基于智能駕駛需求的汽車智能座艙設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢探究

閔志剛

江鈴汽車股份有限公司車型開發(fā)院 江西省南昌市 330052

自第一輛汽車誕生以來，已經(jīng)走過了機(jī)械化和電氣化兩個發(fā)展階段。在這兩個階段中汽車作為主要的交通運(yùn)輸工具，其內(nèi)部空間區(qū)域的劃分都包括較固定的駕駛位和乘客位兩部分。隨著當(dāng)下我國經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的突飛猛進(jìn)，電子信息智能化技術(shù)逐漸步入到人民群眾的生活中來，各行各業(yè)的電動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和信息共享化也逐漸開始蓬勃發(fā)展。整體社會大環(huán)境中的自動駕駛、人工智能和5G 等高新尖端科技的廣泛興起，也使得汽車行業(yè)不斷加快著更新?lián)Q代的步伐。這也是未來智能汽車發(fā)展的大環(huán)境趨勢。當(dāng)下將智能座艙理念與傳統(tǒng)的汽車設(shè)計構(gòu)造技術(shù)相融合，能夠很好的推動我國汽車行業(yè)的發(fā)展變革，智能座艙設(shè)計理念也已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)下汽車行業(yè)前沿發(fā)展的新動力，不斷促進(jìn)著汽車新型產(chǎn)業(yè)模式的構(gòu)成。當(dāng)前我國的汽車座艙設(shè)計已經(jīng)進(jìn)入了智能化時代，汽車座艙內(nèi)界面也開始變得復(fù)雜、涵蓋的信息也逐漸變多、車載功能也不斷的增多并融合集成等，這種模式的發(fā)展都使得汽車智能座艙人機(jī)交互的設(shè)計發(fā)展到一個新階段。汽車產(chǎn)業(yè)作為國家發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支柱，其發(fā)展情況是對國家總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定影響的。在科學(xué)技術(shù)的不斷完善下以及大量先進(jìn)設(shè)備的的研發(fā)運(yùn)用下，汽車也由傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸工具逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖煌üぞ?智能化終端設(shè)備”。

在目前汽車行業(yè)的實際發(fā)展現(xiàn)狀中，大多數(shù)的汽車品牌已經(jīng)開始在汽車上集成自動輔助駕駛和智能助手等相關(guān)智能化功能，這些功能的出現(xiàn)都使得汽車駕駛變得更加簡便、輕松、智能化、人性化。經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展使得人們對生活、出行的品質(zhì)要求越來越高，人們對于汽車座艙的需求也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐漸增多，在未來發(fā)展中全自動駕駛技術(shù)將會改變當(dāng)今傳統(tǒng)的人工駕駛模式，幫助駕駛者從無聊的駕駛環(huán)境中脫離出來，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生也會使得汽車座艙將會成為人們休閑、娛樂甚至是工作的地方。該種汽車未來發(fā)展現(xiàn)象也使得大多數(shù)人不禁思考：未來汽車智能座艙應(yīng)該具備什么樣的功能？車內(nèi)的空間區(qū)域是否會有全新的分區(qū)方式？該種功能的實現(xiàn)應(yīng)當(dāng)需要什么樣的具體技術(shù)支撐？等等。若想完美的回答好上述問題，汽車行業(yè)還需要對智能座艙有更加系統(tǒng)深入的全面了解，并對具體的技術(shù)升級策略深入進(jìn)行思考和研討。

1 智能座艙簡介

汽車智能座艙的設(shè)計主要是以用戶交互體感為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行的，可以將智能座艙設(shè)計認(rèn)為是駕駛者駕乘使用的載體，并一定程度上根據(jù)用戶的駕駛需求和娛樂需要以及一定場景下的行為習(xí)慣，對汽車智能座艙的空間設(shè)計和功能設(shè)計進(jìn)行一定優(yōu)化，從而良好的提升用戶的駕駛體驗。通俗來講智能座艙其實就是汽車駕駛艙中的人機(jī)交互，是將汽車的駕駛信息與娛樂信息進(jìn)行整合，并利用大數(shù)據(jù)信息的處理能力，為各用戶提供更加便捷、有效且充滿未來科技感的汽車駕駛體驗。汽車智能座艙的提出主要是為了更加優(yōu)化用戶的汽車駕駛體驗，并在保障駕駛安全性的基礎(chǔ)上提升駕駛樂趣和舒適程度。當(dāng)前的智能座艙設(shè)計形式上是比較多樣化的，該多樣性也主要表現(xiàn)在了汽車功能的體驗性和人機(jī)交互的感知性等方面，并且在設(shè)計的過程中使其更加貼合人機(jī)工程學(xué)。社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，使得大多數(shù)用戶對汽車使用也越來越頻繁，汽車智能座艙與用戶的交互時間也越來越多，這也預(yù)示著汽車智能座艙設(shè)計也需要解決用戶在長時間使用汽車中產(chǎn)生的一些安全問題，例如疲勞駕駛、操作系統(tǒng)紊亂等。

