摘 要：長(zhǎng)期以來(lái)，常見(jiàn)的汽車(chē)內(nèi)部座艙設(shè)計(jì)都是以機(jī)械觸控按鈕為主，觸控板面整體信息顯示簡(jiǎn)單、集中且功能比較分散，對(duì)于駕駛者和乘坐者來(lái)說(shuō)功能夠用但較為不便捷。近幾年，伴隨各類(lèi)電子產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，現(xiàn)代信息電子技術(shù)開(kāi)始融入汽車(chē)行業(yè)，并應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生了汽車(chē)智能駕駛座艙，對(duì)于這類(lèi)型電子智能座艙，行業(yè)內(nèi)定義較少且不太明確。大范圍內(nèi)對(duì)智能座艙的定義是通過(guò)借用各種智能化信息方式和手段，來(lái)滿足駕駛?cè)撕婉{駛者在車(chē)中的各種需求。汽車(chē)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(jù)自身的便捷特點(diǎn)滿足用戶(hù)的不同需求。但如今，大部分汽車(chē)駕駛座艙依舊延續(xù)機(jī)械化設(shè)計(jì)。本文基于智能駕駛需求，淺談智能座艙升級(jí)的相關(guān)策略。

關(guān)鍵詞：智能駕駛 智能座艙 汽車(chē) 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(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，電子信息化時(shí)代也逐漸到來(lái)并進(jìn)入人們的生活。各行業(yè)的電動(dòng)化、聯(lián)網(wǎng)化、智能化、共享化也逐步發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)中這幾點(diǎn)的發(fā)展如日中天，也是未來(lái)智能汽車(chē)發(fā)展的必然趨勢(shì)。這些變革為人類(lèi)生活的出行帶來(lái)了極大的便利和變革，從不同款式汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中，汽車(chē)內(nèi)部座艙從常見(jiàn)的機(jī)械座艙發(fā)展成具有電子功能的電子座艙，座艙功能也從僅有的行車(chē)便捷變成帶有電子娛樂(lè)設(shè)備的多功能場(chǎng)所，曾今人和機(jī)械按鈕之間的互動(dòng)也變成了人和AI智能系統(tǒng)的交互體驗(yàn)。目前各品牌汽車(chē)，尤其是具有智能駕駛需求受眾群體的品牌，對(duì)于智能座艙的設(shè)計(jì)也成為未來(lái)汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)和創(chuàng)新浪潮的關(guān)鍵點(diǎn)，同樣會(huì)成為汽車(chē)行業(yè)打造差異化、抓取消費(fèi)者眼球的重要方面。

1 智能座艙發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 多屏駕駛和多屏互聯(lián)

曾經(jīng)的汽車(chē)座艙配備的是有相關(guān)按鈕的機(jī)械鍵盤(pán)，在駕駛過(guò)程中，駕駛者需要花費(fèi)更多精力在鍵盤(pán)操作上，對(duì)駕駛帶來(lái)了一定風(fēng)險(xiǎn)。伴隨智能駕駛發(fā)展，駕駛者需求從功能變成便捷，如何在駕駛過(guò)程中快速并舒適進(jìn)行操控顯得尤為重要。在如今常見(jiàn)儀表中控屏幕設(shè)計(jì)中，一字屏?xí)窃O(shè)計(jì)的重點(diǎn)。整個(gè)駕駛座艙內(nèi)部的設(shè)計(jì)更加一體化，并能夠通過(guò)常規(guī)操作、語(yǔ)音輸入等解放雙手的行為進(jìn)行快速響應(yīng)，還能夠在駕駛員的指令下實(shí)現(xiàn)多屏聯(lián)動(dòng)，通過(guò)電子聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)轉(zhuǎn)換，能夠?qū)⒋孙@示屏幕上的內(nèi)容轉(zhuǎn)到其他相關(guān)屏幕顯示，以此實(shí)現(xiàn)屏幕共享。在未來(lái)智能座艙設(shè)計(jì)中，屏幕將逐步無(wú)屏幕化，真正讓駕駛者實(shí)現(xiàn)全心駕駛。

