巨头布阵车载系统,加速汽车智能化

 车载操作系统作为汽车的中枢,其重要性不言而喻。目前,占车载软件系统市场主导地位的主要为QNX操作系统及若干基于Linux衍生的操作系统平台(包括Android),虽然行业中Linux衍生系统的呼声很高,但实际从商用系统来说,QNX是唯一能够在行业中高居领导地位的操作系统。

QNX系统是一款商用型的类Unix实时操作系统,遵从POSⅨ规范。QNX自2000年进入中国市场,作为在嵌入式领域拥有多年经验的从业者,QNX在汽车电子市场占据了绝对主导地位。据悉,该系统使用量超过所有其他平台的组合,广泛应用于远程通讯、信息娱乐、免提以及数字仪表系统等领域,QNX还拥有业内公认的最广泛生态系统,占到了世界上最典型最成熟的欧洲和北美市场70%以上的前装市场份额。

尽管前有QNX的霸主把持市场,但汽车智能化浪潮势不可挡,引来了苹果和谷歌两大巨头加入这场智能变革。

CarPlay与Android Auto相继加入系统阵营

今年三月,苹果正式发布车载iOS系统CarPlay。苹果表示,该系统可使汽车变得更加安全、聪明和稳定。CarPlay整合了手机和汽车的通讯、娱乐功能,是苹果在手机、电脑之后进入的又一个新领域。根据苹果的介绍,用户连接iPhone手机之后,可通过CarPlay系统访问手机上的联系人、邮件、通知、地图导航以及音乐播放等,通过汽车与iPhone连接,再配合方向盘上的Siri按钮,可实现电话、地图、音乐或查看信息等功能的连通,该系统还可实现基于Siri的语音控制,以保证司机免操作,安全驾驶。

在iPhone同一辆整合了CarPlay功能的汽车建立了连接后,用户便可以利用Siri轻松读取手机内的联系人信息、打电话、回电话,甚至是收听语音留言。如果收到新信息或者新通知的话,Siri也可以通过读出信息内容或者让驾驶者使用语音命令听写的方式来进行信息回复,或者给对方回电,确保司机的视线始终聚焦车前方。

而且,CarPlay还可以为驾驶者提供更加自然的苹果地图使用体验。该服务可以根据用户最近的电话记录、电子邮件和短信内容预测出用户的目的地,并提供道路信息、到达时间预测和路线选择。当然,用户也可以要求Siri结合苹果地图服务为自己提供语音导航,导航信息则会出现在车辆的车载显示屏幕上。

多媒体方面,CarPlay可以通过汽车中控控制音乐、播客(视频分享)和有声读物,并支持部分第三方音乐程序,可以在驾驶时收听喜爱的电台服务或体育广播。

据了解,法拉利、奔驰及沃尔沃等汽车品牌宣布已确定与苹果合作,将推出CarPlay相关车型,而更多汽车厂商也将陆续跟进。几乎就在苹果推出“CarPlay”的第一时间,李书福旗下的沃尔沃也发布新闻,宣布将率先搭载苹果CarPlay。而首款搭载该系统的沃尔沃车型将是全新XC90,这款将在2014年下半年全球首发。

首批合作的厂商有16家,法拉利、奔驰、沃尔沃三家厂商已推出搭载CarPlay系统的车型,而宝马、福特、通用、本田、现代、捷豹路虎、起亚、三菱、日产、标志雪铁龙、斯巴鲁、铃木和丰田的CarPlay车型将在稍晚时间推出。通用汽车也表示,已经在其旗下部分车型中嵌入了siri功能,作为美国企业,通用汽车一定会与苹果合作。

市场调研机构 ABI Research认为,由于iPhone的受欢迎程度,预计未来5年内至少有2400万车辆支持CarPlay。苹果的产品向来很吸引消费者,汽车厂商们会迎合消费者的喜好,因此预估CarPlay也会顺势获得成功。

继苹果公司发布的Carplay车载系统之后,谷歌也于今年六月底宣布推出安卓汽车系统Android Auto,Android Auto的功能与CarPlay很相似,只支持Android设备。两大IT巨头针对汽车智能化的布局形成了“双头对弈”格局。

该操作系统也已获得不少车厂力挺,从谷歌官方网站资料上可得知Android Auto即将运用到奥迪、克莱斯勒、福特、现代、大众、沃尔沃、三菱等汽车品牌商推出的新车款上。同样的,Android Auto也能够让驾驶者可透过声控指令开启汽车的导航功能、播放音乐、搜寻餐厅等,而勿须低头分心去看车上或是手机上的屏幕,可望大幅提升开车时的安全性。此外,未来各车厂亦将与Google合作开发更多更新颖且吸睛的车用App,提高产品的附加价值。