汽車智能座艙主要包括了座艙內(nèi)飾和與電子信息領(lǐng)域創(chuàng)新結(jié)合發(fā)展的新型架構(gòu)，這也是汽車行業(yè)進(jìn)行數(shù)字化、智能化發(fā)展的大潮流趨勢，該種汽車發(fā)展方向從消費(fèi)者的角度、需求以及使用的場景等方面較全面的構(gòu)建了一個相對新穎的人機(jī)交互溝通智能體系，而且該類發(fā)展模式的出現(xiàn)也主要是為了更好的提高汽車座艙內(nèi)的安全舒適性，并賦予其一定的操作娛樂功能。當(dāng)前對于汽車智能座艙在其行業(yè)中沒有較統(tǒng)一的定義，在其行業(yè)內(nèi)主要有兩種不一樣的定義方式。第一種是將汽車智能座艙等同于汽車智能化服務(wù)系統(tǒng)，并從數(shù)據(jù)終端的廣大消費(fèi)視角、需求和運(yùn)用場景出發(fā)，使汽車座艙能夠通過大數(shù)據(jù)信息分析洞察到用戶的需求，并且通過高新技術(shù)功能準(zhǔn)確無誤地滿足其需求。在這個階段的汽車智能座艙的發(fā)展中，汽車用戶不僅不需要擔(dān)心汽車的駕駛，還能夠在其智能座艙中獲得較良好、舒適的智能化體驗。另一種定義模式是將其汽車智能座艙定義為智能移動空間，這種定義充滿了未來科技感，其將汽車與傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸工具模式分離開來，其目的是將汽車座艙、人、汽車和道路進(jìn)行智能交互，和當(dāng)下的汽車駕駛座艙相比，這種形態(tài)的智能座艙能夠使得其更加智能化和人性化，汽車行業(yè)內(nèi)也將其視為是汽車和駕駛座艙進(jìn)行創(chuàng)新融合的一種新型產(chǎn)品。當(dāng)下的汽車智能座艙發(fā)展階段根據(jù)其自動化駕駛程度也分為了：電子座艙、智能助力和智能移動空間三個階段。

2 汽車智能座艙的發(fā)展現(xiàn)狀分析

在根據(jù)大量的汽車智能座艙設(shè)計的研究分析上，可以看出大多數(shù)的智能座艙設(shè)計都是以用戶體驗為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化的，這也一定程度上對顯示現(xiàn)有業(yè)務(wù)有較明顯的適應(yīng)性和拓展性。在國內(nèi)當(dāng)下的汽車智能座艙實際設(shè)計中，各大汽車廠商對于相關(guān)智能座艙的信息捕獲還是存在一定困難的，例如數(shù)據(jù)信息獲取難度較大、車載信息平臺的數(shù)據(jù)容納力不夠等。在當(dāng)前環(huán)境中，汽車座艙中使用的汽車芯片、顯示器、傳感器以及其他硬件設(shè)施建立的多模態(tài)人機(jī)交互體系也只是停留在比較初級的階段，并沒有達(dá)到較理想的人機(jī)交互模式，也不能很好的對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理并實現(xiàn)完整的閉環(huán)等。但是在汽車智能座艙設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注意，汽車車載數(shù)據(jù)平臺不論是數(shù)據(jù)信息承載的能力不足或者是“超載”，都會容易導(dǎo)致用戶過于依賴大數(shù)據(jù)信息，從而使其在汽車駕駛的過程中“放松”或分散一定注意力，進(jìn)而產(chǎn)生一些安全隱患。

