畅畅:2021年新能源乘用车的销量狂飙,彻底让市场认可的新能源乘用车。但进入2022年,大家关注的热点从新能源整车开始往智能化方向转向。
汽车的座舱涉及理解和塑造人与车辆之间的交互动态的问题。特别是,交互领域涉及对感觉、感知、信息交换、推理和决策的研究。在人为主导的驾驶时代,这些都是被动式的,座舱有两个重要的学科是人机工程,车辆被动的接受控制执行反馈,例如人机的Primary control 主要是容易控制汽车运动 和second control 主要是容易控制其他非安全运动的例如按钮,他的重点是人类容易控制汽车。而另外一个学科是 HMI 叫人机交互,他的作用更多的是被动式的呈现你输入的指令信息,而且更多的是体现在屏幕。
随着自动驾驶水平的提高,驾驶员将有更多的时间和选择来做除驾驶之外的各种任务,这为交互开辟了新的途径,主动式的也就引入了智能座舱概念。因此,越来越多的传感器被整合到车辆中,以了解驾驶员和/或乘客的行为、情绪和个人选择,从而提供精确的功能和服务,让您享受愉快的旅程。显示了车载交互的示意图,包括各种交互界面和车辆中存在的传感模式以及一些交互模式,如手势、语音和眼睛注视。
总的一句话,就是懂你的车,所以智能驾驶座舱类似于一个拟人化的车辆内部管家,了解你也了解你的车让你轻松惬意享受你的旅程,当你需要他的时候他总会懂你按照你喜好的方式满足你的要求。
从技术上来讲智能驾驶座舱就会存在两个方面:
1、感知环境感知乘员:通过各类,雷达,生物传感器例如当前穿戴设备上的应用广泛的,AI视觉等来感知人类的行为,情绪等。
2、交互反馈:从视觉,声觉,触觉,甚至嗅觉全方面适合你的感官交互。
我们首先会想到的是客户需求以及技术的发展。
从客户需求产业发展方面,自动驾驶汽车预计在10年的周期内也不太容易成为现实,但特斯拉、宝马、戴姆勒等几乎所有主要主机厂以及谷歌的 Waymo 和 Apple Car 等大型科技巨头都在朝着完全自动驾驶的目标迈进。随着自动驾驶性的提高,驾驶员还承担了仅从事非驾驶活动且无法参与交通交互的乘客的角色。这将增加混合自动驾驶交通环境的复杂性,所以理解和塑造人与车辆之间的交互动态的问题,以及未来怎么让消费者在车上娱乐打发时间会变得特别重要。
从技术发展方面,根据Web of Science科学网归类了 2000-2020 年期间发表的研究文章信息可知,虽然智能座舱的文章从量来看远不及智能驾驶的研究文章, 但可以看到的是两者的增长都呈指数型增长,当然通过这个曲线难道疫情对发论文产生了影响,但是不管数据上看智能座舱的车内交互技术和方法的重要性日益增加。
而技术论文的底层是,技术和应用的发展,例如传感器技术中的生物传感器技术,视觉,语言AI 人工智能的发展和产业化等。
所以从客户需求以及技术准备方面,智能座舱对于主机厂产品的体验以及消费品牌差异性越来越重要。
套用马斯洛需求理论,智能座舱是基于物理需求的驾驶舱衍生,所以他的需求点我们先跳过当前的驾驶室,从安全到社交交互到懂你尊重,至于最后的自我实现属于帮助你创造了环境,靠你自己了。
第一重需求来自于安全,如上文讲到辅助驾驶让交通交互更加复杂所以通过各种行为的交互让辅助驾驶以及自动驾驶和人和谐安全。
第二重需求来自于愉悦的享受和打发时间,所以车内的智能娱乐,工作交互等。
第三重需求来自于自然和移情的互动,例如AI自然语音交互,手势互动,甚至眼神等。
第四重需求来自于总体的感觉,智能座舱能够识别你,你的心情,监控,预测你的想法,让所有的东西总是唾手可得,做你所想。
目前,L2 级车辆渗透率总体不高,也就是说汽车在接下来相当长的时间内驾驶员必须在某些情况下接管控制车辆。因此,驾驶辅助系统必须通过车载界面提供的,能够识别隐式行为,例如驾驶员分心、困倦检测,情绪检测,以及驾驶员的各种其他活动。可以使用不同的模态(视觉、听觉、触觉或多模态传感)来识别驾驶员的行为和活动,并推断驾驶员的情境意识,来实现安全顺畅的使用辅助或者自动驾驶。
驾驶辅助系统可以提供附加功能,例如盲点辅助、停车辅助、导航辅助、碰撞检测等,也属于智能驾驶座舱人机交互的一部分。
L3 级驾驶的一个特殊问题是接管请求 (TOR),其中 自动驾驶车辆通过各种车载接口向驾驶员发出信号,以接管车辆的控制权。以人类交互的最佳方式(视觉、触觉或听觉)将 TOR接管请求通知给驾驶员。在时间紧迫的情况下,例如即将发生的碰撞,自动驾驶系统需要驾驶员接管车辆。同样,选择正确的与驾驶员交流的方式很重要。识别驾驶员的精神状态是提高辅助驾驶安全性的关键因素。
1、让你愉快的享受旅程
让乘客打发或者丰富在车上的时间,显然主机厂们都在想怎么让你不用手机而是用车机,例如大屏幕用于电影视频甚至工作,用于游戏的增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 等沉浸式技术,信息娱乐等目标是将车辆转变为移动工作、游戏、社交、放松甚至睡觉的“生活空间”。
2、自然和移情的互动
为了与人类进行自然而直观的交互,智能驾驶座舱 需要了解人类交流的微妙之处,例如面部表情、眼睛注视、手势、语调、上下文线索、肢体语言等。为了确保这种自然的交互,需要多模态传感以及能够处理不同类型的多模态数据的感知算法。此外,主动感觉和感知是必要的,以避免不必要的数据收集,并且框架可以为正在建模的任务选择最具信息性的数据。
情境决策对于适应车辆行为或车载界面是必要的。此外,移情交互需要智能驾驶座舱敏锐地观察用户的情绪状态,例如愤怒、快乐、悲伤等,并提供建议或改变交互以适应用户。如果有这种移情互动我们是不是增加对智能驾驶座舱的信任、可用性和接受度。
3、懂你的喜好
通过根据用户的偏好定制车载服务,长期学习,有可能提高用户对车辆的接受度和可用性。例如路虎等一些汽车 OEM 提出了“自学汽车”的概念利用人工智能 (AI) 来学习用户习惯。 智能座舱应该能够识别每个人的不同特征并相应地个性化行为,例如设置车载空调控制、为每位乘客提供个性化的音乐而不打扰其他乘客和座椅配置等。在学习习惯和偏好后,推荐系统可以向用户提供精确的推荐。智能座舱 还可以辅助安全,例如,当检测到驾驶员困倦时,建议在长途驾驶中休息一下。