智能互聯(lián)汽車(chē)彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)化開(kāi)發(fā)探究

彭方強(qiáng) ， 錢(qián) 威 ， 王泰安 ， 彭昌波 ， 邱聰雨

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

1 前言

隨著汽車(chē)智能化、網(wǎng)聯(lián)化不斷演進(jìn)，各種功能增加，智能互聯(lián)汽車(chē)各個(gè)系統(tǒng)的集成度越來(lái)越高，系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系變得愈加復(fù)雜。一方面，系統(tǒng)內(nèi)部集成功能越來(lái)越多，耦合程度越來(lái)越緊密；另一方面，智能互聯(lián)汽車(chē)市場(chǎng)需求個(gè)性化越來(lái)越高，為了更好地占領(lǐng)市場(chǎng)，汽車(chē)公司進(jìn)行多品種、多車(chē)型的汽車(chē)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。為了解決新車(chē)開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)成本高與快速且成本低開(kāi)發(fā)的矛盾，汽車(chē)平臺(tái)化設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。

平臺(tái)，從概念上講，是指基礎(chǔ)，一般主要指具有通用性的技術(shù)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)或業(yè)務(wù)基礎(chǔ)［1］，本文平臺(tái)指的是通用性的技術(shù)基礎(chǔ)。

智能互聯(lián)汽車(chē)功能需求在不斷迭代增加，智能體驗(yàn)也在不斷提高。作為主打智能科技的各種屏幕也越來(lái)越多，數(shù)字儀表、抬頭顯示器、中控屏、后排座椅屏、扶手屏等，各個(gè)屏內(nèi)彈出的文本消息提醒或是帶有圖文的消息也越來(lái)越多，人機(jī)交互作為駕乘人員與車(chē)輛溝通的重要紐帶，各個(gè)功能的操作提醒、故障提示都需要呈現(xiàn)給用戶(hù)。智能互聯(lián)汽車(chē)功能多達(dá)幾百項(xiàng)，不僅包含常規(guī)的驅(qū)動(dòng)控制，能源管理，主、被動(dòng)安全，還包括智能座艙和自動(dòng)駕駛。從功能域的角度來(lái)看，對(duì)用戶(hù)的操作使用影響、關(guān)注的程度也并非在一個(gè)等級(jí)上，即使是在同一功能下，不同內(nèi)容的顯示也需要根據(jù)服務(wù)場(chǎng)景、用意進(jìn)行區(qū)分判斷，不能一概而論，因此需要對(duì)彈窗信息進(jìn)行分類(lèi)規(guī)劃，定義優(yōu)先級(jí)、顯示時(shí)長(zhǎng)、指示燈和提示音等都需要彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)。

智能互聯(lián)汽車(chē)彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)主要是為了適應(yīng)不同項(xiàng)目需求，縮短車(chē)輛的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本，采用平臺(tái)化設(shè)計(jì)以提高通用化的理念，以更低的開(kāi)發(fā)成本和更短的開(kāi)發(fā)周期來(lái)實(shí)現(xiàn)更多智能互聯(lián)車(chē)型產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。

2 平臺(tái)要求

平臺(tái)的基礎(chǔ)是通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，通用化是建立在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，彈窗數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)模板要求標(biāo)準(zhǔn)化，在開(kāi)發(fā)初期就要求統(tǒng)一，平臺(tái)按照此模板收集各項(xiàng)目的功能需求，相同功能需求放在一塊，便于開(kāi)發(fā)過(guò)程中的合并和優(yōu)化。

2.1 平臺(tái)開(kāi)發(fā)范圍

1）平臺(tái)開(kāi)發(fā)范圍需要明確定義哪些屏幕彈窗屬于平臺(tái)開(kāi)發(fā)，哪些屏幕彈窗屬于項(xiàng)目獨(dú)有開(kāi)發(fā)。如圖1所示。彈窗數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)明確：功能名稱(chēng)、彈窗ID、文字ID、符號(hào)ID、功能優(yōu)先級(jí)、屏幕的超時(shí)顯示時(shí)間和最小顯示時(shí)間、提醒/報(bào)警音源。如表1所示，功能名稱(chēng)和彈窗ID由平臺(tái)統(tǒng)一定義，彈窗ID必須是唯一的，因?yàn)橐拖到y(tǒng)觸發(fā)邏輯進(jìn)行匹配；在平臺(tái)許可下，可以給項(xiàng)目分配獨(dú)有字段ID，其余項(xiàng)參數(shù)則可支持項(xiàng)目按照自己造型風(fēng)格更改 （注意：表1中的參數(shù)僅示例）。平臺(tái)開(kāi)發(fā)范圍包括但不僅限于以下項(xiàng)目：工具、流程、交付物；彈窗數(shù)據(jù)庫(kù)；文本數(shù)據(jù)庫(kù)；符號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)；音源數(shù)據(jù)庫(kù)；系統(tǒng)軟件平臺(tái)消息處理程序；多媒體協(xié)議。