在目前的汽車駕駛發(fā)展中，駕駛的娛樂性和安全性一直是比較難以實現(xiàn)兩全的一個問題，而且還往往由于汽車的智能化功能較強(qiáng)而對其駕駛?cè)藛T的安全駕駛產(chǎn)生一定影響。智能座艙的設(shè)計發(fā)展需要通過車載芯片對相關(guān)軟件或其他硬件設(shè)備進(jìn)行控制以及匹配等，進(jìn)而實現(xiàn)其在汽車駕駛中所需要的車載功能和需要，并為用戶的汽車駕駛提供良好的駕駛體驗。但是在用戶的實際駕駛體驗中，當(dāng)下汽車智能座艙的硬件、軟件設(shè)備匹配體感大多數(shù)都比較差，例如在駕駛汽車過程中，駕駛?cè)藛T進(jìn)行汽車導(dǎo)航時往往更喜歡用手機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航，而不是汽車原帶有的導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)航，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生也是由于其對數(shù)據(jù)信息處理的能力不強(qiáng)、速度較慢等原因?qū)е碌摹?/p>

3 汽車智能座艙發(fā)展趨勢展望

汽車智能座艙的發(fā)展代表著汽車未來發(fā)展的方向，社會大眾對汽車駕駛的智能化需求與科技發(fā)展、人工智能技術(shù)發(fā)展、汽車人性化發(fā)展等密切相關(guān)，這些因素都會從各個面向重新定義汽車未來發(fā)展的職能交互模式。當(dāng)前，我國的汽車智能座艙發(fā)展還處于起步階段，還有非常廣闊的發(fā)展空間和前景。

3.1 交互界面走向多元化、復(fù)合化

傳統(tǒng)的汽車座艙往往是通過機(jī)械的方式進(jìn)行交互的，在當(dāng)前的汽車駕駛中，駕駛?cè)藛T和車輛之間的交互逐漸增多，例如一些按鈕觸碰、語音指令等。在實際發(fā)展中，車輛的語音交互要遠(yuǎn)比其他交互方式更加便捷、高效，不需要浪費(fèi)駕駛?cè)藛T或者是操作人員較多的時間和注意力。隨著汽車智能座艙的不斷發(fā)展，多模態(tài)交互技術(shù)的使用也一定程度上拓展了人機(jī)交互空間。例如通過手勢交互對汽車車載音響音量進(jìn)行一定控制，但是其控制的精準(zhǔn)度還有較大的的提升空間；再例如通過駕駛員面部表情和眼睛轉(zhuǎn)動識別等，來對用戶的情緒進(jìn)行一定捕捉，當(dāng)用戶較疲勞時可以自動播放一些音樂等來激發(fā)用戶積極情緒。此外，該交互模式還可以對用戶身份進(jìn)行一定確認(rèn)，當(dāng)確認(rèn)完身份后可以自動的根據(jù)該用戶的喜好調(diào)節(jié)車內(nèi)亮暗程度、座位調(diào)節(jié)程度、播放喜愛音樂等，能夠最大化的滿足用戶需求。

3.2 大屏化、多屏化、便捷化的聚屏?xí)r代來臨

在汽車智能設(shè)計中，智能座艙屏幕設(shè)計的尺寸逐漸變大，數(shù)量也漸漸變多，而且該屏幕承載的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容也越來越多樣化，整體呈現(xiàn)出大屏化、多屏化、便捷化的發(fā)展趨勢。隨著社會經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，汽車智能座艙的輸出系統(tǒng)也更加關(guān)注多元化的使用，在這個過程中，大多數(shù)的汽車企業(yè)也將傳統(tǒng)的汽車智能屏幕從一塊發(fā)展到了多連屏，這種現(xiàn)象特別是在新能源汽車的設(shè)計中尤為顯著，屏幕的控制數(shù)量大多占到其控制區(qū)的一半以上。所以針對汽車未來發(fā)展中所承載的信息數(shù)量會越來越多，其相關(guān)設(shè)計人員可以從信息界面層級設(shè)計為切入點(diǎn)，充分利用多屏化的模式將其繁多的車載元素、信息進(jìn)行融合集中，進(jìn)而保證其信息能夠較完整的展現(xiàn)。此外，多連聚屏能有效解決眾多人機(jī)交互行為的特點(diǎn)，也為汽車企業(yè)多其駕駛艙優(yōu)化、升級提供了新發(fā)展方向。