1.2 “萬(wàn)物互聯(lián)”

伴隨各行各業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)云端發(fā)展，現(xiàn)在汽車(chē)也能夠進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，并且實(shí)現(xiàn)智能駕駛當(dāng)中的車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能。在概念車(chē)型當(dāng)中，智能座駕能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中發(fā)出語(yǔ)音指示，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與家庭的互動(dòng)。通過(guò)研究客戶(hù)需求，這一趨勢(shì)不可避免。智能座艙升級(jí)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)云端進(jìn)行大量個(gè)性化定制，車(chē)輛車(chē)載顯示也能夠被人為地賦予更多的意義。車(chē)輛能夠?qū)崿F(xiàn)更豐富的個(gè)性化和情感化設(shè)計(jì)。有利于消費(fèi)者根據(jù)自己的需求進(jìn)行不同的調(diào)整。

1.3 從智能化走向大眾化

從2019年至今，汽車(chē)科技化和智能化逐步開(kāi)始普及，例如全息、語(yǔ)音、手勢(shì)、AI、AR等等技術(shù)在汽車(chē)駕駛需求方面的應(yīng)用。目前在智能座艙當(dāng)中，AI全息投影等功能的傳導(dǎo)應(yīng)用還較少，但這一技術(shù)正處于發(fā)展當(dāng)中，通過(guò)研究客戶(hù)的需求，在智能駕駛需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行深度學(xué)習(xí)算法的開(kāi)發(fā)。目前市面上，紅旗智能座駕駕駛艙就能通過(guò)識(shí)別人臉、AR、語(yǔ)音交互系統(tǒng)和遠(yuǎn)程操控等等一系列技術(shù)實(shí)現(xiàn)全語(yǔ)音人機(jī)交流并實(shí)現(xiàn)操作。而科技電動(dòng)車(chē)領(lǐng)頭羊特斯拉也將這一技術(shù)深入研究，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人駕駛、語(yǔ)音操控，駕駛者和乘坐者能夠利用車(chē)內(nèi)科技進(jìn)行娛樂(lè)等，智能座艙正逐步走進(jìn)普通人家。

1.4 場(chǎng)景化和安全化的和諧統(tǒng)一

基于智能駕駛需求進(jìn)行智能座艙升級(jí)，重要一點(diǎn)是將汽車(chē)內(nèi)部進(jìn)行場(chǎng)景化設(shè)計(jì)。車(chē)輛能夠通過(guò)追蹤人臉或接受指令，更換車(chē)內(nèi)氛圍燈光、進(jìn)行語(yǔ)音提示、進(jìn)行座位變換等等。這個(gè)功能在部分概念車(chē)型當(dāng)中有所涉及，但在普及過(guò)程中還需要一定的時(shí)間。為帶來(lái)極致的駕駛體驗(yàn)效果，升級(jí)智能座艙固然重要，但在多種多樣的智能座艙設(shè)計(jì)過(guò)程中，安全性絕對(duì)是老生常談。不管在任何花樣百出的智能座艙時(shí)代，安全都是最重要的。目前，大量汽車(chē)逐漸從物理安全網(wǎng)絡(luò)逐步轉(zhuǎn)向智能安全網(wǎng)絡(luò)。常見(jiàn)的汽車(chē)安全系統(tǒng)包括傳感器攝像頭、倒車(chē)?yán)走_(dá)等等，未來(lái)在升級(jí)座艙安全性過(guò)程中，還能夠采用激光測(cè)距、聲納等等技術(shù)，保證駕駛、停泊在娛樂(lè)性人性化的基礎(chǔ)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(jí)策略

2.1 駕駛態(tài)勢(shì)感知技術(shù)