圖1 領(lǐng)克05HUD領(lǐng)航輔助彈窗［2］

表1 彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)

2）車(chē)型項(xiàng)目開(kāi)發(fā)范圍為：UI，UE，動(dòng)畫(huà)，微動(dòng)效；字體；音源文件。

3）平臺(tái)職責(zé)：承接功能需求，確保方案平臺(tái)化；開(kāi)發(fā)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)邏輯。

4）項(xiàng)目職責(zé)：確保系統(tǒng)邏輯與UE一致；確保平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)在項(xiàng)目正確使用；參數(shù)標(biāo)定，測(cè)試問(wèn)題分析。

2.2 平臺(tái)策略定義

1）平臺(tái)策略

平臺(tái)策略要求方案平臺(tái)化，同一個(gè)功能，各車(chē)型項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的方案應(yīng)確保一致，這樣系統(tǒng)觸發(fā)條件一致，平臺(tái)的彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)收集所有項(xiàng)目的功能需求，是一個(gè)合集，按照統(tǒng)一的策略進(jìn)行開(kāi)發(fā)，平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)可迭代，增量化開(kāi)發(fā)，可以創(chuàng)建新的彈窗信息來(lái)滿(mǎn)足新增車(chē)型的需求。

平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)最大化開(kāi)發(fā)分為大版本發(fā)布、小版本更新，按照時(shí)間點(diǎn)平行化開(kāi)發(fā)，如圖2所示，車(chē)型數(shù)據(jù)庫(kù)則是每個(gè)節(jié)點(diǎn)直接從平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分支開(kāi)發(fā)，大版本同步一次，小版本根據(jù)項(xiàng)目需求迭代一次或多次。

圖2 車(chē)型分支策略

2）版本規(guī)則

版本管理是為了對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中所創(chuàng)建的配置對(duì)象的不同版本進(jìn)行管理，保證任何時(shí)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(xiàn)以下要素：平臺(tái)大版本，小版本，開(kāi)發(fā)階段；項(xiàng)目大版本，小版本，開(kāi)發(fā)階段；可管理，可追溯。

2.3 開(kāi)放性和靈活性

1）通過(guò)Notification ID索引。智能互聯(lián)汽車(chē)由于功能多，所以彈窗信息數(shù)量也多，多達(dá)幾百條。為了便于查找、管理、修改，可以通過(guò)notification ID進(jìn)行索引，平臺(tái)化和不同車(chē)型分配不同字段的ID，平臺(tái)化通用部分定義ID1～300，再依次是車(chē)型A項(xiàng)目ID字段，ID301～400，車(chē)型B項(xiàng)目字段，ID401～500，依此類(lèi)推。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)Notification ID就知道是平臺(tái)化需求還是項(xiàng)目需求，也可更好地和系統(tǒng)觸發(fā)邏輯進(jìn)行匹配。

2）支持各車(chē)型關(guān)聯(lián)參數(shù)標(biāo)定更改。每個(gè)車(chē)型屏幕上的報(bào)警符號(hào)、報(bào)警音、文本表達(dá)都有其車(chē)型特色，彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)滿(mǎn)足不同車(chē)型需要，支持車(chē)型關(guān)聯(lián)參數(shù)標(biāo)定更改。如顯示時(shí)間、用戶(hù)模式，這些參數(shù)也可以支持標(biāo)定更改。

3）支持軟件不同變種。同一個(gè)車(chē)型有低、中、高配，不同車(chē)型之間差異更多，所以彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)支持軟件的不同變種。

4）支持車(chē)輛配置。每個(gè)車(chē)型在某個(gè)配置族只能選擇一個(gè)配置進(jìn)行定義，不同車(chē)型在同一個(gè)配置族可能會(huì)有不同的配置值。配置的存在，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，減少了軟件的版本數(shù)量，維持了平臺(tái)化的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