3.3 人性化駕駛體驗的不斷升級

汽車智能座艙的快速發(fā)展，使得越來越多的用戶對駕駛場景的要求也越來越高。這使得智能座艙的發(fā)展越來越朝向多功能化的方向發(fā)展，從而確保在進(jìn)行人機(jī)交互時能夠更好的滿足用戶對汽車的智能化需求。例如在旅行游玩方面，能夠良好的滿足用戶對線路規(guī)劃的需要，保障其出行路線更加科學(xué)，提高其出行效率和行車的安全程度。此外，還要使其能夠良好對出行路上的相關(guān)設(shè)施進(jìn)行提示，比如一些服務(wù)區(qū)、加油站、停車場等，使其有效的為用戶出行提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)體驗。另外在親子方面，還要能夠為用戶提供一些娛樂服務(wù)，例如利用多功能屏播放一些動畫片等，讓孩子也能在出行中感受到娛樂體驗。簡言之，其智能座艙應(yīng)當(dāng)根據(jù)大眾的智能化需要，朝向著集功能化、智能化、舒適化于一體的方向進(jìn)行發(fā)展，并以此滿足用戶在不同場景下的用車需要。為了使駕駛體驗效果更加人性化，對汽車的智能座艙進(jìn)行相關(guān)升級是具有一定重要作用的，但是在各式各樣的座艙設(shè)計中，其安全性是應(yīng)當(dāng)放在首位的。當(dāng)前，大多的汽車都逐漸從物理安全網(wǎng)絡(luò)逐漸轉(zhuǎn)向智能安全網(wǎng)絡(luò)，其常見的安全系統(tǒng)也包括一些傳感器、倒車?yán)走_(dá)等，在未來也許還會普及出現(xiàn)激光測距、聲納等相關(guān)先進(jìn)技術(shù)在汽車智能化中的使用，使汽車在便利用戶、娛樂用戶的同時，也能最大化的保障其汽車駕駛的安全性。

3.4 自動駕駛技術(shù)的不斷成熟

在汽車的未來設(shè)計和發(fā)展中，其自動駕駛功能必不可少。汽車智能座艙的自動駕駛功能是指通過利用一定信息技術(shù)來對行車路面信息進(jìn)行識別，并根據(jù)實際行車需要對其車輛進(jìn)行一定控制。汽車的智能駕駛功能可以說一定程度上“釋放”了駕駛員的雙手，減緩了其行車精力付出，并一定程度上優(yōu)化了用戶的駕駛體驗。要想最大化的滿足用戶對汽車自動駕駛的需要，汽車智能座艙需要在未來發(fā)展中大力滿足用戶在泊車、擁堵跟車、巡航以及車輛出庫等方面的需要。此外，一個良好的汽車自動駕駛系統(tǒng)應(yīng)具有完善的規(guī)劃控制和相關(guān)感知系統(tǒng)，即一些控車信息監(jiān)測和環(huán)境感知等。另外，這些信息還應(yīng)當(dāng)涵蓋目標(biāo)車輛檢測的結(jié)果、行車規(guī)劃軌跡、預(yù)測軌跡以及車速等方面。

4 結(jié)語

近些年隨著汽車網(wǎng)絡(luò)化、電子化的不斷發(fā)展，其中控屏、自動駕駛、車載娛樂終端等相關(guān)汽車智能設(shè)備開始逐漸盛行，該類汽車座艙電子模式的發(fā)展也能夠給用戶帶來一定的智能化和便捷化的交互體驗。汽車發(fā)展智能座艙是汽車行業(yè)未來發(fā)展的潮流，也是當(dāng)下符合時代發(fā)展的需要，同時這也是汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型創(chuàng)新發(fā)展的一個關(guān)鍵開拓點(diǎn)。通過分析汽車智能座艙的發(fā)展現(xiàn)狀以及對未來汽車智能座艙的發(fā)展趨勢進(jìn)行展望，期望能為當(dāng)下國內(nèi)汽車智能座艙技術(shù)的研究升級提供一定的參考價值。