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        智能互聯汽車彈窗信息數據庫平臺化開發(fā)探究

        2021-11-08 06:12:40彭方強王泰安彭昌波邱聰雨
        汽車電器 2021年10期
        關鍵詞:數據庫智能用戶

        彭方強 , 錢 威 , 王泰安 , 彭昌波 , 邱聰雨

        (1.極氪汽車 (寧波杭州灣新區(qū))有限公司, 浙江 寧波 315336;2.吉利汽車研究院 (寧波)有限公司, 浙江 寧波 315336)

        1 前言

        隨著汽車智能化、網聯化不斷演進,各種功能增加,智能互聯汽車各個系統(tǒng)的集成度越來越高,系統(tǒng)之間的關聯關系變得愈加復雜。一方面,系統(tǒng)內部集成功能越來越多,耦合程度越來越緊密;另一方面,智能互聯汽車市場需求個性化越來越高,為了更好地占領市場,汽車公司進行多品種、多車型的汽車開發(fā)和生產。為了解決新車開發(fā)時間長成本高與快速且成本低開發(fā)的矛盾,汽車平臺化設計應運而生。

        平臺,從概念上講,是指基礎,一般主要指具有通用性的技術基礎、結構基礎或業(yè)務基礎[1],本文平臺指的是通用性的技術基礎。

        智能互聯汽車功能需求在不斷迭代增加,智能體驗也在不斷提高。作為主打智能科技的各種屏幕也越來越多,數字儀表、抬頭顯示器、中控屏、后排座椅屏、扶手屏等,各個屏內彈出的文本消息提醒或是帶有圖文的消息也越來越多,人機交互作為駕乘人員與車輛溝通的重要紐帶,各個功能的操作提醒、故障提示都需要呈現給用戶。智能互聯汽車功能多達幾百項,不僅包含常規(guī)的驅動控制,能源管理,主、被動安全,還包括智能座艙和自動駕駛。從功能域的角度來看,對用戶的操作使用影響、關注的程度也并非在一個等級上,即使是在同一功能下,不同內容的顯示也需要根據服務場景、用意進行區(qū)分判斷,不能一概而論,因此需要對彈窗信息進行分類規(guī)劃,定義優(yōu)先級、顯示時長、指示燈和提示音等都需要彈窗信息數據庫開發(fā)。

        智能互聯汽車彈窗信息數據庫平臺開發(fā)主要是為了適應不同項目需求,縮短車輛的設計開發(fā)周期,降低產品設計成本,采用平臺化設計以提高通用化的理念,以更低的開發(fā)成本和更短的開發(fā)周期來實現更多智能互聯車型產品開發(fā)和生產。

        2 平臺要求

        平臺的基礎是通用化和標準化,通用化是建立在標準化的基礎上,彈窗數據庫的開發(fā)模板要求標準化,在開發(fā)初期就要求統(tǒng)一,平臺按照此模板收集各項目的功能需求,相同功能需求放在一塊,便于開發(fā)過程中的合并和優(yōu)化。

        2.1 平臺開發(fā)范圍

        1)平臺開發(fā)范圍需要明確定義哪些屏幕彈窗屬于平臺開發(fā),哪些屏幕彈窗屬于項目獨有開發(fā)。如圖1所示。彈窗數據庫標準化應明確:功能名稱、彈窗ID、文字ID、符號ID、功能優(yōu)先級、屏幕的超時顯示時間和最小顯示時間、提醒/報警音源。如表1所示,功能名稱和彈窗ID由平臺統(tǒng)一定義,彈窗ID必須是唯一的,因為要和系統(tǒng)觸發(fā)邏輯進行匹配;在平臺許可下,可以給項目分配獨有字段ID,其余項參數則可支持項目按照自己造型風格更改 (注意:表1中的參數僅示例)。平臺開發(fā)范圍包括但不僅限于以下項目:工具、流程、交付物;彈窗數據庫;文本數據庫;符號數據庫;音源數據庫;系統(tǒng)軟件平臺消息處理程序;多媒體協(xié)議。

        圖1 領克05HUD領航輔助彈窗[2]

        表1 彈窗信息數據庫

        2)車型項目開發(fā)范圍為:UI,UE,動畫,微動效;字體;音源文件。

        3)平臺職責:承接功能需求,確保方案平臺化;開發(fā)平臺數據庫,開發(fā)系統(tǒng)邏輯。

        4)項目職責:確保系統(tǒng)邏輯與UE一致;確保平臺數據庫在項目正確使用;參數標定,測試問題分析。

        2.2 平臺策略定義

        1)平臺策略

        平臺策略要求方案平臺化,同一個功能,各車型項目實現的方案應確保一致,這樣系統(tǒng)觸發(fā)條件一致,平臺的彈窗信息數據庫應收集所有項目的功能需求,是一個合集,按照統(tǒng)一的策略進行開發(fā),平臺數據庫可迭代,增量化開發(fā),可以創(chuàng)建新的彈窗信息來滿足新增車型的需求。

