基于智能驾驶需求谈智能座舱升级策略

摘 要：长期以来，常见的汽车内部座舱设计都是以机械触控按钮为主，触控板面整体信息显示简单、集中且功能比较分散，对于驾驶者和乘坐者来说功能够用但较为不便捷。近几年，伴随各类电子产品和互联网飞速发展，现代信息电子技术开始融入汽车行业，并应运产生了汽车智能驾驶座舱，对于这类型电子智能座舱，行业内定义较少且不太明确。大范围内对智能座舱的定义是通过借用各种智能化信息方式和手段，来满足驾驶人和驾驶者在车中的各种需求。汽车中智能座舱相比较普通座舱具有信息化、智能化、人性化的特征。能够根据自身的便捷特点满足用户的不同需求。但如今，大部分汽车驾驶座舱依旧延续机械化设计。本文基于智能驾驶需求，浅谈智能座舱升级的相关策略。

关键词：智能驾驶 智能座舱 汽车 电子信息化

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

伴随我国经济飞速发展，电子信息化时代也逐渐到来并进入人们的生活。各行业的电动化、联网化、智能化、共享化也逐步发展，汽车行业中这几点的发展如日中天，也是未来智能汽车发展的必然趋势。这些变革为人类生活的出行带来了极大的便利和变革，从不同款式汽车发展过程中，汽车内部座舱从常见的机械座舱发展成具有电子功能的电子座舱，座舱功能也从仅有的行车便捷变成带有电子娱乐设备的多功能场所，曾今人和机械按钮之间的互动也变成了人和AI智能系统的交互体验。目前各品牌汽车，尤其是具有智能驾驶需求受众群体的品牌，对于智能座舱的设计也成为未来汽车发展趋势和创新浪潮的关键点，同样会成为汽车行业打造差异化、抓取消费者眼球的重要方面。

1 智能座舱发展现状

1.1 多屏驾驶和多屏互联

曾经的汽车座舱配备的是有相关按钮的机械键盘，在驾驶过程中，驾驶者需要花费更多精力在键盘操作上，对驾驶带来了一定风险。伴隨智能驾驶发展，驾驶者需求从功能变成便捷，如何在驾驶过程中快速并舒适进行操控显得尤为重要。在如今常见仪表中控屏幕设计中，一字屏会是设计的重点。整个驾驶座舱内部的设计更加一体化，并能够通过常规操作、语音输入等解放双手的行为进行快速响应，还能够在驾驶员的指令下实现多屏联动，通过电子联网连接技术转换，能够将此显示屏幕上的内容转到其他相关屏幕显示，以此实现屏幕共享。在未来智能座舱设计中，屏幕将逐步无屏幕化，真正让驾驶者实现全心驾驶。

1.2 “万物互联”

伴随各行各业互联网和5G技术云端发展，现在汽车也能够进行联网，并且实现智能驾驶当中的车联网功能。在概念车型当中，智能座驾能够实现车辆运行过程中发出语音指示，实现车辆与家庭的互动。通过研究客户需求，这一趋势不可避免。智能座舱升级能够通过网络云端进行大量个性化定制，车辆车载显示也能够被人为地赋予更多的意义。车辆能够实现更丰富的个性化和情感化设计。有利于消费者根据自己的需求进行不同的调整。

1.3 从智能化走向大众化

从2019年至今，汽车科技化和智能化逐步开始普及，例如全息、语音、手势、AI、AR等等技术在汽车驾驶需求方面的应用。目前在智能座舱当中，AI全息投影等功能的传导应用还较少，但这一技术正处于发展当中，通过研究客户的需求，在智能驾驶需求的基础上进行深度学习算法的开发。目前市面上，红旗智能座驾驾驶舱就能通过识别人脸、AR、语音交互系统和远程操控等等一系列技术实现全语音人机交流并实现操作。而科技电动车领头羊特斯拉也将这一技术深入研究，实现了无人驾驶、语音操控，驾驶者和乘坐者能够利用车内科技进行娱乐等，智能座舱正逐步走进普通人家。

1.4 场景化和安全化的和谐统一

基于智能驾驶需求进行智能座舱升级，重要一点是将汽车内部进行场景化设计。车辆能够通过追踪人脸或接受指令，更换车内氛围灯光、进行语音提示、进行座位变换等等。这个功能在部分概念车型当中有所涉及，但在普及过程中还需要一定的时间。为带来极致的驾驶体验效果，升级智能座舱固然重要，但在多种多样的智能座舱设计过程中，安全性绝对是老生常谈。不管在任何花样百出的智能座舱时代，安全都是最重要的。目前，大量汽车逐渐从物理安全网络逐步转向智能安全网络。常见的汽车安全系统包括传感器摄像头、倒车雷达等等，未来在升级座舱安全性过程中，还能够采用激光测距、声纳等等技术，保证驾驶、停泊在娱乐性人性化的基础上，安全性依旧不打折扣。