对于两大巨头加入系统大战,QNX认为,车载系统逐渐成为巨头们窥视的一块蛋糕,而上述两家公司在移动消费电子领域的成功,势必对车载电子系统的发展产生影响,但与消费电子不同的是,车载系统兼顾了更多的传感器控制和电子控制因素,其复杂度远高于移动消费电子。目前苹果和谷歌在车载系统的动作,仍然只限于投影级的应用,以便于获得车载系统中相应的参数,而对汽车本身参数的采集,将大大丰富云端数据,使得汽车成为可管理的智能化终端,并有利于进一步的数据挖掘和分析,但同时也带来了安全方面的影响。而在汽车工业高速发展的今天,由于大量软件的使用,安全成为了最重要的考虑因素。QNX一直以软件高安全性著称,QNX还针对性发布了QNX汽车安全操作系统1.0,该操作系统达到了业界安全等级最高的ISO26262 ASIL D标准,在行业内树立了新的标杆。

“QNX作为全球最早支持Carplay和Google Auto的系统软件厂商,紧跟两大标准的发展,推出同时支持两大标准的车机系统平台,为OEM厂商提供了一个多功能融合的多元化平台,这也是其它系统平台目前做不到的。”在谈及QNX是否已经跟上述两家公司展开相关合作时,QNX软件系统公司高级技术经理张人杰如是道。

提升车载音视频系统带来更好用户体验

随着Android Auto和CarPlay相继问世,智能汽车声控系统、车载信息娱乐系统行情也跟着走俏,市场热度飙升。信息娱乐系统一直并不很受重视,但又的确能带给乘客对汽车最直观的感受和体验。随着车联网导航、语音交互等各种技术的引入,信息娱乐系统的应用又重新被挖掘和革新。作为信息娱乐系统的基础,音质则又是信息娱乐系统性能的体现。

对于信息娱乐系统的音频测试早已有成熟的测试标准,实现对音频信号的功率、失真、灵敏度、串扰、频响等一系列指标的测试。然而对音频稍有了解,就会知道,这些指标是没法完全的对应到我们对声音的真实感受,尤其是将在配制了蓝牙通话等语音功能的汽车内。虽然每个人对听觉的感受都会略有差异,但对于数字音频解码后的缺失,数据压缩的舒适度,对高、中、频的感受,是可以统计出一个主观评价的。目前汽车的音频部分出现越来越多的数字压缩技术,如蓝牙通话、语音控制等,对车载系统数字声音的舒适度也会有越来越高的要求。

罗德与施瓦茨公司表示,对于数字音质的主观评价并不是全新的技术,在移动通信领域早已应用多年。在早期,选取测试者对原始信号和测试信号进行对比,来判断数字音频的压缩、解码质量,通过大量测试人员的评估,取有效评分进行统计计算,得到对一个设备的最终得分。随着评估算法的不断完善,国际电信联盟(ITU)公布了对于声音对于蓝牙、通话的语音质量的客观评估检测算法PEAQ (Perceptual Evaluationof Audio Quality)、PESQ(Perceptual evaluation of speech quality)以及最新的POLQA(Perceptual Objective Listening Quality)算法进行评估。

算法基于心理声学模拟进行检测,心理声学模型将声音时域信号转为频域信号,通过频域信号加权模拟外耳和中耳对声音的频率响应,再映射到生理感知域,模拟耳蜗内的基底膜对不同频率成分的神经刺激,通过模拟人耳感知的特性曲线、非线性、基音缺失、掩蔽效应等。

巨头布阵车载系统,加速汽车智能化

以PESQ为例,参考信号输入被测系统后产生的输出信号,通过电平调整,以消除不同语音系统增益差别,之后通过滤波、时间对齐,经过分解各个频率信号进行听觉转换,通过最后的认知模型进行处理,得到设备的语音质量评分。

在车载的应用中,车内的扬声器与麦克风布局更会影响语音的传输质量。罗德与施瓦茨公司基于在无线通信和音视频测试领域的多年经验,针对以上需求提供一套包括蓝牙测试到语音质量评估的完整测试系统。

巨头布阵车载系统,加速汽车智能化

车载蓝牙的接收测试,由R&S UPV产生参考信号,通过麦克风输入待测蓝牙设备,通过R&S CBT32蓝牙分析仪接收数据,作为输出信号发送给R&S UPV音频分析仪。R&S UPV音频分析仪给出设备的音质评分对应车载蓝牙的播放测试,则是相反的过程。

巨头布阵车载系统,加速汽车智能化

汽车行业是一个多技术综合性的行业,而现在正是音频技术、无线通信技术、网络技术快速融合的过程。采用最新的主观评价测试方法,将能够带来更好的用户体验,大大提高厂商的竞争力。

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发布日期:2019年03月10日  所属分类:汽车电子