        平臺數據庫最大化開發(fā)分為大版本發(fā)布、小版本更新,按照時間點平行化開發(fā),如圖2所示,車型數據庫則是每個節(jié)點直接從平臺數據庫進行分支開發(fā),大版本同步一次,小版本根據項目需求迭代一次或多次。

        圖2 車型分支策略

        2)版本規(guī)則

        版本管理是為了對軟件開發(fā)過程中所創(chuàng)建的配置對象的不同版本進行管理,保證任何時間都可以取得正確的版本以及版本的組合,版本規(guī)則需要體現以下要素:平臺大版本,小版本,開發(fā)階段;項目大版本,小版本,開發(fā)階段;可管理,可追溯。

        2.3 開放性和靈活性

        1)通過Notification ID索引。智能互聯汽車由于功能多,所以彈窗信息數量也多,多達幾百條。為了便于查找、管理、修改,可以通過notification ID進行索引,平臺化和不同車型分配不同字段的ID,平臺化通用部分定義ID1~300,再依次是車型A項目ID字段,ID301~400,車型B項目字段,ID401~500,依此類推。這樣做的優(yōu)點是通過Notification ID就知道是平臺化需求還是項目需求,也可更好地和系統(tǒng)觸發(fā)邏輯進行匹配。

        2)支持各車型關聯參數標定更改。每個車型屏幕上的報警符號、報警音、文本表達都有其車型特色,彈窗信息數據庫應滿足不同車型需要,支持車型關聯參數標定更改。如顯示時間、用戶模式,這些參數也可以支持標定更改。

        3)支持軟件不同變種。同一個車型有低、中、高配,不同車型之間差異更多,所以彈窗信息數據庫應支持軟件的不同變種。

        4)支持車輛配置。每個車型在某個配置族只能選擇一個配置進行定義,不同車型在同一個配置族可能會有不同的配置值。配置的存在,降低了系統(tǒng)的復雜度,減少了軟件的版本數量,維持了平臺化的系統(tǒng)開發(fā)。

        2.4 擴展性

        支持平臺功能擴展,通過增加Notification ID添加新的功能;車型量產后,也可以通過OTA添加新的彈窗信息。

        3 平臺構建

        彈窗信息數據庫平臺主要由UI/UE、報警音和提示音以及操作系統(tǒng)、系統(tǒng)硬件、軟件等部分構成[3]。構建開放式彈窗信息人機交互平臺需要綜合考慮以下部分內容。由于操作系統(tǒng)和系統(tǒng)硬件非本文討論范圍,這里不做分析。

        3.1 UI/UE

        UI/UE包含文本數據庫和符號數據庫,文本應該規(guī)范用語,力求簡潔實用,如:“請執(zhí)行定期保養(yǎng)、ACC自適應巡航不可用、駕駛員未系安全帶”等,文本數據庫包括文本用詞及其翻譯,文本框需要定義行數、每行字符數、字符總數、每行漢字個數、像素長/高值等;符號數據庫包含符號ID,ID1~200定義為平臺通用部分,相同功能的應具有相同的ID,在平臺符號庫中進行定義,ID200以后的應用于項目,項目可以設計項目特定的符號、顏色、大小、形狀,符號對于文本消息是可選的。

        3.2 報警音和提示音

        由信號觸發(fā)的聲音請求,支持多種不同類型的聲音,每個車型項目音源相同也可以不同,支持獨立標定,報警音和提示音含音源文件開發(fā),觸發(fā)策略需要與文本消息同步。

        3.3 系統(tǒng)軟件平臺

        系統(tǒng)的彈窗信息是由信號觸發(fā)的,所以在系統(tǒng)軟件平臺里,需要定義每條彈窗ID激活及失效的觸發(fā)條件、觸發(fā)信號、優(yōu)先級策略、邏輯以及是否有儀表指示燈,指示燈的顏色,并描述該彈窗消息用途場景,平臺信號數據庫和軟件需求規(guī)范最大化開發(fā),支持項目標定參數差異化。