2 基于智能驾驶需求的智能座舱升级策略

2.1 驾驶态势感知技术

汽车驾驶员在以下两种场景中需要提供帮助：一、启动观察四周来车情况，驾驶员不仅要注意汽车仪表盘，还要注意周围情况和行车安全。行车事故当中，有相当一部分是在汽车起步时由于存在视野盲区而导致事故发生。因此，在汽车启动时，环境探测成为智能座舱升级的重要点之一;二、在极端天气和恶劣气候条件情况下，驾驶员能见度急剧下降，对外部的环境探测、周围的行车情况不大了解，甚至会出现因为路况差而导致事故的情况。为了避免环境带来的危险，需要加强智能座舱的态势感知技术，在不同行车情况下能实时感知车辆周围的环境和路况信息并及时向驾驶员传达。

2.2 实时信息传递技术

实施场景传达技术在航空航天科技中运用较为广泛，在1990年美国空军研究中提出“全景座舱控制和相关显示系统”的计划，旨在解决飞机驾驶员在恶劣天气条件下对环境的全息感知。通过对头盔、仪表盘点的数据显示进行更新，提升飞机驾驶员对飞行航线上的异常进行检测，保证驾驶过程的高效安全。在汽车智能驾驶发展过程中，全息投影和实时操作已经开始发展，尚未普及。可以采用对现有汽车座舱操作系统的升级改进，在1990年美国空军研究中，研究对象将仪表盘设置为一整块能够供驾驶员操作的屏幕，将各项菜单和按钮放置在集中位置，通过数据融合、重构、插入过程，实现按键和屏幕的合二为一，显示在飞行过程中的实施雷达和前方情况。目前汽车驾驶中，已有相当一部分车型实现了实时路况的传达，但屏幕相对还不够灵敏，传达信息不够及时，驾驶过程中信息传达的时效性需要进一步提升。

2.3 驾驶者控制交互系统

目前在汽车驾驶中驾驶者和车辆之间的交互越来越多，从按钮触控到语音控制，都能够通过一个小小的屏幕实现。事实上车辆语音交互系统相比其他人机交互系统更加高效，且障碍较少，不需要用户花费较大时间和精力。因此，在未来智能座舱升级过程当中，依旧需要符合以下几个问题：第一、驾驶员较繁忙的操作和驾驶过程中，需要系统进行协同操作;第二、汽车空间较为狭小，夜间行驶照明条件不佳等情况下，需要利用其他方式，例如语音通道进行信息的传递;第三、利用声音和光源进行环境探测和报警。如何将这三个方面更加智能，高效地进行表达，也是未来智能座舱升级的重要点之一。实现“信息传递”仅仅是车辆发展硬件设施的重要条件，实现“智能信息传递”，并保证驾驶过程中的舒适度，才是未来座舱升级的大势所趋。

2.4 驾驶状态融合和驾驶辅助

在驾驶状态融合和驾驶辅助发展过程当中，发展最为迅猛的依旧是航空航天行业。霍尼韦尔公司合成视觉航电枢纽（SVAB）实现了将多个传感器和机械数据库的信息结合到三维观察系统里，该系统已经在西科斯基公司的黑鹰直升机中完成了试验并成功运行。霍尼韦尔公司将传感器的实时数据和数据库当中任务规划的数据相比对，从而为驾驶员提供了更加精确并且逼真的图像。在美军阿帕奇武装直升机当中，也发展了地面火力捕捉信息系统，能够协助战斗机组在白天或者地形较为复杂的情况下找到、识别、实时分析敌方的地面开火位置，并且能够准确反映到雷达上实施反击。在诸如此类的航天科技发展过程中，不仅在硬件识别系统上有较大发展，在座舱体验升级上也有一定发展，美军为减少机组成员工作压力配备了一套便于驾驶人员认知决策的辅助系统，能够根据一些预设的实战情况，作出相应的判断和自动选择。经过飞行员的操作和同意，能够执行相关方案。为飞行员省下了做决定和犹豫的时间，减少了驾驶员的负担。

在基于智能驾驶需求的基础上，未来汽车智能座舱升级，能够在一定程度上借鉴航空航天技术，为驾驶人员带来更优质、更高效、更便捷、更安全的行驶方案。在行车过程当中实时感知周边行车情况，从车辆硬件设施和体验感上都带来更进一步发展。

3 结束语

伴随互联网技术和人工智能的发展，未来汽车不仅在硬件设施上趋近于科技化，在驾驶者座舱上也会向着层次更深、频率更高的人机交互发展。智能座艙作为人机交互的中枢地带，能够实现乘客最终满意的驾驶过程。近年来汽车网络化、电子化不断发展和渗透，中控屏、车载娱乐终端等开始集成，全液晶仪表盘、 HUD、后座娱乐等的座舱电子的代表发展能带来更加智能化和安全化的交互体验，提供给驾驶者和乘坐者更简洁高效的交互，有望成为汽车下一个颠覆式的创新点。

参考文献：

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作者简介

侯海云：（1985.10—），男，汉族，山西介休人，硕士研究生学历，上海汽车集团股份有限公司零束软件分公司，数字化体验平台，工程师。研究方向：智能驾驶座舱一体化产品方案及开发。