基于智能駕駛需求談智能座艙升級策略

摘 要：長期以來，常見的汽車內部座艙設計都是以機械觸控按鈕為主，觸控板面整體信息顯示簡單、集中且功能比較分散，對于駕駛者和乘坐者來說功能夠用但較為不便捷。近幾年，伴隨各類電子產品和互聯網飛速發展，現代信息電子技術開始融入汽車行業，并應運產生了汽車智能駕駛座艙，對于這類型電子智能座艙，行業內定義較少且不太明確。大范圍內對智能座艙的定義是通過借用各種智能化信息方式和手段，來滿足駕駛人和駕駛者在車中的各種需求。汽車中智能座艙相比較普通座艙具有信息化、智能化、人性化的特征。能夠根據自身的便捷特點滿足用戶的不同需求。但如今，大部分汽車駕駛座艙依舊延續機械化設計。本文基于智能駕駛需求，淺談智能座艙升級的相關策略。

關鍵詞：智能駕駛 智能座艙 汽車 電子信息化

Abstract：For a long time， common car interior cockpit designs are dominated by mechanical touch buttons. The overall information display on the touch panel surface is simple， concentrated， and the functions are relatively scattered. For the driver and occupants， the functions are useful but relatively ineffective， and convenient. In recent years， with the rapid development of various electronic products and the internet， modern information and electronic technology has begun to be integrated into the automotive industry， and this type of electronic smart cockpit has been defined less and less clearly in the industry. The definition of smart cockpit on a large scale is to meet the various needs of drivers in the car by borrowing various intelligent information methods and means. Compared with ordinary cockpits， smart cockpits in automobiles have the characteristics of informationization， intelligence， and humanization. It can meet the different needs of users according to its own convenient features. But today， most car cockpits continue to be mechanized. Based on the requirements of intelligent driving， this article talks about the relevant strategies of intelligent cockpit upgrade.

Key words：intelligent driving， intelligent cockpit， automobile， electronic information

伴隨我國經濟飛速發展，電子信息化時代也逐漸到來并進入人們的生活。各行業的電動化、聯網化、智能化、共享化也逐步發展，汽車行業中這幾點的發展如日中天，也是未來智能汽車發展的必然趨勢。這些變革為人類生活的出行帶來了極大的便利和變革，從不同款式汽車發展過程中，汽車內部座艙從常見的機械座艙發展成具有電子功能的電子座艙，座艙功能也從僅有的行車便捷變成帶有電子娛樂設備的多功能場所，曾今人和機械按鈕之間的互動也變成了人和AI智能系統的交互體驗。目前各品牌汽車，尤其是具有智能駕駛需求受眾群體的品牌，對于智能座艙的設計也成為未來汽車發展趨勢和創新浪潮的關鍵點，同樣會成為汽車行業打造差異化、抓取消費者眼球的重要方面。

1 智能座艙發展現狀

1.1 多屏駕駛和多屏互聯

曾經的汽車座艙配備的是有相關按鈕的機械鍵盤，在駕駛過程中，駕駛者需要花費更多精力在鍵盤操作上，對駕駛帶來了一定風險。伴隨智能駕駛發展，駕駛者需求從功能變成便捷，如何在駕駛過程中快速并舒適進行操控顯得尤為重要。在如今常見儀表中控屏幕設計中，一字屏會是設計的重點。整個駕駛座艙內部的設計更加一體化，并能夠通過常規操作、語音輸入等解放雙手的行為進行快速響應，還能夠在駕駛員的指令下實現多屏聯動，通過電子聯網連接技術轉換，能夠將此顯示屏幕上的內容轉到其他相關屏幕顯示，以此實現屏幕共享。在未來智能座艙設計中，屏幕將逐步無屏幕化，真正讓駕駛者實現全心駕駛。

1.2 “萬物互聯”

伴隨各行各業互聯網和5G技術云端發展，現在汽車也能夠進行聯網，并且實現智能駕駛當中的車聯網功能。在概念車型當中，智能座駕能夠實現車輛運行過程中發出語音指示，實現車輛與家庭的互動。通過研究客戶需求，這一趨勢不可避免。智能座艙升級能夠通過網絡云端進行大量個性化定制，車輛車載顯示也能夠被人為地賦予更多的意義。車輛能夠實現更豐富的個性化和情感化設計。有利于消費者根據自己的需求進行不同的調整。

1.3 從智能化走向大眾化

從2019年至今，汽車科技化和智能化逐步開始普及，例如全息、語音、手勢、AI、AR等等技術在汽車駕駛需求方面的應用。目前在智能座艙當中，AI全息投影等功能的傳導應用還較少，但這一技術正處于發展當中，通過研究客戶的需求，在智能駕駛需求的基礎上進行深度學習算法的開發。目前市面上，紅旗智能座駕駕駛艙就能通過識別人臉、AR、語音交互系統和遠程操控等等一系列技術實現全語音人機交流并實現操作。而科技電動車領頭羊特斯拉也將這一技術深入研究，實現了無人駕駛、語音操控，駕駛者和乘坐者能夠利用車內科技進行娛樂等，智能座艙正逐步走進普通人家。

1.4 場景化和安全化的和諧統一

基于智能駕駛需求進行智能座艙升級，重要一點是將汽車內部進行場景化設計。車輛能夠通過追蹤人臉或接受指令，更換車內氛圍燈光、進行語音提示、進行座位變換等等。這個功能在部分概念車型當中有所涉及，但在普及過程中還需要一定的時間。為帶來極致的駕駛體驗效果，升級智能座艙固然重要，但在多種多樣的智能座艙設計過程中，安全性絕對是老生常談。不管在任何花樣百出的智能座艙時代，安全都是最重要的。目前，大量汽車逐漸從物理安全網絡逐步轉向智能安全網絡。常見的汽車安全系統包括傳感器攝像頭、倒車雷達等等，未來在升級座艙安全性過程中，還能夠采用激光測距、聲納等等技術，保證駕駛、停泊在娛樂性人性化的基礎上，安全性依舊不打折扣。

