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解密车厂押注车载人机交互背后,北汽研究院赵

来源:http://www.chuanghui2005.com 作者:金沙澳门官网 时间:2019-08-04 07:07

车云按:2017年6月21日-22日,由中国安全产业协会、TIAA车载信息服务产业应用联盟与车云网共同主办的2017年中国安全产业峰会暨首届交通安全产业论坛在北京召开。本文为北汽研究院电子电器总工程师、智能化部部长赵澎的主题演讲,谈到了互联网时代用户体验的需求与汽车安全的冲突,以及汽车安全未来前进需要突破的方向。

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吉利旗下领克02的中控屏界面

大家下午好!谢谢陈总,也谢谢车云网。今天主要是给大家汇报一下北汽在智能驾驶和整车智能化方面的一些想法。

作为智能网联功能中可以直接影响到用户体验的技术,汽车HMI(Human Machine Interface,人机交互界面)正成为多数车企和供应商关注的领域,国内车企对此尤为重视。

我们都知道中国的交通安全是很大的问题,不仅仅是车厂,每个人在路上都面临这样的问题。背后的原因我们都理解,社会的发展和人文环境,造成了相对较高的事故率和伤亡率。当然我们已经取得了巨大的进步,交通事故率和伤亡在下降。

“一些外资品牌可能不太关注人机交互,或仅仅做了一些优化升级,不像我们做了这么多的优化创新。自主品牌希望快速呈现智能化带给车的一些升级功能,从而弥补在性能和驾驶操控上的短板。”北汽研究院整车集成部人机交互科科长张文镝向雷锋网新智驾表示。

作为车厂,作为汽车行业的从业者,我们很早就开始了被动安全相关的开发,现在正火热的是主动安全、驾驶辅助、智能驾驶的开发。除此之外,我们也会关心跟安全驾驶相关的人机交互,车内内容的增多以及夜晚车灯的设计,相关对安全的考量。

对于车企和供应商来说,这项重要技术考验着双方的配合度。

从被动安全角度,当然我们会延续过去已经成熟的被动安全的各种方式。同时随着主动安全传感器和其他输入信息的获得,我们是不是在被动安全上会融入、融合各种的算法,能够提前对被动安全做一些预处理,这当然是行业的一个命题。

一方面,丰富的智能网联功能和逐渐到来的高级别自动驾驶对他们的技术迭代速度提出挑战。另一方面,车企和供应商也在尝试通过人机交互技术去完善智能汽车,在各家技术相似的当下极力寻找自己的个性化基因。

对于主动安全我不想细讲,因为在座有很多行家。总体来讲,主动安全的角度,对于驾驶的舒适度角度,我们应该做大量的工作。对于ACC以及自动驾驶,很显然从舒适型和安全性角度,都将会给用户带来极大的提升,但是执行度和可靠性的问题可能是永恒的一个难题。不过趋势依然是不可逆转的,主动安全会像被动安全一样成为车的主流而且不可或缺的配置。

技术应用热情高涨

当然,除了主动安全和被动安全,我们也要在人机交互方面多采取一些措施。之前提到过的智能大灯:显然对于中国特别是城乡结合部的夜间路况,主动安全摄像头并不能发挥100%功能情况下,安全确实是一个很明显的问题。

近几年,智能汽车的概念日益普及,但它并未达到智能手机人手一台的普及程度,甚至在汽车品牌中也并未做到全盘的智能化,汽车行业的参与者正是看中了这一潜在市场。

在这些趋势上,北汽跟整个行业的看法一致,就是要积极推动汽车智能化在车上逐步体现,我们也会跟各个合作伙伴一起推进整个行业的智能化的升级。当然我们会分阶段去把汽车智能化的工作慢慢的、有序的做到位,这是一个非常复杂的过程。当然汽车智能化涉及到了非常多的,跨很多领域关键的技术,包括车辆本身的感知和操控技术,包括联网相关的技术以及跨更多行业的一些基础性支撑技术,以及这些技术之间相互的融合。当然是一个很复杂的命题。

投中资本董事总经理佘立斌此前表示,新能源汽车领域蕴藏巨大投资商机,主要体现在电动化、智能化和网联化。其中网联化中又包括硬件层面的通讯芯片、T-Box、车载娱乐系统,软件层面包括HMI、TSP、语音控制和手势识别等在内的系统集成解决方案。