        本節(jié)提出彈窗信息數據庫平臺觸發(fā)模型,如圖3所示,彈窗信息數據庫平臺總體上包括彈窗信息數據庫、庫文件、顯示界面、彈窗消息處理程序和用戶查看歷史消息等;其中庫文件又包含文字庫、符號庫、音源庫。

        圖3 彈窗信息數據庫平臺觸發(fā)模型

        系統(tǒng)軟件平臺實現過程為:彈窗信息處理程序負責判斷觸發(fā)條件,一旦激活條件滿足,彈窗信息被觸發(fā),系統(tǒng)調取彈窗數據庫里的彈窗IDx,其包含文字ID、符號ID、音源ID。庫文件則根據ID號,在庫里調取相應的文字、符號、音源ID,并傳給顯示界面顯示。如有多條信息,則通過優(yōu)先級策略仲裁進行排序,當消息位于隊列頂部時,則通過顯示界面顯示給用戶,直到超時或被用戶確認,或不再被觸發(fā),彈窗消息消失,此時系統(tǒng)會按照顯示時間進行隊列存儲,用戶可通過菜單或其余方式調出歷史彈窗信息,方便用戶查看。

        顯示在不同屏幕上的操作提醒、警告和故障信息是由各種車端ECU發(fā)送的數據[4],在顯示前,系統(tǒng)會根據定義策略對所有的ECU信息進行分類評估,對于同一個屏、同一顯示區(qū)域的消息,按照定義好的優(yōu)先級顯示,駕駛相關的信息需要定義在抬頭顯示器和數字儀表上,以數字儀表和抬頭顯示器為例,根據影響大小來區(qū)分:①嚴重影響行車安全的;②是否有功能安全等級;③智能駕駛退出需要人為立即接管;④一般服務提示或故障;⑤用戶提醒。

        優(yōu)先級高的可以打斷優(yōu)先級低的,優(yōu)先級1可以打斷優(yōu)先級2,3,4,優(yōu)先級2可以打斷3,4;同等優(yōu)先級之間,正在顯示的消息顯示最小定義時間后才能被新來的報警消息打斷,一個駕駛循壞內,除優(yōu)先級1外其余允許用戶主動關閉。

        同一個屏幕上也有幾個顯示區(qū)域,如中控大屏上標題欄有消息中心,可以記錄系統(tǒng)軟件評估歷史故障信息,在其中間區(qū)域上,可以做場景驅動的消息提醒,基于用戶習慣和環(huán)境改變,系統(tǒng)自動預測下一個任務,提示用戶操作的圖形化信息提醒,還有底部消息欄,主要是一些短時提示信息,如藍牙已連接等。

        3.4 配置管理

        總體來說,同平臺車型項目有很多通用的功能需求,也有差異化的功能,如圖4所示,顯示屏上的UI/UE設計相似性大,顯示屏尺寸參數類似,各種開關的操作邏輯相同,系統(tǒng)軟件平臺設計采用平臺化設計,通過配置區(qū)分不同的項目的差異化。

        圖4 平臺與車型項目的關系

        3.5 問題修正

        在彈窗數據庫發(fā)布后,如測試或售后發(fā)現一些問題需要快速修改,并需要重新發(fā)布,此時如車型的彈窗信息數據庫的發(fā)布計劃不足以滿足要求,這時需要問題修正,并升級車型數據庫版本,需要融合到平臺數據庫的,平臺數據庫也需要修正并升級版本維護。

        4 場景驅動的智能彈窗主動服務

        智能互聯汽車具備完整的信息架構,具備強大精準的智能化算法驅動的引擎可以將彈窗信息與手勢、語音融合[5],當觸發(fā)到場景引擎時,主動彈窗信息服務被喚醒,可以在恰當的時機把信息和服務主動呈現給用戶,比如車內PM2.5值過高,語音播報的同時,自動彈窗提醒用戶是否打開空氣凈化裝置,以提高車內空氣品質,這時用戶可以用手點擊或是語音,手勢確認打開,系統(tǒng)就可以主動工作。

        5 總結

        本文介紹的智能互聯汽車彈窗信息數據平臺開發(fā)的設計方法,是立足于現在國內、國外智能互聯汽車的發(fā)展趨勢及汽車行業(yè)智能化、網聯化大背景下提出的[6],為了解決不同車型差異性和通用性矛盾。一種新的可縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本的彈窗信息數據庫平臺開發(fā)方案,可以在平臺上不同車型實現最大化共享和復用,還可以通過OTA技術不斷升級迭代,更換顯示符號、顯示文字、提示音、動畫,更換時髦用語,滿足不同車型項目需求,為企業(yè)賦能。

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