商用车智能驾驶舱探析

张奉勇

近些年来，“互联网+”正在逐步渗入和影响我们的生活和工作，尤其自2015年全国两会《政府工作报告》首倡"互联网+"，且每年《政府工作报告》均布局"互联网+"以来。其中：2018年两会报告提出：在多领域推进“互联网+”；发展智能产业，拓展智能生活，建设智慧社会。2019年两会报告提出：全面推进“互联网+”，运用新技术新模式改造传统产业。2020年两会报告又提出：继续出台支持政策，全面推进“互联网+”，打造数字经济新优势。

5年来，在我国政府倡导和推动下，“互联网+”已广泛融入各行各业，包括道路运输行业等重点领域，物联网、车联网等正在得到越来越多应用，自动驾驶也实现了试验运行。而随着2019年“5G”时代的到来, “互联网+”更是如虎添翼，在获得更高传输质量、效率和同步精度下，推动了云计算、人工智能、无人驾驶、远程医疗等进一步发展和应用落地。有人形象比喻，互联网与5G的关系，好比是汽车(互联网)放在了高速公路(5G)上。

1.商用车智能驾驶舱，将会变成未来流通领域一个移动超级关键点

商用车作为生产资料，随着互联网发展以及5G等通信技术的到来，已经不再是一个简单的运输工具，而更像是一个智能化的移动仓，终端与车辆之间可以实现互联，终端可以远程管理车辆及车上的人和物，目的是进一步提升运输的安全、效率和降低运营成本。而这需要终端与商用车自身的各种应用场景进行对接。

例如，从事物流运输的各种货车、物流中心的调度系统、仓储中心的配货系统等数据，都需要跟各种终端无缝对接，达到各种信息共享；因此，商业来往中各种物流系统、终端用户、

货车驾驶员、货主等信息也越来越多地被要求集中到商用车驾驶舱中，以便车主/驾驶人员及时了解整个流通领域的信息反馈。因此，商用车智能驾驶舱将会变成未来流通领域的一个移动超级关键点。而如今随着5G通信技术和物联网的推广普及，这一场景正在加速到来。

2.打造商用车智能驾驶舱，需要哪些技术？

从目前来看，国内大多数商用车驾驶舱，还很难跟现有大数据中心、手机信息终端、城市限行实时数据中心、配货中心等对接起来，而且车主/驾驶者很难及时了解终端用户/货仓/货主等的需求，因此市场需求迫使传统驾驶舱逐渐由原来的物理按键(如图1)向数字化(如图2、图3)转变，仪表盘、中控、转向盘都在向数字化座舱靠近。

图1 传统驾驶舱内布满了许多物理按键

因此，网联化和自动化也是未来商用车发展的趋势和主要应用场景。这些技术将逐步应用到商用车中，以有效减少驾驶员因为长途驾驶疲劳导致危险的发生。自动驾驶是驾驶舱高度智能化的结果。目前，国外推出的无人驾驶(自动驾驶)卡车有：沃尔沃Vera(全球首款取消驾驶室)、梅赛德斯—奔驰的未来卡车2025(Future Truck 2025)、依维柯的 Z TRUCK、福莱纳的Cascadia，博世的Vision X概念卡车、特斯拉的Tesla Semi等；国内也有不少商用车企业，例如中国重汽、一汽解放、上汽红岩、东风商用车、福田戴姆勒等推出了自动驾驶重卡，宇通客车、厦门金龙、安凯客车等推出了自动驾驶客车，在局部场景投入试验运行或商业运行。从目前来看，国内外推出的自动驾驶商用车的驾驶舱内，大多数仍保留了供人工驾驶操作系统，可以在人工驾驶和自动驾驶之间切换(如图2)。

下面以特斯拉的自动电动卡车为例。据报道，2017年11月17日，特斯拉在美国发布了配备Autopilot自动驾驶系统的电动半挂牵引车Tesla Semi(如图3)；曾有分析认为2019年可以实现量产，后又传特斯拉拟2020年“限量生产”，但都未实现。根据特斯拉最新推出的2020年第4季度收益报告，Tesla Semi拟在2021年开始量产，并在2022年逐步增加。

图2 国内外推出的自动驾驶卡车的智能驾驶舱内，大多数仍保留了供人工接管的驾驶操作系统，但物理按键大大减少

图3 特斯拉2017年发布的自动驾驶电动半挂牵引车Tesla Semi及其智能驾驶舱

3.国内谁能够支持打造商用车智能驾驶舱？

近年来，行业多家企业正在设计开发以驾驶员为中心的智能驾驶舱(室)。其开发的商用车驾驶舱不只是工作环境，也是生活环境。在优化驾驶舱现有功能的前提下，提升驾驶员的生活质量，让驾驶员享受到长途驾驶乐趣，这也是卡车发展的重要趋势之一。表1示出博世针对商用车智能驾驶舱市场需求而进行的产品规划。

智能驾驶舱的场景化设计应当结合商用车用户的使用体验。 例如，同一个功能会自动根据不同应用场景显示不同内容，以最大程度满足不同应用场景需求。在不同场景下，商用车(车载)终端应自动保持运输公司的最新状态，并保持车内各功能的相互联动；针对不同的用车模型及出行场景，设计不同的出行方式。通过使用配置文件预定义的选择快速启动路线，设计规划，从而设计出高效安全的卡车运行界面。

比如，对驾驶员行车途中不良行为(图4)的监测和干预(图5)，即保证了行车安全，也提高了物流效率。在智能驾驶舱内，通过机器视觉和生理数据分析等手段，实时监测商用车驾驶员的行为，包括疲劳状态和生理状态，通过将心率、心跳、血压、呼吸等生物识别系统与环境检测系统进行互联，再通过检测与数据分析，对潜在的危及驾驶安全的影响因素进行实时干预(报警、电话提醒等)，让智能驾驶真正成为服务于用户的健康与安全助手。

表1 商用车智能驾驶舱市场需求和发展规划(引自博世报告)

图4 驾驶员的不良驾驶行为，包括行驶途中打电话、抽烟、玩手机、疲劳驾驶等

图5 对驾驶员的不良行为实时进行干预

基于各种需求和市场未来趋势，某企业开发的基于某车载处理芯片的商用车智能驾驶舱平台，可以驱动车内5块高清显示屏，可以介入5路视频信号输入，可以对商用车360°全景/盲区监测/疲劳驾驶监测，同时也支持100 MHz/1 000 MHz车载以太网，并为商用车辅助(自动)驾驶中用到的多种数据融合提供支持；同时也跟手机APP无缝对接(如图6)，手机上的APP数据和应用以及来自物流中心/配货中心的实时数据也被集成进入驾驶舱主控显示屏中。图7是智能驾驶舱的系统原理框图。

图6 商用车智能驾驶舱平台也跟手机APP无缝对接

4.智能驾驶舱在物流运输领域具有更加重要的意义

在商用车主要应用领域——物流运输领域中，运输成本是其中的最大头，占比过半。由于运输需求的个性化差异，时效、安全和成本又是行业普遍存在的3大痛点。针对这些行业痛点，锐明技术的智能驾驶舱解决方案，对传统卡车进行了多维度赋能，可以将运输环节拆分为车队管理、数字结算、安全管理、智能装备等方面有机的结合在车载终端，将为物流运输带来更大的想象空间，也带来了不同企业在智慧物流上的提升。