汽車或成人類智能伙伴

鄭金武

在近日上海車展前夕的阿爾法極狐之夜活動上，華為“Hi自動駕駛系統”迎來首秀，搭載華為Hi自動駕駛系統的北汽“極狐阿爾法S”汽車正式亮相，雙方將打造“全球自動駕駛新標桿”。

之所以廣受關注，是因為華為的Hi自動駕駛系統為人們呈現了自動駕駛范疇中“智能座艙”的現實場景。在該系統中，華為提供了包括計算與通信架構、智能座艙、智能駕駛、智能網聯以及激光雷達等在內的智能化部件整合服務。

“自動駕駛汽車將成為一個集辦公、休息、社交、娛樂、信息交換等功能為一體的移動的數字化個人空間。”專家表示，在未來，得益于人機交互等技術的發展，自動駕駛汽車將像如今的智能手機一樣，成為人類又一個智能伙伴。

智能座艙日益升級

開車時想聽音樂，只需語音說出“播放音樂”，無需手動就能自動播放音樂;想調節車內的氛圍燈，只需說出“調出淺藍氛圍燈”，車內燈光就實現了自動調節。

這是近年來出產的汽車普遍附帶的功能，展示了汽車在智能座艙領域發展的成果。

“隨著汽車向電動化、智能化、網聯化、共享化的‘新四化方向發展，可以預見的是，未來的汽車在智能化方面將不斷升級迭代，成為人們又一個智能終端。”國家新能源汽車技術創新中心主任原誠寅表示。

事實上，把汽車駕駛室升級成智能座艙，讓人與汽車實現“交流互動”，是許多汽車創業者的夢想，也是汽車發展的重要趨勢。“汽車從一個運載工具，正逐漸發展為包含個人空間、公共空間和社交空間的設計對象。”湖南大學人機工程與交互體驗實驗室主任譚浩表示。

別克汽車近年來推出的新款車型上預裝的iBuick系統，是人與汽車交流互動的平臺。在這個平臺上，可以通過語音或者觸摸液晶屏幕等方式，實現音樂播放、導航、報警、救援等功能。

類似的還有寶馬汽車的iDrive模塊。寶馬部分車型的中央控制面板上集成了iDrive模塊，有7個快捷按鈕以及一個可以撥動、按壓及旋轉的操控桿，并有手寫輸入、觸控主動反饋等汽車智能化、電子化的技術，使操作便捷又兼顧行車安全。

iDrive模塊由寧波普瑞均勝汽車電子公司（下稱“普瑞均勝”）研發和生產，普瑞均勝銷售總監祝曉云表示，早在2008年，普瑞均勝就開始為寶馬公司提供智能人機交互類的產品。

“在新一代座艙產品配置中，整車廠基于用戶體驗，注重車內人機交互的優化與創新。”同濟大學汽車安全技術研究所所長朱西產表示，當前許多汽車正采用具備品牌特征的車機系統、大尺寸液晶屏幕、普及觸控與語音交互功能等，使得汽車的駕駛室變得越來越智能，為駕駛人員提供多樣、親切的服務。

人機交互技術大顯身手

智能座艙的升級迭代，得益于語音、手勢等人機交互技術的發展。

“通過人機交互系統，實現了人與車之間的‘交流功能，車主可通過該系統，輕松把握車輛狀態信息、路況信息、定速巡航設置、藍牙免提設置、空調及音響設置等。”朱西產說。

“人機交互系統作為信息化技術發展的產物，是未來汽車技術的一個發展方向。”原誠寅指出，現代汽車承載的不再僅僅是運輸功能，我們需要的更多，所以我們把汽車打造成了一個“多面手”。它可以從多方面來滿足我們，無論是日常駕駛、信息的獲取，還是強大的娛樂功能等，都在慢慢改變著我們的生活方式。

語音交互是目前汽車最普遍的人機交互方式。“語音交互是指通過語音與機器完成一系列輸入和輸出，進行信息交換，最終達成用戶目標的人機交互方式。”科大訊飛公司工程師汪辰琪介紹。

汽車的交互系統中，通過語音可以進行音樂播放、天氣查詢、開啟導航等娛樂與信息層面的操作，此外還可以調節車內環境，如空調開啟與關閉、空調風速調整等，甚至涉及部分機械功能，如打開與關閉天窗、打開與關閉車窗等。

由上汽公司和阿里公司合作推出的斑馬系統，就是基于語音交互技術開發的智能互聯開放平臺。該系統可支持對話模式，并具有人聲干擾消除功能，可識別不同用戶需求，例如主副駕駛兩個位置的用戶，誰喚醒了語音功能，系統就會自動識別，確保由誰來使用語音控制功能，不會受到別人影響。

斑馬系統還具有自然語言交互與智能學習能力。若用戶多次跟同一臺車的斑馬系統交流后，機器的識別和反應速度會逐步提升，甚至開始能夠聽懂個別帶方言的句子。

“卡脖子”技術有待突破

“智能汽車人機交互的實現，目前許多是軟件層面的，更多的硬件層面的創新，還要走很長的路。”朱西產說。

首先就是汽車芯片。朱西產表示，當前出現的汽車芯片缺貨窘境，再次警醒我們要加大“卡脖子”技術突破，實現自主可控的產業鏈。

“汽車電子包括車身控制、底盤控制、智能駕駛、安全系統等，人機交互功能的實現，均需要通過芯片實現功能。”原誠寅也指出，汽車芯片處于汽車電子產業鏈的最基礎地位。

原誠寅表示，汽車面臨的環境復雜多樣，因此要求車規芯片具備“高安全性、高可靠性、高適應性、高穩定性”等特征，能滿足耐高溫變動、抗震動等要求，能適應在世界各地最極端的氣候和地理環境條件下持續工作，甚至要求實現零缺陷。

例如，手機類消費級芯片要求適應的溫度范圍一般在0℃～40℃，工業級芯片工作溫度在-10℃～70℃，而車規芯片的工作溫度則要求在-55℃～175℃。在使用壽命方面，車規級芯片往往需要達到15年～20年。同時，車規芯片還要求具有高性價比，以適應汽車成本控制需求。

此外，汽車關鍵技術驗證平臺缺失，也是我國汽車工業面臨的困境之一。“如果創新型企業研發出了眾多人機交互系統，卻找不到驗證平臺去驗證這些系統的可行性、安全性，也是枉然。”原誠寅說。

事實上，華為Hi自動駕駛系統之所以能在北汽極狐阿爾法車型上實現落地，很大程度得益于極狐阿爾法車型的可擴展性或兼容性。

2020年11月，北汽就曾與國家新能源汽車技術創新中心簽署協議，雙方依托極狐阿爾法車型打造關鍵技術開源驗證平臺，為車規芯片、智能座艙等技術的上車應用提供驗證服務。

譚浩表示，對未來智能汽車人機交互發展和設計趨勢的研究，能夠為當前和未來的智能汽車人機交互設計帶來啟發，“要支持未來智能汽車的設計、研究與開發，為智能汽車時代人類更美好的未來作出貢獻。”（據《中國科學報》）