北汽应该说跟整个行业,基本上是处于同步的过程,在现阶段开发一级和二级的驾驶辅助,以及三级的自动驾驶的预言。当然伴随而来是相关的车联网的设计,现阶段车联网的设计,显然是互联网以及人工智能式车联网的落地。坐舱系统是分辨率更高屏的开发,以及相关交互的设计。

国内自主品牌尤其是造车新势力均在围绕智能汽车迅速布局。比如,一些车型在不同版本中增加双麦克风以便于更好的语音识别,配备多个车内大屏或以进一步完善人机交互体验。

我们的愿景跟大家一样,是为用户提供满足他们要求的智能化汽车,使汽车能够更安全、更舒适、更加人性化。具体在这三个方面,就是从驾驶、网联以及坐舱系统的设计上,都会有很多很多具体的细节。从智能驾驶角度我就不多说了,从警示类到ADAS乃至三级自动驾驶这些命题,很多的专家都提过,确实是比较复杂的一个命题,即使是简单的行驶记录仪也都存在着复杂度,更何况自动泊车和相关的自动驾驶。

对比之下,外资品牌在汽车人机交互上并未展现出同样的热情,一些品牌甚至仍坚持朴素的中控屏设计。即便是宝马、奔驰等在人机交互上做了不少创新的品牌,也在功能开发上保持着一定克制。

自动驾驶不是简单的手机在车上的应用,我们需要跟互联网公司和合作伙伴一起去打造真正有应用体验的车联网。但是在今后是不是有个性化的,基于驾驶员情感的网联式功能的出现,这当然会充满技术上的挑战。

雷锋网新智驾此前试驾全新宝马X5时发现,这款搭载了第七代BMW iDrive人机交互系统的新车在人机交互上做了一些改进,以支持更多的个性化和互联的交互方式。比如,在原有的五种手势操作基础上新增两种手势,将语音交互功能做得越来越强,同时逐渐弱化了触控按钮的功能。

坐舱系统显然大家的认知是高度一致的,在中国我们需要一个新的产品呈现给用户,不是过去的那些进口品牌的小屏式的、充满塑料感的这种车。但是支撑一个新时代的坐舱系统的开发,也不是一件容易的事儿。新一代的产品不再是单一的电子构架,肯定是要基于预控制器、以太网,要具备功能安全和信息安全,这样一种全新型的电子构架。

奔驰的MBUX多媒体系统则可以实现最接近自然发音的人声与驾驶应答,并且能通过学习能力记住驾驶人的通勤路线、收听电台、常用联络人等日常习惯,相当于一名汽车AI助手。

同时,我们的人工智能和互联网式的思维、要求,其实在车内开始出现,比如说OTA互联网式的,基于人工智能式的算法在车内如何验证、如何升级,这都是我们大家需要一起解决的问题。当然这需要业界大量的投入。

客观地讲,这些技术在自主品牌车型上已成为标配。而且,随着更多生态内容的不断接入,包括和平精英、欢乐斗地主等应用或将催生出新的人机交互形式。

单说一下坐舱系统交互设计对安全的影响以及人机交互的需求,现在已经进入到了拐点,像仪表当然变大了,传统的行车信息以及大的、小的表头,已经很快的让位于新的显示内容需求,比如说ADAS、比如说导航、比如说相关的娱乐信息。同时HUD出现,也会进一步移植传统上仪表需要显示的内容,但是HUD到底怎么样需要业绩去试水,没有绝对的不可逆转的方向,信息是打到了风挡玻璃上,但是景深的问题、眩目的问题是不是能够解决?用户能否接受?是不好说的。当然AI可以很好的解决这种问题,把实景跟虚景结合,所以仪表的问题在未来会变得更好。

“其实宝马和奔驰做得很好,但他们和自主品牌的关注点不一样,更加注重做好扎实的根基,通过一代代的迭代完善产品。奔驰的MBUX其实是在原来的基础上一点点改过来的。”张文镝告诉雷锋网新智驾,自主品牌之所以在包括HMI技术在内的智能网联化方面表现得积极,主要在于想弥补传统车企在性能参数方面的短板,从而实现性能和智能网联创新的平衡。

