摘要:隨著汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的發(fā)展,中國汽車在電動汽車及智能網(wǎng)聯(lián)方面已走在世界先列,中國汽車出口量在2023 年躍居世界出口第一。由于海外在法規(guī)、環(huán)境、需求等方面存在差異,導(dǎo)致海外版智能座艙的設(shè)計(jì)與國內(nèi)有所不同。因此,需要在車輛上市前針對差異性設(shè)計(jì)完成充分的測試驗(yàn)證,以保證出口質(zhì)量。對海外智能座艙與國內(nèi)的差異點(diǎn)進(jìn)行對比,研究座艙海外測試需要考慮的方向及具體測試方法,填補(bǔ)了座艙出口測試研究的空白。
關(guān)鍵詞:智能座艙;設(shè)計(jì)差異;出口測試
0 前言
隨著新能源汽車在中國的迅速發(fā)展,中國新能源汽車在電池技術(shù)、車型設(shè)計(jì)、智能化等方面已處于全球領(lǐng)先地位,成為全球市場的熱門產(chǎn)品。2023 年,中國汽車出口量達(dá)552.1 萬輛,同比增長52.7%;其中,新能源汽車出口172.7 萬輛,同比增長61.5%,中國由此躍居世界汽車出口國第一。2023 年,中國汽車主要出口至俄羅斯、墨西哥、比利時、澳大利亞、英國等國家。
由于海外在法規(guī)、環(huán)境、需求等方面存在差異,海外版智能座艙的設(shè)計(jì)和國內(nèi)有所不同。因此,需要在車輛上市前針對差異性設(shè)計(jì)完成充分的測試驗(yàn)證,以保證出口質(zhì)量,避免因驗(yàn)證不充分導(dǎo)致問題流入出口市場,引起客戶不滿。一旦問題在售后市場暴露,不僅解決問題的成本和時間耗費(fèi)巨大,而且會對中國汽車品牌的口碑產(chǎn)生負(fù)面影響,對中國汽車未來出口影響深遠(yuǎn)。
目前,針對智能座艙出口測試的研究較少,本文主要針對海外智能座艙和國內(nèi)的差異點(diǎn),以及座艙海外測試需要考慮的方向及具體測試方法進(jìn)行詳細(xì)闡述,以填補(bǔ)座艙出口測試研究的空白。
1 海外座艙差異研究及測試方法
1. 1 法規(guī)差異
目前,智能座艙整車海外法規(guī)差異主要包含駕駛員疲勞和注意力警報(DDAW)、先進(jìn)駕駛員分心警告(ADDW)、緊急呼叫(eCall)、信息安全(UNR155 法規(guī))和軟件升級(UN R156 法規(guī))等方面。這些法規(guī)測試需要基于法規(guī)要求,由在中國的認(rèn)證公司牽頭,聯(lián)合通過認(rèn)證公司考核的測試機(jī)構(gòu),KI6y3kuc+aLtv8Y1En7XIqJs202jF4KbkL7sJnlCfY8=在國內(nèi)完成對應(yīng)測試和體系認(rèn)證,并將測試結(jié)果遞交至出口國。
1. 1. 1 DDAW
歐洲強(qiáng)制法規(guī)EU 2021/1341《駕駛員疲勞和注意力警告系統(tǒng)的技術(shù)要求》于2022 年7 月6 日正式實(shí)施,出口歐盟整車必須通過該法規(guī)測試。
DDAW 系統(tǒng)用于監(jiān)測駕駛員的嗜睡程度,并通過車輛人機(jī)界面(HMI)對駕駛員進(jìn)行提醒,以降低因疲勞引發(fā)的事故概率。DDAW 系統(tǒng)使用卡羅林斯卡嗜睡量表(KSS)測量參與者的睡意等級,要求在車輛速度超過70 km/h 時,DDAW 功能自動啟動,且能在白天和夜間有效運(yùn)行。當(dāng)駕駛員的睡意程度達(dá)到KSS 8 級或以上時,DDAW 系統(tǒng)必須向駕駛員發(fā)出警告。
1. 1. 2 ADDW
新的歐盟通用安全法規(guī)(GSR)規(guī)定,自2024年7 月6 日起,出口歐盟的新車型必須配備符合技術(shù)法規(guī)要求的ADDW 系統(tǒng),并通過該法規(guī)測試。
ADDW 系統(tǒng)可幫助駕駛員持續(xù)關(guān)注交通狀況,并在駕駛員分心時發(fā)出警告,以減少因?yàn)轳{駛員分心導(dǎo)致的事故發(fā)生。該系統(tǒng)要求在車輛速度超過20 km/h 時系統(tǒng)自動啟動,并且在白天和夜間可以有效運(yùn)行。當(dāng)車速≥50 km/h,單次分心持續(xù)時間達(dá)到或超過3.5 s,系統(tǒng)報警;當(dāng)車速≥20 km/h,單次分心持續(xù)時間達(dá)到或超過6 s,系統(tǒng)報警。
1. 1. 3 eCall
