智能交互在新能源汽車中的應用及思考

孔春花 孫平文

摘 要：在科學技術革命的新潮中，基于網聯化的智能汽車已成為將先進技術綜合應用到汽車及相關領域中的代表汽車技術和工業現代化未來發展趨勢的戰略高度的重要工具。我國目前正在大力推廣新能源汽車，以減少對原油的依賴并減少空氣污染。隨著電子技術的飛速發展，新能源汽車正朝著智能化和網聯化的方向發展。其中，最重要，直接和有效的一種方式就是汽車與人之間的智能人機交互。本文介紹了新能源汽車的發展狀況，未來智能互聯汽車將改善我們的生活。同時，探討智能交互在新能源汽車領域的應用，總結智能交互的發展趨勢并提出思考。

關鍵詞：智能交互;新能源汽車;應用;思考

隨著中國經濟的快速發展，汽車保有量穩步增長。汽車的廣泛普及帶來了便捷的交通選擇，但同時也帶來了許多社會和環境問題。近年來，中國的交通事故率一直很高，造成大量人員傷亡。另外，城市汽車交通的擁擠造成了巨大的直接和間接經濟損失。同時，汽車消耗的石油資源繼續增加，嚴重影響了中國的能源安全。除了大量消耗化石能源之外，機動車輛發動機燃燒所產生的廢氣也嚴重影響了環境。為了解決上述交通安全和能源安全問題，已經開發了各種技術方案。目前，智能汽車和新能源汽車的結合，以開發出能夠實現綜合安全，舒適，節能和環保服務的下一代汽車系統，成為汽車研究機構的關注重點。

智能交互涵蓋了廣泛的領域，前景誘人，這個新興學科的主要研究目標是結合硬件和軟件的各種系統，例如：計算機，智能揚聲器，新能源汽車等。認知心理學研究過程中的信息傳遞過程和結果表達是用于定義模糊邊緣的人體工程學，用于優化傳輸過程，使用多媒體技術，通過使用虛擬現實技術來提高可識別性，從而改善底線。新能源汽車公司提供全面的智能人機交互，可以改善用戶體驗，從而提高其產品的整體競爭力。因此，對智能交互的討論和研究非常重要，這對于新能源汽車智能化的發展具有重要意義。

1 智能化新能源汽車的發展現狀

新能源汽車在本質上是無排放的汽車，沒有直接的污染物排放，間接污染物主要在發電過程中產生，并且可以通過集中處理得到控制。插電式混合動力汽車因其較低的燃料消耗而可將二氧化碳排放量減少30%以上。中國的新能源汽車產業主要由政策驅動，在國家和地方政府政策的支持下，中國的新能源汽車已經實現了產業化和規模化發展。

近年來，政策支持一直是中國新能源汽車市場快速發展的關鍵因素。隨著新能源汽車產業從入門階段到成長階段的轉變，中國的新能源汽車政策正在逐步適應。國家的原則是維護補貼政策的總體穩定性，調整和完善補貼方法，改善分配方法，增加制造公司和產品的進入壁壘，并建立堅實的監管體系以促進技術進步和支持推廣在財政方面的補貼，更好的將清潔產業投入到當前的發展生活中，幫助綠色產業的健康發展。同時，在新能源的汽車不斷的成熟后，財政的補貼機制和逐步的退出機制是必要的發展流程，但是為了行業能更加健康的發展，我們身邊的環境更好的凸顯，開發新能源的汽車，保證我們身邊的環境是大勢所趨。

未來中國新能源汽車產業發展的主要驅動力包括：首先，盡管考慮到新能源汽車的補貼政策有所下降，但基于能源安全，環境保護和強大的汽車產業的考慮，該行業仍是中國未來專注于支持發展的戰略性新興產業。其次，隨著新能源汽車的不斷發展，在電力為主的發展的新能源騎車中更好的凸顯了出來。原先人們一直在擔心電池的續航能力，現階段隨著我們國家的經濟和科技實力的不斷發展，國產電池的續航能力和各項的性能和指標在不斷的提升，已經能更好的符合現代人們的發展需求;最后，在地方關于新能源汽車的管理政策中，管理消費者的需求進一步加強，能更好的凸顯新能源汽車的實力和水平。

智聯網汽車是人們進行出行的關鍵性的改變，也是在行車環境和用戶體驗感方面的飛躍提升，因此，在我們中國的智聯網汽車的發展中，已經在多個智能試點開展實驗工作，并且面臨著測試建設。中國第一個針對聯網汽車的智能測試系列已經進入測試階段。

智能網聯汽車配備了先進的車輛傳感器，控件，執行器和其他設備，并集成了現代通信和網絡技術，可實現汽車與人，汽車，道路和背景之間的智能信息交換，可以執行安全，舒適，節能和高效駕駛等功能。

智能互聯汽車結合了智能汽車和網聯汽車的技術優勢，涵蓋了汽車，信息通信和運輸等許多領域。技術架構相對復雜，主要分為智能聯網汽車涉及的車輛平臺和基礎設施，以及與車輛相關的技術，智能聯網汽車中的信息交互和基本支持。

2 智能人機交互概述

2.1 發展歷程

20世紀50年代，美國科學家首次提出了計算機控制臺設計的概念。這項工作主要討論了人們如何使用計算機進行全面管理，并建立了一個統一的控制中心，以減輕因不同形式的不同操作而造成的身心壓力。此后，另一位科學家在其研究基礎上又走了一步，闡明了人機工程學在人機工程學中的地位，并通過緊密連接用戶和計算機為人機之間交互界面的設計奠定基礎。