2.4 擴(kuò)展性

支持平臺(tái)功能擴(kuò)展，通過(guò)增加Notification ID添加新的功能；車(chē)型量產(chǎn)后，也可以通過(guò)OTA添加新的彈窗信息。

3 平臺(tái)構(gòu)建

彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)主要由UI/UE、報(bào)警音和提示音以及操作系統(tǒng)、系統(tǒng)硬件、軟件等部分構(gòu)成［3］。構(gòu)建開(kāi)放式彈窗信息人機(jī)交互平臺(tái)需要綜合考慮以下部分內(nèi)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(shù)據(jù)庫(kù)和符號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)，文本應(yīng)該規(guī)范用語(yǔ)，力求簡(jiǎn)潔實(shí)用，如：“請(qǐng)執(zhí)行定期保養(yǎng)、ACC自適應(yīng)巡航不可用、駕駛員未系安全帶”等，文本數(shù)據(jù)庫(kù)包括文本用詞及其翻譯，文本框需要定義行數(shù)、每行字符數(shù)、字符總數(shù)、每行漢字個(gè)數(shù)、像素長(zhǎng)/高值等；符號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)包含符號(hào)ID，ID1～200定義為平臺(tái)通用部分，相同功能的應(yīng)具有相同的ID，在平臺(tái)符號(hào)庫(kù)中進(jìn)行定義，ID200以后的應(yīng)用于項(xiàng)目，項(xiàng)目可以設(shè)計(jì)項(xiàng)目特定的符號(hào)、顏色、大小、形狀，符號(hào)對(duì)于文本消息是可選的。

3.2 報(bào)警音和提示音

由信號(hào)觸發(fā)的聲音請(qǐng)求，支持多種不同類(lèi)型的聲音，每個(gè)車(chē)型項(xiàng)目音源相同也可以不同，支持獨(dú)立標(biāo)定，報(bào)警音和提示音含音源文件開(kāi)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(tái)

系統(tǒng)的彈窗信息是由信號(hào)觸發(fā)的，所以在系統(tǒng)軟件平臺(tái)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(hào)、優(yōu)先級(jí)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(chǎng)景，平臺(tái)信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件需求規(guī)范最大化開(kāi)發(fā)，支持項(xiàng)目標(biāo)定參數(shù)差異化。

本節(jié)提出彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)觸發(fā)模型，如圖3所示，彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)總體上包括彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)、庫(kù)文件、顯示界面、彈窗消息處理程序和用戶(hù)查看歷史消息等；其中庫(kù)文件又包含文字庫(kù)、符號(hào)庫(kù)、音源庫(kù)。

圖3 彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)觸發(fā)模型

系統(tǒng)軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：彈窗信息處理程序負(fù)責(zé)判斷觸發(fā)條件，一旦激活條件滿(mǎn)足，彈窗信息被觸發(fā)，系統(tǒng)調(diào)取彈窗數(shù)據(jù)庫(kù)里的彈窗IDx，其包含文字ID、符號(hào)ID、音源ID。庫(kù)文件則根據(jù)ID號(hào)，在庫(kù)里調(diào)取相應(yīng)的文字、符號(hào)、音源ID，并傳給顯示界面顯示。如有多條信息，則通過(guò)優(yōu)先級(jí)策略仲裁進(jìn)行排序，當(dāng)消息位于隊(duì)列頂部時(shí)，則通過(guò)顯示界面顯示給用戶(hù)，直到超時(shí)或被用戶(hù)確認(rèn)，或不再被觸發(fā)，彈窗消息消失，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)按照顯示時(shí)間進(jìn)行隊(duì)列存儲(chǔ)，用戶(hù)可通過(guò)菜單或其余方式調(diào)出歷史彈窗信息，方便用戶(hù)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(chē)端ECU發(fā)送的數(shù)據(jù)［4］，在顯示前，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)定義策略對(duì)所有的ECU信息進(jìn)行分類(lèi)評(píng)估，對(duì)于同一個(gè)屏、同一顯示區(qū)域的消息，按照定義好的優(yōu)先級(jí)顯示，駕駛相關(guān)的信息需要定義在抬頭顯示器和數(shù)字儀表上，以數(shù)字儀表和抬頭顯示器為例，根據(jù)影響大小來(lái)區(qū)分：①?lài)?yán)重影響行車(chē)安全的；②是否有功能安全等級(jí)；③智能駕駛退出需要人為立即接管；④一般服務(wù)提示或故障；⑤用戶(hù)提醒。