eCALL 是一種車輛事故緊急呼叫系統(tǒng),利用移動通信和衛(wèi)星定位功能,在發(fā)生交通事故后,與最近的救援中心的統(tǒng)一號碼(如歐盟的112)建立電話連接。除語音通話外,車載eCALL 系統(tǒng)還會上報事故位置和車輛等信息[1]。出口歐盟、阿聯(lián)酋、沙特、俄羅斯等國家的車輛必須配備eCALL 功能模塊,并通過相應(yīng)法規(guī)測試。
eCALL 法規(guī)測試內(nèi)容主要包括三部分:整車碰撞測試(在正面和側(cè)面碰撞等測試工況下,檢查eCall 系統(tǒng)是否能正常工作)、音頻系統(tǒng)防撞測試(檢查碰撞后音頻系統(tǒng)是否能正常工作)、碰撞觸發(fā)機(jī)制(要求整車在發(fā)生標(biāo)準(zhǔn)碰撞或嚴(yán)重程度較低的事故中能觸發(fā)eCall 系統(tǒng))。
1. 1. 4 信息安全和軟件升級
電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化已成為汽車產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展趨勢,其面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險急劇上升。同時,車輛在整個生命周期內(nèi)可以通過軟件升級增加功能或變更已有功能,因此軟件升級的安全可靠性也很重要。
聯(lián)合國世界車輛法規(guī)協(xié)調(diào)論壇(WP.29)發(fā)布了UN R155 法規(guī)和UN R156 法規(guī)兩項(xiàng)關(guān)于智能網(wǎng)聯(lián)汽車信息安全和軟件升級的重要法規(guī),這兩條法規(guī)適用于1958 協(xié)議下的成員國,只要生產(chǎn)的汽車銷售到這些協(xié)議成員國,就必須通過該項(xiàng)認(rèn)證。
UN R155 法規(guī)主要圍繞通信安全、外部連接安全、升級安全、數(shù)據(jù)安全、后臺服務(wù)器安全、使用者無意識行為威脅、未能有效防護(hù)或加固的威脅等關(guān)鍵信息,完成法規(guī)認(rèn)證測試及相關(guān)體系建設(shè)。
UN R156 法規(guī)主要圍繞真實(shí)性和完整性、軟件版本號的更新和讀取、軟件版本號的防篡改、升級失敗處理、電量保障、升級車輛安全、升級前用戶告知、升級影響駕駛安全、升級結(jié)果告知和先決條件等,完成法規(guī)認(rèn)證測試及相關(guān)體系建設(shè)。
1. 2 環(huán)境差異
出口國和中國在環(huán)境上存在差異,例如在全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(地圖圖資)、移動通信運(yùn)營商和收音頻段等存在差異,需要針對這些差異點(diǎn)進(jìn)行國內(nèi)模擬測試或海外適應(yīng)性路試,以確保差異點(diǎn)可以得到充分測試。
1. 2. 1 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(地圖圖資)
全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)目前有4 種:美國GPS、俄羅斯GLONASS、中國北斗系統(tǒng)和歐盟伽利略系統(tǒng)。當(dāng)出口國的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(地圖圖資)與中國不一致時,需要完成對應(yīng)的設(shè)計(jì)差異驗(yàn)證,以保證導(dǎo)航功能以及在車機(jī)和HUD 上顯示的準(zhǔn)確性。
測試驗(yàn)證方法有2 種:① 國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室模擬,即在整車屏蔽室,屏蔽外部信號,利用導(dǎo)航信號模擬器模擬全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號,針對導(dǎo)航進(jìn)行定位測試及導(dǎo)航功能測試,驗(yàn)證導(dǎo)航性能、功能,以及導(dǎo)航相關(guān)信息在車機(jī)和HUD 上的顯示是否同步、顯示是否準(zhǔn)確等;② 國外實(shí)地驗(yàn)證,即將車輛發(fā)往國外,結(jié)合與網(wǎng)絡(luò)、本地化相關(guān)的模塊及測項(xiàng)特性,合理規(guī)劃線路,覆蓋城市、峽谷、高速路、城區(qū)、山區(qū)道路等場景進(jìn)行海外實(shí)車測試,完成導(dǎo)航功能及與HUD 交互功能等相關(guān)測試,及時發(fā)現(xiàn)并推動問題在車輛上市前解決。