智能车机可能就更复杂了,可能还不只一块屏,可能有横的、竖的,可能有两块屏,传统信息让位于新型的应用。同时360度的显示和行车记录仪的显示也进入到车里了,在占用同样一块屏,360度影像本身从用户体验角度,对我们熟悉的倒车影像可能就是一个冲击。行驶记录仪更是不知道该怎么说的一个命题。所以我们充满挑战,导航显然是刚需,我们需要的不仅仅是精确的导航,还需要一个多轮对话的导航,这种导航的要求对于安全性来讲,是在分散注意力的。同时我们导航过程中也可能不断去改变路径、路线,因为可能拥堵,可能需要不断去根据信息改变路径规划,这种烦燥感大家都经历过。所以说针对导航,手机导航本身目前仍然虽然是最好、最便利的方式,但是不可否认也会带来很多的问题。

得益于芯片和手机行业发展

车内打电话的问题没有得到解决,蓝牙的连接依然不方便,即使有车联网你可能还希望用自己的手机来打电话,由于技术的限制,手机互联用户体验是非常糟糕的。现在微信可能是成了大家车载开车过程中最需要的通讯工具,大家不管安不安全,开车的时候使用微信的频率是非常之高的,一个能够方便于车载使用的微信,显然是有强烈的需求。我也知道很多公司都在做这种开发,但是可能最大问题不在于安全性,而在于隐私性,微信在车载化的隐私性可能是最难以突破的一个环节。

实际上,相较智能手机人机交互技术,汽车对于这项技术的应用才刚刚兴起。

当然,未来随着人工智能的出现,智能语音和各种应用的打通会落地,比如说开车过程中叫外卖,控制一下智能家居,还有传统的听音乐、听书、听网络电台各种各样的操作。同时如果百度成熟之后,开车过程中的搜索也会变得现实,这些东西加到一起是一个质的飞跃,但同时也要对安全性的妥协。所以说我们如何平衡好安全性,现在4块屏、5块屏甚至更多,这么多大屏白天和晚上的效果,白天这种反光、炫目都是我们这个行业都需要去研究和解决的。

中科创达Kanzi事业部总经理贺涛告诉雷锋网新智驾,早期的汽车主要采用的是物理按键和物理面板,由于实现功能主要通过硬件而非软件,所以还谈不上人机交互技术。汽车行业真正开始出现HMI面板的时间可以追溯到2006年左右,当时一些日本的汽车上开始出现导航系统和人机交互技术,但普及程度不够且局限性很大且仅限于导航功能。

另外操控方式,我们传统的操控方式现在基本让位于新的操纵方式,所以说用户的适应度实际上是在下降的。无论是旋钮式还是手机识别都不是纯自然的操作,语音开发恐怕还是停留在PPT阶段,现在顶多只是很弱的人工自然语音,离真正的自然语音还有相当大的距离。所以我们不能期望自然语音在车内解决操控的问题。

“汽车HMI技术的真正兴起源于芯片技术和屏幕的迅猛发展,原来都是小的5寸屏、7寸屏,现在也都逐渐搭载10寸以上的屏了。总体来看,汽车人机交互是借着芯片产业和手机行业的不断发展而做起来的。”贺涛说。

坐舱系统设计本身就从用户体验,安全性角度面临很多很多的难题。同时,即使是单一一个车联网在车内的开发,在现阶段也遇到了瓶颈性的一些问题,需要我们一起解决,从高性能芯片的选型到芯片的平台软件的开发,芯片选型也是一个战国时代,当然我们不能再用MS6或者是更低端M2以下的构架,现在基本上进入到IMX8、J6以上的平台,发展很迅猛。因为我们要有1K、2K、3K、4K的屏,所以我们需要更高端的构架。

赛普拉斯总裁兼首席执行官Hassane El-Khoury认为,汽车人机交互技术正在呈现分布式、直观和自适应的特点。他在一场名为“芯创杯”的高校未来汽车人机交互设计大赛赛后告诉雷锋网新智驾,当前人工智能的主要细分技术包括计算机视觉、深度学习、传感器以及高速芯片、GPU等硬件的发展,均在自动驾驶领域发挥着重要的作用。但是如果从技术关联性看的话,自动驾驶的背后其实依靠的是高级驾驶员辅助系统。