優(yōu)先級(jí)高的可以打斷優(yōu)先級(jí)低的，優(yōu)先級(jí)1可以打斷優(yōu)先級(jí)2，3，4，優(yōu)先級(jí)2可以打斷3，4；同等優(yōu)先級(jí)之間，正在顯示的消息顯示最小定義時(shí)間后才能被新來(lái)的報(bào)警消息打斷，一個(gè)駕駛循壞內(nèi)，除優(yōu)先級(jí)1外其余允許用戶(hù)主動(dòng)關(guān)閉。

同一個(gè)屏幕上也有幾個(gè)顯示區(qū)域，如中控大屏上標(biāo)題欄有消息中心，可以記錄系統(tǒng)軟件評(píng)估歷史故障信息，在其中間區(qū)域上，可以做場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)的消息提醒，基于用戶(hù)習(xí)慣和環(huán)境改變，系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)測(cè)下一個(gè)任務(wù)，提示用戶(hù)操作的圖形化信息提醒，還有底部消息欄，主要是一些短時(shí)提示信息，如藍(lán)牙已連接等。

3.4 配置管理

總體來(lái)說(shuō)，同平臺(tái)車(chē)型項(xiàng)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(shè)計(jì)相似性大，顯示屏尺寸參數(shù)類(lèi)似，各種開(kāi)關(guān)的操作邏輯相同，系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)采用平臺(tái)化設(shè)計(jì)，通過(guò)配置區(qū)分不同的項(xiàng)目的差異化。

圖4 平臺(tái)與車(chē)型項(xiàng)目的關(guān)系

3.5 問(wèn)題修正

在彈窗數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)布后，如測(cè)試或售后發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題需要快速修改，并需要重新發(fā)布，此時(shí)如車(chē)型的彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)布計(jì)劃不足以滿(mǎn)足要求，這時(shí)需要問(wèn)題修正，并升級(jí)車(chē)型數(shù)據(jù)庫(kù)版本，需要融合到平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的，平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)也需要修正并升級(jí)版本維護(hù)。

4 場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)的智能彈窗主動(dòng)服務(wù)

智能互聯(lián)汽車(chē)具備完整的信息架構(gòu)，具備強(qiáng)大精準(zhǔn)的智能化算法驅(qū)動(dòng)的引擎可以將彈窗信息與手勢(shì)、語(yǔ)音融合［5］，當(dāng)觸發(fā)到場(chǎng)景引擎時(shí)，主動(dòng)彈窗信息服務(wù)被喚醒，可以在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)把信息和服務(wù)主動(dòng)呈現(xiàn)給用戶(hù)，比如車(chē)內(nèi)PM2.5值過(guò)高，語(yǔ)音播報(bào)的同時(shí)，自動(dòng)彈窗提醒用戶(hù)是否打開(kāi)空氣凈化裝置，以提高車(chē)內(nèi)空氣品質(zhì)，這時(shí)用戶(hù)可以用手點(diǎn)擊或是語(yǔ)音，手勢(shì)確認(rèn)打開(kāi)，系統(tǒng)就可以主動(dòng)工作。

5 總結(jié)

本文介紹的智能互聯(lián)汽車(chē)彈窗信息數(shù)據(jù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)方法，是立足于現(xiàn)在國(guó)內(nèi)、國(guó)外智能互聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)及汽車(chē)行業(yè)智能化、網(wǎng)聯(lián)化大背景下提出的［6］，為了解決不同車(chē)型差異性和通用性矛盾。一種新的可縮短開(kāi)發(fā)周期、降低開(kāi)發(fā)成本的彈窗信息數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)方案，可以在平臺(tái)上不同車(chē)型實(shí)現(xiàn)最大化共享和復(fù)用，還可以通過(guò)OTA技術(shù)不斷升級(jí)迭代，更換顯示符號(hào)、顯示文字、提示音、動(dòng)畫(huà)，更換時(shí)髦用語(yǔ)，滿(mǎn)足不同車(chē)型項(xiàng)目需求，為企業(yè)賦能。