2 基于智能駕駛需求的智能座艙升級策略

2.1 駕駛態勢感知技術

汽車駕駛員在以下兩種場景中需要提供幫助：一、啟動觀察四周來車情況，駕駛員不僅要注意汽車儀表盤，還要注意周圍情況和行車安全。行車事故當中，有相當一部分是在汽車起步時由于存在視野盲區而導致事故發生。因此，在汽車啟動時，環境探測成為智能座艙升級的重要點之一;二、在極端天氣和惡劣氣候條件情況下，駕駛員能見度急劇下降，對外部的環境探測、周圍的行車情況不大了解，甚至會出現因為路況差而導致事故的情況。為了避免環境帶來的危險，需要加強智能座艙的態勢感知技術，在不同行車情況下能實時感知車輛周圍的環境和路況信息并及時向駕駛員傳達。

2.2 實時信息傳遞技術

實施場景傳達技術在航空航天科技中運用較為廣泛，在1990年美國空軍研究中提出“全景座艙控制和相關顯示系統”的計劃，旨在解決飛機駕駛員在惡劣天氣條件下對環境的全息感知。通過對頭盔、儀表盤點的數據顯示進行更新，提升飛機駕駛員對飛行航線上的異常進行檢測，保證駕駛過程的高效安全。在汽車智能駕駛發展過程中，全息投影和實時操作已經開始發展，尚未普及。可以采用對現有汽車座艙操作系統的升級改進，在1990年美國空軍研究中，研究對象將儀表盤設置為一整塊能夠供駕駛員操作的屏幕，將各項菜單和按鈕放置在集中位置，通過數據融合、重構、插入過程，實現按鍵和屏幕的合二為一，顯示在飛行過程中的實施雷達和前方情況。目前汽車駕駛中，已有相當一部分車型實現了實時路況的傳達，但屏幕相對還不夠靈敏，傳達信息不夠及時，駕駛過程中信息傳達的時效性需要進一步提升。

2.3 駕駛者控制交互系統

目前在汽車駕駛中駕駛者和車輛之間的交互越來越多，從按鈕觸控到語音控制，都能夠通過一個小小的屏幕實現。事實上車輛語音交互系統相比其他人機交互系統更加高效，且障礙較少，不需要用戶花費較大時間和精力。因此，在未來智能座艙升級過程當中，依舊需要符合以下幾個問題：第一、駕駛員較繁忙的操作和駕駛過程中，需要系統進行協同操作;第二、汽車空間較為狹小，夜間行駛照明條件不佳等情況下，需要利用其他方式，例如語音通道進行信息的傳遞;第三、利用聲音和光源進行環境探測和報警。如何將這三個方面更加智能，高效地進行表達，也是未來智能座艙升級的重要點之一。實現“信息傳遞”僅僅是車輛發展硬件設施的重要條件，實現“智能信息傳遞”，并保證駕駛過程中的舒適度，才是未來座艙升級的大勢所趨。

2.4 駕駛狀態融合和駕駛輔助

在駕駛狀態融合和駕駛輔助發展過程當中，發展最為迅猛的依舊是航空航天行業。霍尼韋爾公司合成視覺航電樞紐（SVAB）實現了將多個傳感器和機械數據庫的信息結合到三維觀察系統里，該系統已經在西科斯基公司的黑鷹直升機中完成了試驗并成功運行。霍尼韋爾公司將傳感器的實時數據和數據庫當中任務規劃的數據相比對，從而為駕駛員提供了更加精確并且逼真的圖像。在美軍阿帕奇武裝直升機當中，也發展了地面火力捕捉信息系統，能夠協助戰斗機組在白天或者地形較為復雜的情況下找到、識別、實時分析敵方的地面開火位置，并且能夠準確反映到雷達上實施反擊。在諸如此類的航天科技發展過程中，不僅在硬件識別系統上有較大發展，在座艙體驗升級上也有一定發展，美軍為減少機組成員工作壓力配備了一套便于駕駛人員認知決策的輔助系統，能夠根據一些預設的實戰情況，作出相應的判斷和自動選擇。經過飛行員的操作和同意，能夠執行相關方案。為飛行員省下了做決定和猶豫的時間，減少了駕駛員的負擔。

在基于智能駕駛需求的基礎上，未來汽車智能座艙升級，能夠在一定程度上借鑒航空航天技術，為駕駛人員帶來更優質、更高效、更便捷、更安全的行駛方案。在行車過程當中實時感知周邊行車情況，從車輛硬件設施和體驗感上都帶來更進一步發展。

3 結束語

伴隨互聯網技術和人工智能的發展，未來汽車不僅在硬件設施上趨近于科技化，在駕駛者座艙上也會向著層次更深、頻率更高的人機交互發展。智能座艙作為人機交互的中樞地帶，能夠實現乘客最終滿意的駕駛過程。近年來汽車網絡化、電子化不斷發展和滲透，中控屏、車載娛樂終端等開始集成，全液晶儀表盤、 HUD、后座娛樂等的座艙電子的代表發展能帶來更加智能化和安全化的交互體驗，提供給駕駛者和乘坐者更簡潔高效的交互，有望成為汽車下一個顛覆式的創新點。

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作者簡介

侯海云：（1985.10—），男，漢族，山西介休人，碩士研究生學歷，上海汽車集團股份有限公司零束軟件分公司，數字化體驗平臺，工程師。研究方向：智能駕駛座艙一體化產品方案及開發。