汽車(chē)駕駛員在以下兩種場(chǎng)景中需要提供幫助：一、啟動(dòng)觀察四周來(lái)車(chē)情況，駕駛員不僅要注意汽車(chē)儀表盤(pán)，還要注意周?chē)闆r和行車(chē)安全。行車(chē)事故當(dāng)中，有相當(dāng)一部分是在汽車(chē)起步時(shí)由于存在視野盲區(qū)而導(dǎo)致事故發(fā)生。因此，在汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，環(huán)境探測(cè)成為智能座艙升級(jí)的重要點(diǎn)之一;二、在極端天氣和惡劣氣候條件情況下，駕駛員能見(jiàn)度急劇下降，對(duì)外部的環(huán)境探測(cè)、周?chē)男熊?chē)情況不大了解，甚至?xí)霈F(xiàn)因?yàn)槁窙r差而導(dǎo)致事故的情況。為了避免環(huán)境帶來(lái)的危險(xiǎn)，需要加強(qiáng)智能座艙的態(tài)勢(shì)感知技術(shù)，在不同行車(chē)情況下能實(shí)時(shí)感知車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境和路況信息并及時(shí)向駕駛員傳達(dá)。

2.2 實(shí)時(shí)信息傳遞技術(shù)

實(shí)施場(chǎng)景傳達(dá)技術(shù)在航空航天科技中運(yùn)用較為廣泛，在1990年美國(guó)空軍研究中提出“全景座艙控制和相關(guān)顯示系統(tǒng)”的計(jì)劃，旨在解決飛機(jī)駕駛員在惡劣天氣條件下對(duì)環(huán)境的全息感知。通過(guò)對(duì)頭盔、儀表盤(pán)點(diǎn)的數(shù)據(jù)顯示進(jìn)行更新，提升飛機(jī)駕駛員對(duì)飛行航線上的異常進(jìn)行檢測(cè)，保證駕駛過(guò)程的高效安全。在汽車(chē)智能駕駛發(fā)展過(guò)程中，全息投影和實(shí)時(shí)操作已經(jīng)開(kāi)始發(fā)展，尚未普及?？梢圆捎脤?duì)現(xiàn)有汽車(chē)座艙操作系統(tǒng)的升級(jí)改進(jìn)，在1990年美國(guó)空軍研究中，研究對(duì)象將儀表盤(pán)設(shè)置為一整塊能夠供駕駛員操作的屏幕，將各項(xiàng)菜單和按鈕放置在集中位置，通過(guò)數(shù)據(jù)融合、重構(gòu)、插入過(guò)程，實(shí)現(xiàn)按鍵和屏幕的合二為一，顯示在飛行過(guò)程中的實(shí)施雷達(dá)和前方情況。目前汽車(chē)駕駛中，已有相當(dāng)一部分車(chē)型實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)路況的傳達(dá)，但屏幕相對(duì)還不夠靈敏，傳達(dá)信息不夠及時(shí)，駕駛過(guò)程中信息傳達(dá)的時(shí)效性需要進(jìn)一步提升。

2.3 駕駛者控制交互系統(tǒng)

目前在汽車(chē)駕駛中駕駛者和車(chē)輛之間的交互越來(lái)越多，從按鈕觸控到語(yǔ)音控制，都能夠通過(guò)一個(gè)小小的屏幕實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上車(chē)輛語(yǔ)音交互系統(tǒng)相比其他人機(jī)交互系統(tǒng)更加高效，且障礙較少，不需要用戶(hù)花費(fèi)較大時(shí)間和精力。因此，在未來(lái)智能座艙升級(jí)過(guò)程當(dāng)中，依舊需要符合以下幾個(gè)問(wèn)題：第一、駕駛員較繁忙的操作和駕駛過(guò)程中，需要系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同操作;第二、汽車(chē)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(yǔ)音通道進(jìn)行信息的傳遞;第三、利用聲音和光源進(jìn)行環(huán)境探測(cè)和報(bào)警。如何將這三個(gè)方面更加智能，高效地進(jìn)行表達(dá)，也是未來(lái)智能座艙升級(jí)的重要點(diǎn)之一。實(shí)現(xiàn)“信息傳遞”僅僅是車(chē)輛發(fā)展硬件設(shè)施的重要條件，實(shí)現(xiàn)“智能信息傳遞”，并保證駕駛過(guò)程中的舒適度，才是未來(lái)座艙升級(jí)的大勢(shì)所趨。