1. 2. 2 移動通信運(yùn)營商
中國移動通信運(yùn)營商主要有中國移動、中國聯(lián)通和中國電信等,其他國家的移動通信運(yùn)營商和中國不同。例如,泰國的移動通信運(yùn)營商主要是AIS和DTAC,新加坡移動通信運(yùn)營商主要是Starhub、Singtel 和Mobile One。由于運(yùn)營商不同,所有與移動通信運(yùn)營商相關(guān)的功能(遠(yuǎn)程控制、軟件升級和生態(tài)APP)都會存在差異,均需要進(jìn)行測試驗(yàn)證。
測試驗(yàn)證方法有2 種:① 國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室模擬。中國汽研無線網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)室可以對全球70 余個國家、200 余家運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行模擬,全面評估汽車的復(fù)雜無線網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性,模擬海外運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在實(shí)驗(yàn)室完成基本通信業(yè)務(wù)、移動性和穩(wěn)定性等網(wǎng)聯(lián)功能與性能測試。② 國外實(shí)地驗(yàn)證。綜合考慮網(wǎng)絡(luò)情況、運(yùn)營商、服務(wù)器等本地化相關(guān)測試特性,規(guī)劃覆蓋城市、峽谷、高速路、城區(qū)、山區(qū)等場景的相關(guān)線路,進(jìn)行國外場景實(shí)車測試。
1. 2. 3 收音頻段
各國收音頻段和步進(jìn)因地區(qū)而異,主要受當(dāng)?shù)貜V播標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的影響。例如,中國、韓國等亞洲國家FM 廣播頻段標(biāo)準(zhǔn)通常為87.5~108.0 MHz,日本FM 廣播的頻段通常為76~90 MHz(但在2014 年開放了90~95 MHz 的頻段)。另外,數(shù)字音頻廣播作為無線傳輸技術(shù)的創(chuàng)新成果,以數(shù)字化方式傳送高質(zhì)量的聲音和數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)模擬廣播相比,數(shù)字音頻廣播能夠提供更高品質(zhì)的音質(zhì)體驗(yàn)和多樣化廣播服務(wù),并且具備強(qiáng)大的抗干擾能力[2],歐洲、中東等國家及地區(qū)都已使用駕駛員安全氣囊(DAB),出口這些國家及地區(qū)的車輛需要配置DAB。如果針對以上差異的驗(yàn)證不充分,可能會出現(xiàn)FM 鎖不住臺、DAB 使用異常等問題。
測試驗(yàn)證方法有2 種:① 國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室模擬,即用信號源模擬對應(yīng)信號,完成收音頻段、步進(jìn)、DAB、無線數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)(RDS)對應(yīng)測試。② 國外實(shí)地驗(yàn)證,即將車發(fā)往國外,考慮隧道、地下車庫和電磁干擾等相關(guān)場景完成收音、DAB 相關(guān)測試。測試過程中需要重點(diǎn)測試與車機(jī)相關(guān)的交互功能是否正常,以及DAB 和FM 的切換功能是否正常。
1. 3 需求差異
1. 3. 1 車機(jī)語言的使用習(xí)慣
出口車輛車機(jī)顯示文字需要使用出口國對應(yīng)語言,若未針對該部分內(nèi)容進(jìn)行測試,可能會導(dǎo)致翻譯錯誤、書寫不規(guī)范等相關(guān)問題。
中國和其他國家的使用習(xí)慣有差異。例如,中國的日期顯示格式為年/月/日,俄羅斯的日期顯示格式為日/月/年。為避免出現(xiàn)不符合出口國使用習(xí)慣的情況,需要針對出口車完成相關(guān)測試。
該測試可以在國內(nèi)進(jìn)行,也可以在國外進(jìn)行。測試方法是在中國或者出口國邀請出口國懂汽車的母語者,針對所有車機(jī)顯示內(nèi)容進(jìn)行翻譯準(zhǔn)確性和出口國使用習(xí)慣符合性的測試,確保車機(jī)語言翻譯和使用習(xí)慣完全符合出口國使用需求。
