触摸的,这个产品现在已经快量产了。这个不光是支持触摸,传统的触摸就是一滑一按 ,这个产品你手滑到哪个位置,可以输出具体的位置坐标,要定义其每个坐标位置什么功能,由主机厂自己定义,这样可拓展性就非常大大。相对我们传统的按键,如果造型一变、功能一变,所有的软件、器械都要变化,我们这个比较好, 很多模块都可以复用。

这种产品大家看到都是有光学背景的,模具上高抛光,零件效果表面全黑、钢琴漆的效果。

离手检测很重要,法雷奥目前已经有量产的离手检测产品HOD。前面各位也讲,自动驾驶Level 3及以上的时候,我们需要配置HOD, 我们前面也提过也哟方案是通过Camera 来实现的,我们这个HOD 产品主要是电容触摸的技术来实现。早上有也有其他嘉宾提到有人用橘子压方向盘来躲避汽车的监控,但是我们这个产品如果用橘子是肯定躲不过,我们的产品是可以做到三驱的,可以高精确来判断手是否有握方向盘还是离开状态,没有办法走捷径,绕不可开我们的HOD检测。

这个产品在法雷奥也是一个具有很多量产经验的产品,与很多OEM合作。这是我们的顶灯,我们跟奔驰有供货,这是宝马的多功能方向盘开关。这是我们的显示屏,包括空调控制器,也是我们做的。我们的产品是非常多的,除了前面介绍的,还有很多产品,我会拿一两个跟大家重点分享一个。这个转向开关,之前给戴姆勒供的且带怀档功能,国内也有开发,因为没有量产,我不方便透露。

如图,这个转向柱组合开关,早在在1959年我们法雷奥就开始设计、生产、销售这个产品,技术含量非常高,在国内的竞争对手比较少,因为要做到同样级别的非常有难度,初创公司也很少进来,毕竟它的机械结构要求是非常严格的。这是门控开关,我们法雷奥也做了很多年的,这些产品都需要用到一些关键技术。这是一键启动开关。这是我们前置摄像头,主要用于汽车本身的监控判断用。这是我们前面提到的空调控制器,包括自动空调、手调空调。还有呢整车内凡是你在车内看到的大大小小的开关,我们都能提供,且有量产的,小开关类产品在日系OEM的我们占了很大的份额,质量可靠。

还有用在助力转向系统方面的传感器,外界很少有人知道,这个是直接供给转向系统客户的,这一领域我们是 Tier2供应商,产品为角度扭矩传感器。这个产品业内人知道的较少,因为这个产品比较特殊,一般我们直接的固定客户就那些,不会像OEM厂商那么多,这个行业是比较小的细分市场,但需求很大。。

关于我们的光电技术在驾驶仓的应用有哪些机会和挑战,我代表个人和大家分享一下我的观点。

因为我们有越来越多的新产品,在市场上需要我们的光电技术,例如无论是DMS还是HUD,都需要用到里面的光或者光电这块的技术,所以我认为市场前景还是比较可观的。但是因为有了新产品的出现,像我们刚才说的一些新能源汽车,中控台中间只需要1个屏,意味着其他的几个产品可能因为高度集成会被替代,这对下游产业的供应商来说,供货量会受一些影响,因为车内更加简洁了,功能都集中在显示屏上了。

还有一些新产品,有一些新的玩家进入,它们既有好的地方,也有不好的地方。新的玩家可能带来一些新的技术,有可能把这个行业的成本、技术进行优化和升级。

它的挑战在哪里?我个人认为,可能大家认为光电行业不缺人才,站在我这个领域,光电人才还是比较缺乏的,包括我前面提到的产品。法雷奥的Camera是我们自己设计的,但是我们的人才培养花费了很多年。市场上有很多卖Camera的,但是其产品质量离我们顶级OEM的要求还是有比较大的差距。目前市场这块人才比较少,需要在国际上继续培养。

我们传统的开关数量将会减少,新能源汽车的玩法也跟我们传统的OEM不一样,他的车某些系统可以支持升级,并尽可能取消开关,就一个大屏,但传统OEM的车内开关会保留但开关本身也是很难去升级的,我们自己如果有车,相信不会去找汽修厂换零部件,用户大多数都会找专业的4S。这意味着有一些产品消失,光电产品市场这款在这样的领域会萎缩。当然了市场有增有减,至于增的多还是减的多,这个比例目前我个人是没有办法下这个定论的。

这个行业因为有新的玩家进来,有的可能搞一些恶性竞争。我们有一些产品非常好,但是有一些友商为了拿业务不计成本去做,当然我们希望他们够做出来。但是我们跟国内的一些友商打过交道,有一些产品客户定完点,两个月之后客户跟我们说,你们当时说是不是某某功能能达到什么要求,我回答是的,然后客户告诉我说现在定点的供应商达不到了,我们作为同行业的也不好说什么,有时客户可能因为这么一个项目技术问题直接被中止。所以还是需要营造一个公平的竞争环境,如果恶性竞争,对整个行业冲击比较大,尤其是新的玩家,因为新的玩家他为了拿业务是不计成本的,因为他的钱可能不是他口袋的钱,是投资人的钱。

谢谢各位。

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