智能互联汽车弹窗信息数据库平台化开发探究

彭方强 ， 钱 威 ， 王泰安 ， 彭昌波 ， 邱聪雨

（1.极氪汽车 （宁波杭州湾新区）有限公司， 浙江 宁波 315336；2.吉利汽车研究院 （宁波）有限公司， 浙江 宁波 315336）

1 前言

随着汽车智能化、网联化不断演进，各种功能增加，智能互联汽车各个系统的集成度越来越高，系统之间的关联关系变得愈加复杂。一方面，系统内部集成功能越来越多，耦合程度越来越紧密；另一方面，智能互联汽车市场需求个性化越来越高，为了更好地占领市场，汽车公司进行多品种、多车型的汽车开发和生产。为了解决新车开发时间长成本高与快速且成本低开发的矛盾，汽车平台化设计应运而生。

平台，从概念上讲，是指基础，一般主要指具有通用性的技术基础、结构基础或业务基础［1］，本文平台指的是通用性的技术基础。

智能互联汽车功能需求在不断迭代增加，智能体验也在不断提高。作为主打智能科技的各种屏幕也越来越多，数字仪表、抬头显示器、中控屏、后排座椅屏、扶手屏等，各个屏内弹出的文本消息提醒或是带有图文的消息也越来越多，人机交互作为驾乘人员与车辆沟通的重要纽带，各个功能的操作提醒、故障提示都需要呈现给用户。智能互联汽车功能多达几百项，不仅包含常规的驱动控制，能源管理，主、被动安全，还包括智能座舱和自动驾驶。从功能域的角度来看，对用户的操作使用影响、关注的程度也并非在一个等级上，即使是在同一功能下，不同内容的显示也需要根据服务场景、用意进行区分判断，不能一概而论，因此需要对弹窗信息进行分类规划，定义优先级、显示时长、指示灯和提示音等都需要弹窗信息数据库开发。

智能互联汽车弹窗信息数据库平台开发主要是为了适应不同项目需求，缩短车辆的设计开发周期，降低产品设计成本，采用平台化设计以提高通用化的理念，以更低的开发成本和更短的开发周期来实现更多智能互联车型产品开发和生产。

2 平台要求

平台的基础是通用化和标准化，通用化是建立在标准化的基础上，弹窗数据库的开发模板要求标准化，在开发初期就要求统一，平台按照此模板收集各项目的功能需求，相同功能需求放在一块，便于开发过程中的合并和优化。

2.1 平台开发范围

1）平台开发范围需要明确定义哪些屏幕弹窗属于平台开发，哪些屏幕弹窗属于项目独有开发。如图1所示。弹窗数据库标准化应明确：功能名称、弹窗ID、文字ID、符号ID、功能优先级、屏幕的超时显示时间和最小显示时间、提醒/报警音源。如表1所示，功能名称和弹窗ID由平台统一定义，弹窗ID必须是唯一的，因为要和系统触发逻辑进行匹配；在平台许可下，可以给项目分配独有字段ID，其余项参数则可支持项目按照自己造型风格更改 （注意：表1中的参数仅示例）。平台开发范围包括但不仅限于以下项目：工具、流程、交付物；弹窗数据库；文本数据库；符号数据库；音源数据库；系统软件平台消息处理程序；多媒体协议。

图1 领克05HUD领航辅助弹窗［2］

表1 弹窗信息数据库

2）车型项目开发范围为：UI，UE，动画，微动效；字体；音源文件。

3）平台职责：承接功能需求，确保方案平台化；开发平台数据库，开发系统逻辑。

4）项目职责：确保系统逻辑与UE一致；确保平台数据库在项目正确使用；参数标定，测试问题分析。

2.2 平台策略定义

1）平台策略

平台策略要求方案平台化，同一个功能，各车型项目实现的方案应确保一致，这样系统触发条件一致，平台的弹窗信息数据库应收集所有项目的功能需求，是一个合集，按照统一的策略进行开发，平台数据库可迭代，增量化开发，可以创建新的弹窗信息来满足新增车型的需求。

平台数据库最大化开发分为大版本发布、小版本更新，按照时间点平行化开发，如图2所示，车型数据库则是每个节点直接从平台数据库进行分支开发，大版本同步一次，小版本根据项目需求迭代一次或多次。

图2 车型分支策略

2）版本规则

版本管理是为了对软件开发过程中所创建的配置对象的不同版本进行管理，保证任何时间都可以取得正确的版本以及版本的组合，版本规则需要体现以下要素：平台大版本，小版本，开发阶段；项目大版本，小版本，开发阶段；可管理，可追溯。

2.3 开放性和灵活性

1）通过Notification ID索引。智能互联汽车由于功能多，所以弹窗信息数量也多，多达几百条。为了便于查找、管理、修改，可以通过notification ID进行索引，平台化和不同车型分配不同字段的ID，平台化通用部分定义ID1～300，再依次是车型A项目ID字段，ID301～400，车型B项目字段，ID401～500，依此类推。这样做的优点是通过Notification ID就知道是平台化需求还是项目需求，也可更好地和系统触发逻辑进行匹配。

2）支持各车型关联参数标定更改。每个车型屏幕上的报警符号、报警音、文本表达都有其车型特色，弹窗信息数据库应满足不同车型需要，支持车型关联参数标定更改。如显示时间、用户模式，这些参数也可以支持标定更改。

3）支持软件不同变种。同一个车型有低、中、高配，不同车型之间差异更多，所以弹窗信息数据库应支持软件的不同变种。

4）支持车辆配置。每个车型在某个配置族只能选择一个配置进行定义，不同车型在同一个配置族可能会有不同的配置值。配置的存在，降低了系统的复杂度，减少了软件的版本数量，维持了平台化的系统开发。