同时,很多市场在用HMI的虚拟技术,同时兼容OS。这些过程从底层角度对我们从业人员有一个巨大的挑战,芯片本身可能还没有经过认证,但只能用高性能芯片解决用户体验的问题,因为必须保证人机交互的流畅性、性能必须达到人机交互的需求,而不能是一个页面翻页很长时间,这显然需要对安全性的妥协。

“由于要处理更大量的雷达传感器、激光雷达、摄像头、超声波传感器和更多环境感知传感器的数据,需要芯片具有更强的边缘计算和连接能力,能够将本地计算能力和云端计算能力实现无缝结合。”Hassane El-Khoury表示。

在基础平台上,我们需要BAT或者是科大讯飞那些他们在PPT上说得很完美的各种车载OS、车载APP,以及适合车用的自然语音系统,我们期望他们能够把这些东西开发出来,而不仅仅是停留在PPT阶段。同时,我们也需要传统的供应商去开发他们应用层的软件,集成各种软件做云平台的开发。最后整车要把各种功能,显示、操控打通,形成一个真正有质感的、带3D炫染的,又简洁的,用户体验好的适合车载用的产品,这又形成巨大的挑战。

贺涛同样认为,人机交互技术的迅猛发展离不开芯片性能和生命周期。在室外场景下,车规级的芯片必须保障在85度以下的范围内才能正常工作。一旦温度过高后,芯片必须具备降频或降低一部分处理性能以达到降温的能力。至于芯片的生命周期,由于闪存仅拥有有限的读写次数,与在手机里可以自由读写不同,在车内必须要做一些批量处理和缓存机制,尽量减少芯片的使用频次以延长使用寿命。

最后总结一下,显然我们必须得把整车的设计做得更安全,同时伴随安全上来的,我们要把相关的车内体验感做好。最后,我想说一下,北汽无论如何都会在汽车智能化方面持续发力,跟我们的合作伙伴一起打造更符合用户需求的汽车,我今天的汇报就到这里。谢谢大家!

不断丰富的交互形式

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百度与湖南大学此前发布的《智能汽车人机交互设计趋势白皮书》中,总结了智能汽车人机交互设计的九个趋势,包括从运载工具到交通系统、共享服务、无处不在的显示、实体媒介交互、个性化、多通道融合交互和智能情感交互等。

这份白皮书指出,智能汽车产业发展需要重新定义汽车设计,从设计本身的角度看,汽车设计逐渐从目前的产品设计转向系统设计,这一点与家电、互联网、通讯等行业的趋势相似。以互联网企业为代表的高科技公司的全新设计范式正在深刻改变着汽车行业的整体设计开发流程,快速、廉价和精准的的设计方法即将成为行业的主流,在全新设计方式下,系统设计正向着人机交互系统和商业生态系统两个不同的方向发展。

雷锋网新智驾注意到,汽车HMI技术的变革让车企尤其是供应商尤为敏感。

以贺涛供职的中科创达为例,这家公司虽然已具备对仪表、中控等功能模块以屏幕式的人机交互体验呈现的能力,但其也在公司2018年度报告中风险提示中指出,智能物联网业务具有海量的市场规模,但仍属于导入期,存在热点分散,此起彼伏的现象,不确定性较大。

“从近几年看,汽车HMI应该不会出现颠覆性的技术。”熟悉车企技术研发进程的张文镝判断,同时表示,北汽会把触控、语音等交互体验做得更好,将自然语义和反馈做得更深度一些,打通更人性化的功能。

在他看来,现有的汽车人机交互方式均是建立在安全的基础上,不能跨越了安全的底线去设计交互体验。对于主机厂来说,技术储备非常关键,北汽接下来会根据新的场景做一些新的交互方式的实测,比如把手势识别、微表情识别放在副驾驶或后排乘坐,让这些功能与驾驶员之间不必一定形成关系。

“现在Tier 1为我们做了很大力度的配合,他们其实储备了很多新的交互方式和智能化的科技延伸技术。我们的聚焦点还是在于市场用户的需求,如果不能为用户提供好的体验,产品做出来是没人买单的。”张文镝说。

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