1. 3. 2 語音交互
在汽車行業(yè)中,將語音智能交互與汽車產(chǎn)品相結(jié)合,提升用戶在駕駛過程中的體驗(yàn)[3],越來越多的中國出口車輛配備了豐富的語音交互功能,語音需要使用出口國對應(yīng)語言,需要針對語音交互完成對應(yīng)功能測試。
該差異測試可以在國內(nèi)進(jìn)行,也可以在國外進(jìn)行。在國內(nèi)測試主要有2 種方式:① 真人測試,即邀請出口國懂汽車的母語者針對語料清單完成語音交互功能測試;② 語料測試,即外籍人士錄制相關(guān)語料,通過國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的語音交互測試系統(tǒng)播放語料,完成語音交互功能和性能測試(語音喚醒率、交互成功率、誤喚醒率等)。
在國外測試主要為真人測試,測試方法與國內(nèi)真人測試方式相同。
2 測試方法對比
2. 1 法規(guī)差異
DDAW、ADDW、eCall、信息安全和軟件升級等法規(guī)測試及認(rèn)證,目前均在國內(nèi)完成。需要找到對應(yīng)出口國在中國的認(rèn)證公司,由通過認(rèn)證公司考核的測試機(jī)構(gòu)在認(rèn)證公司人員的見證下,在國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室完成對應(yīng)測試,并將測試結(jié)果提交至出口國。
2. 2 環(huán)境差異
全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(地圖圖資)、移動通信運(yùn)行商和收音頻段等環(huán)境差異的測試驗(yàn)證,一般有2 種方法:實(shí)驗(yàn)室模擬測試和海外實(shí)地驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)室模擬測試的成本低,時間周期短,問題再現(xiàn)性好,但可覆蓋的場景沒有海外實(shí)地驗(yàn)證場景多。海外實(shí)地驗(yàn)證的測試成本高,時間周期長,覆蓋的測試場景全面。綜合考慮時間和成本,建議裝車初期車輛先在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證,待國內(nèi)測試問題解決后再發(fā)車到出口國進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證。
2. 3 需求差異
出口國和中國在使用習(xí)慣/語言、語音交互需求差異的測試驗(yàn)證,也有國內(nèi)測試和國外測試2 種方法。國內(nèi)測試的測試時間短,成本低,且在國內(nèi)測試完成后無需在國外再進(jìn)行驗(yàn)證。國外測試則由于車輛需要運(yùn)輸?shù)絿鈱?dǎo)致時間周期很長,成本高。綜合考慮,建議需求差異測試在國內(nèi)進(jìn)行。
3 結(jié)語
本文深入研究了海外智能座艙與國內(nèi)的相關(guān)差異,主要從法規(guī)差異、環(huán)境差異和需求差異三部分詳細(xì)介紹對應(yīng)的差異內(nèi)容及相關(guān)測試方法。法規(guī)測試在國內(nèi)通過認(rèn)證公司完成對應(yīng)測試,并將測試結(jié)果提交至出口國。針對導(dǎo)航、軟件升級、遠(yuǎn)程控制等因環(huán)境差異導(dǎo)致的功能測試,建議在汽車裝車初期,先在國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬測試,待實(shí)驗(yàn)室模擬發(fā)現(xiàn)的問題解決后,再將車輛發(fā)往出口國進(jìn)行海外適應(yīng)性測試。針對車機(jī)翻譯、使用習(xí)慣、語音交互等需求差異導(dǎo)致的測試,從成本和時間周期角度來考慮,建議在國內(nèi)完成。
參考文獻(xiàn)
[ 1 ] 關(guān)丹竹.eCALL 技術(shù)原理及信令流程探討[J].廣東通信技術(shù),2023(9):55-58.
[ 2 ] 孫鵬皓. 數(shù)字音頻廣播關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[J].電聲技術(shù),2024,48(1):47-48.
[ 3 ] 任智群. 智能語音交互在駕駛過程中的應(yīng)用[J].數(shù)碼設(shè)計(jì),2017,6(8):13-14