2.4 駕駛狀態(tài)融合和駕駛輔助

在駕駛狀態(tài)融合和駕駛輔助發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，發(fā)展最為迅猛的依舊是航空航天行業(yè)?；裟犴f爾公司合成視覺(jué)航電樞紐（SVAB）實(shí)現(xiàn)了將多個(gè)傳感器和機(jī)械數(shù)據(jù)庫(kù)的信息結(jié)合到三維觀察系統(tǒng)里，該系統(tǒng)已經(jīng)在西科斯基公司的黑鷹直升機(jī)中完成了試驗(yàn)并成功運(yùn)行?；裟犴f爾公司將傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中任務(wù)規(guī)劃的數(shù)據(jù)相比對(duì)，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(jī)當(dāng)中，也發(fā)展了地面火力捕捉信息系統(tǒng)，能夠協(xié)助戰(zhàn)斗機(jī)組在白天或者地形較為復(fù)雜的情況下找到、識(shí)別、實(shí)時(shí)分析敵方的地面開(kāi)火位置，并且能夠準(zhǔn)確反映到雷達(dá)上實(shí)施反擊。在諸如此類(lèi)的航天科技發(fā)展過(guò)程中，不僅在硬件識(shí)別系統(tǒng)上有較大發(fā)展，在座艙體驗(yàn)升級(jí)上也有一定發(fā)展，美軍為減少機(jī)組成員工作壓力配備了一套便于駕駛?cè)藛T認(rèn)知決策的輔助系統(tǒng)，能夠根據(jù)一些預(yù)設(shè)的實(shí)戰(zhàn)情況，作出相應(yīng)的判斷和自動(dòng)選擇。經(jīng)過(guò)飛行員的操作和同意，能夠執(zhí)行相關(guān)方案。為飛行員省下了做決定和猶豫的時(shí)間，減少了駕駛員的負(fù)擔(dān)。

在基于智能駕駛需求的基礎(chǔ)上，未來(lái)汽車(chē)智能座艙升級(jí)，能夠在一定程度上借鑒航空航天技術(shù)，為駕駛?cè)藛T帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)、更高效、更便捷、更安全的行駛方案。在行車(chē)過(guò)程當(dāng)中實(shí)時(shí)感知周邊行車(chē)情況，從車(chē)輛硬件設(shè)施和體驗(yàn)感上都帶來(lái)更進(jìn)一步發(fā)展。

3 結(jié)束語(yǔ)

伴隨互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能的發(fā)展，未來(lái)汽車(chē)不僅在硬件設(shè)施上趨近于科技化，在駕駛者座艙上也會(huì)向著層次更深、頻率更高的人機(jī)交互發(fā)展。智能座艙作為人機(jī)交互的中樞地帶，能夠?qū)崿F(xiàn)乘客最終滿意的駕駛過(guò)程。近年來(lái)汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)化、電子化不斷發(fā)展和滲透，中控屏、車(chē)載娛樂(lè)終端等開(kāi)始集成，全液晶儀表盤(pán)、 HUD、后座娛樂(lè)等的座艙電子的代表發(fā)展能帶來(lái)更加智能化和安全化的交互體驗(yàn)，提供給駕駛者和乘坐者更簡(jiǎn)潔高效的交互，有望成為汽車(chē)下一個(gè)顛覆式的創(chuàng)新點(diǎn)。

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作者簡(jiǎn)介

侯海云：（1985.10—），男，漢族，山西介休人，碩士研究生學(xué)歷，上海汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司零束軟件分公司，數(shù)字化體驗(yàn)平臺(tái)，工程師。研究方向：智能駕駛座艙一體化產(chǎn)品方案及開(kāi)發(fā)。