2.4 扩展性

支持平台功能扩展，通过增加Notification ID添加新的功能；车型量产后，也可以通过OTA添加新的弹窗信息。

3 平台构建

弹窗信息数据库平台主要由UI/UE、报警音和提示音以及操作系统、系统硬件、软件等部分构成［3］。构建开放式弹窗信息人机交互平台需要综合考虑以下部分内容。由于操作系统和系统硬件非本文讨论范围，这里不做分析。

3.1 UI/UE

UI/UE包含文本数据库和符号数据库，文本应该规范用语，力求简洁实用，如：“请执行定期保养、ACC自适应巡航不可用、驾驶员未系安全带”等，文本数据库包括文本用词及其翻译，文本框需要定义行数、每行字符数、字符总数、每行汉字个数、像素长/高值等；符号数据库包含符号ID，ID1～200定义为平台通用部分，相同功能的应具有相同的ID，在平台符号库中进行定义，ID200以后的应用于项目，项目可以设计项目特定的符号、颜色、大小、形状，符号对于文本消息是可选的。

3.2 报警音和提示音

由信号触发的声音请求，支持多种不同类型的声音，每个车型项目音源相同也可以不同，支持独立标定，报警音和提示音含音源文件开发，触发策略需要与文本消息同步。

3.3 系统软件平台

系统的弹窗信息是由信号触发的，所以在系统软件平台里，需要定义每条弹窗ID激活及失效的触发条件、触发信号、优先级策略、逻辑以及是否有仪表指示灯，指示灯的颜色，并描述该弹窗消息用途场景，平台信号数据库和软件需求规范最大化开发，支持项目标定参数差异化。

本节提出弹窗信息数据库平台触发模型，如图3所示，弹窗信息数据库平台总体上包括弹窗信息数据库、库文件、显示界面、弹窗消息处理程序和用户查看历史消息等；其中库文件又包含文字库、符号库、音源库。

图3 弹窗信息数据库平台触发模型

系统软件平台实现过程为：弹窗信息处理程序负责判断触发条件，一旦激活条件满足，弹窗信息被触发，系统调取弹窗数据库里的弹窗IDx，其包含文字ID、符号ID、音源ID。库文件则根据ID号，在库里调取相应的文字、符号、音源ID，并传给显示界面显示。如有多条信息，则通过优先级策略仲裁进行排序，当消息位于队列顶部时，则通过显示界面显示给用户，直到超时或被用户确认，或不再被触发，弹窗消息消失，此时系统会按照显示时间进行队列存储，用户可通过菜单或其余方式调出历史弹窗信息，方便用户查看。

显示在不同屏幕上的操作提醒、警告和故障信息是由各种车端ECU发送的数据［4］，在显示前，系统会根据定义策略对所有的ECU信息进行分类评估，对于同一个屏、同一显示区域的消息，按照定义好的优先级显示，驾驶相关的信息需要定义在抬头显示器和数字仪表上，以数字仪表和抬头显示器为例，根据影响大小来区分：①严重影响行车安全的；②是否有功能安全等级；③智能驾驶退出需要人为立即接管；④一般服务提示或故障；⑤用户提醒。

优先级高的可以打断优先级低的，优先级1可以打断优先级2，3，4，优先级2可以打断3，4；同等优先级之间，正在显示的消息显示最小定义时间后才能被新来的报警消息打断，一个驾驶循坏内，除优先级1外其余允许用户主动关闭。

同一个屏幕上也有几个显示区域，如中控大屏上标题栏有消息中心，可以记录系统软件评估历史故障信息，在其中间区域上，可以做场景驱动的消息提醒，基于用户习惯和环境改变，系统自动预测下一个任务，提示用户操作的图形化信息提醒，还有底部消息栏，主要是一些短时提示信息，如蓝牙已连接等。

3.4 配置管理

总体来说，同平台车型项目有很多通用的功能需求，也有差异化的功能，如图4所示，显示屏上的UI/UE设计相似性大，显示屏尺寸参数类似，各种开关的操作逻辑相同，系统软件平台设计采用平台化设计，通过配置区分不同的项目的差异化。

图4 平台与车型项目的关系

3.5 问题修正

在弹窗数据库发布后，如测试或售后发现一些问题需要快速修改，并需要重新发布，此时如车型的弹窗信息数据库的发布计划不足以满足要求，这时需要问题修正，并升级车型数据库版本，需要融合到平台数据库的，平台数据库也需要修正并升级版本维护。

4 场景驱动的智能弹窗主动服务

智能互联汽车具备完整的信息架构，具备强大精准的智能化算法驱动的引擎可以将弹窗信息与手势、语音融合［5］，当触发到场景引擎时，主动弹窗信息服务被唤醒，可以在恰当的时机把信息和服务主动呈现给用户，比如车内PM2.5值过高，语音播报的同时，自动弹窗提醒用户是否打开空气净化装置，以提高车内空气品质，这时用户可以用手点击或是语音，手势确认打开，系统就可以主动工作。

5 总结

本文介绍的智能互联汽车弹窗信息数据平台开发的设计方法，是立足于现在国内、国外智能互联汽车的发展趋势及汽车行业智能化、网联化大背景下提出的［6］，为了解决不同车型差异性和通用性矛盾。一种新的可缩短开发周期、降低开发成本的弹窗信息数据库平台开发方案，可以在平台上不同车型实现最大化共享和复用，还可以通过OTA技术不断升级迭代，更换显示符号、显示文字、提示音、动画，更换时髦用语，满足不同车型项目需求，为企业赋能。