1969年召開的國際人機系統會議是發展人機交互的重要里程碑。第一本專業雜志《國際人機研究》也在同年發行。在1990年代，特別是1995年以后，人們在各個垂直計算機領域了解了互聯網革命的發展，并且其發展成果很快在互聯網上得到了普及。個人和獨立的學術需求已被不同的生活和業務需求所取代，從容易滿足的人群到整個人類的人機交互，因此人機交互也在發展智能研究，如出現了虛擬交互，多模式交互等由人主導的新的研究方向。進入21世紀，隨著物聯網和計算機技術的發展，智能交互應用領域變得越來越廣泛，幾乎涵蓋了使用機器，計算機或軟件的所有行業和領域。

2.2 分類概況

新能源汽車領域的智能交互可分為三類，包括V2P，即汽車與人之間的交互。V2V，即車輛之間的信息交換和結果表達。V2X，即汽車與所有事物之間的交互，主要包括道路，交通信號，道路環境，周圍天氣等。

當前，智能交互主要基于V2P-人車交互。人車交互又可以分為以下七個類別：體感交互，觸覺交互，視覺交互，嗅覺交互，語音交互，生物交互和情感交互。

3 智能交互在新能源汽車中的應用

3.1 應用背景

隨著智能駕駛技術變得越來越復雜和成熟，汽車不再僅僅是人們的交通工具，而是在不同情況下扮演著不同的角色。基于當前的車輛控制主題，駕駛員可以基于精確的意識形態進行智能交互，從而顯著減少對駕駛艙環境的干擾。因此，傳遞信息的人機對話，即語音交互和視覺交互多被用來表達結果。未來，無人駕駛汽車也可能成為居住的地方，在家庭或休閑場景中，交互方式，交互類型和交互內容也將發生顯著變化。在這種情況下，單次交互遠不能滿足人類需求。多峰混合交互已成為交互的主要形式。還有辦公室場景，在辦公室環境中，視頻會議和協作辦公室成為主流，并且相應的視覺交互，語音交互和體感交互成為交互的主要形式。

3.2 智能信息交互系統

智能信息交互系統實現了車輛與行駛環境之間的信息交互，車輛對交通環境的識別以及多種信息的融合與處理。該系統包括車輛對車輛通信模塊，車輛對道路通信模塊，無線遠程通信模塊，車載檢測系統和多源信號處理模塊，安裝在車輛上的檢測系統中的每個模塊和傳感器都以車輛中的一種總線交互。

車輛之間的通信是通過安裝在車輛上的V2V通信模塊進行的，該模塊主要傳輸有關車輛自身運動和零部件工作的信息。車輛與道路間通信是通過安裝在車輛上的V2I通信模塊與道路基站之間的無線通信來實現的。車輛側發送與車輛的運動和部件的工作有關的信息，而道路側主要發送與交通流和道路有關的信息。無線遠程通信模塊主要用于車輛與手機和互聯網的通信。交互信息主要包括手機遠程監控和遙控信息，基于互聯網的車輛系統更新信息，服務查詢信息等。集成的檢測系統配備有GPS，雷達，攝像頭，車輛運動傳感器和車輛部件傳感器可提供有關車輛本身以及收集車輛的行駛環境的信息。多源信號處理模塊主要基于多源信息，例如車輛之間通信，車輛與道路通信，遠程無線通信和車輛傳感器系統。它執行適當的多源信號監視和管理，并使用信息融合作為信號處理的理論基礎，提供準確的信息，為便于進行全面的車輛控制和駕駛員操作。

混合動力電動汽車可以改善汽車燃油消耗，并在一定程度上減少排放，解決當前的能源和環境問題，并已逐漸進入工業化生產階段。然而，混合動力車輛僅基于當前車輛狀態執行能量管理和能量分配，缺乏對交通信息的有效識別，并且在完整的運行條件下，很難優化系統的燃油消耗。應用于智能混合動力汽車的行駛環境信息交互系統主要用于識別車輛運動狀態，車間運動狀態和交通環境，包括雷達，攝像頭，車輛與道路通信模塊等。

4 結語

綜上，智能交互在新能源汽車領域的應用，首先改變是我們的出行方式，其次改變我們的行車環境，再次會改變我們的用車體驗，并最終重新定義人和汽車生活的內涵。智能化新能源汽車是未來汽車產品形式和汽車技術發展的亮點。它們是移動互聯的智能終端，是城市智能交通系統以及中國汽車行業的轉型和現代化以及未來的工業生態和價值鏈的重要鏈接。智能化新能源汽車的發展是一個影響深遠，極其復雜的系統項目，需要不同行業和領域的各方共同合作。這不僅包括汽車，交通，信息，通信，電子和城市發展等各個領域的重要技術突破，還要求國家，行業，公司和社會之間進行適當的分工，有效的互動和協同合作。在新一輪科學技術革命的機遇的重要階段，國家必須堅持此關鍵的發展方向和把握技術核心競爭力。

注：教育部“北創助教”基金課題“新能源汽車實訓臺智能網聯技術應用研究”課題組。

課題編號：2018A05024。

參考文獻：

[1]李嘉康.智能交互在新能源汽車中的應用及思考[J].通訊世界，2018（09）：282-283.

[2]李克強，張書瑋，羅禹貢，王建強.智能環境友好型車輛的概念及其最新進展[J].汽車安全與節能學報，2013，4（02）：109-120.

[3]段佳藝. 電動汽車新能源供給方式規劃研究[D].東華大學，2017.

[4]趙福全，劉宗巍.中國發展智能汽車的戰略價值與優劣勢分析[J].現代經濟探討，2016（04）：49-53.

[5]張富忠，劉茹.新能源及智能網聯汽車發展與電磁兼容[J].中國戰略新興產業，2018（36）：8.