智慧出行 | 一篇文章读懂数字化驾舱

MOMOUX 2018-06-21

数字化驾舱体验设计目前已经是大家热衷讨论的话题,但纵观各大媒体都只是从局部片面去讨论,借此MOMOUX通过整合各媒体、专家、汽车行业对数字化驾驶舱的不同理解,MOMOUX认为数字化驾舱是指驾驶者及乘客在驾舱内所接触区域的全数字化的简称,其不只是驾舱操控台上的一块屏,而是驾舱电子的整体构成要素,是数字驾舱由单独的驾舱电子车载信息娱乐系统、流媒体中央后视镜、抬头显示HUD、全液晶仪表、车联网模块、360度环视、辅助安全驾驶、副驾及后座娱乐系统等)组合而成的一套完整体系。


以下内容整理了当前数字化驾舱已有技术和未来新技术,将从一体式人机界面、情感舒适、安全驾驶辅助和系统这四个层面对数字化驾舱的组成元素进行介绍。

一、一体式人机界面

“实现驾驶者与车辆之间的默契对话”

1、手势交互

概念:

通过数学算法识别人类手势,用户可以使用简单的手势来控制或与设备交互

配置:

·二维手势识别,简单手势识别,智能识别出几个静态的手势动作,如握拳或五指张开等

·三维手势识别,增加了Z轴的信息,可识别各种手型、手势和动作

功能:

通过手势发出指令操控汽车,如不需接触屏幕就可以操控相应的指令、在空中投影屏上操控等

2、智能语音交互

概念:

一种以语音为主要信息载体,让机器具有像人一样“能听会说、自然交互、有问必答”能力的综合技术,它涉及自然语言处理、语义分析和理解、知识构建和自学习能力、大数据处理和挖掘等前沿技术领域

功能:

信息服务、导航、音乐、通信、车友互动、日程提醒、周边推荐、网络电台

3、多点触控

概念:

多点触控是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术,能在没有传统输入设备下进行计算机的人机交互操作。

配置:

触摸屏或触控板

4、ARHUD

概念:

AR-HUD(增强现实抬头显示器)可以在驾驶员视线区域内叠加显示一些驾驶信息,并结合于实际交通路况中,通过AR-HUD技术,驾驶员可以扩展增强自己对于驾驶环境的感知。

配置(源于大陆集团):

分层显示技术:将不同类型的数据和图形分层投射到风挡玻璃上。

1)基础信息显示图层(可当做传统HUD):

·可视范围:5°*1°

相当于宽210mm、高42mm的矩形

·投射距离:2.4m

2)增强现实显示图层:

·可视范围:10°*4.8°

相当于宽130cm、高63cm的矩形

·投射距离:7.5m

3)AR-Creator融合数据和生成图像:车辆传感器、雷达数据、车辆动态数据、数字地图数据和GPS定位,生成从驾驶员的角度来看的真实外部视图的模型。

4)eye box:追踪驾驶员的视线即时调整图像的视野基线

功能:

·车辆基本数据:车辆行驶速度、当地限速等

·车道偏离警告和ACC自适应巡航控制系统显示

5、数字仪表盘

概念:

汽车仪表盘是反映车辆各系统工作状况的装置

配置:

·主要10.25英寸、12.3英寸

·(Mindtronic AI)3D透视分层数据呈现方式,裸眼3D效果。仪表盘具备面部识别功能,不同于其他传统的静态识别,而是集成面部识别、瞳孔识别与追踪、表情识别和手势识别于一体的动态识别。

功能:

车速里程、转速、机油压力、水温、燃油量、充电灯、各种指示灯或警报灯

数字仪表盘


Mindtronic AI 3D仪表盘

6、中控娱乐屏

概念:

控制汽车空调、音响等舒适娱乐装置的地方,包括中央控制门锁系统和中央控制台

配置:

种类繁多,主流10英寸以下,10英寸以上的主要有:10.25英寸、10.4英寸、12.3英寸和15.6英寸

功能:

听音乐、打电话、车辆信息设置等功能

1)双中控屏

概念:

中控台由上下两块液晶触控屏构成

功能:

在实际应用中,上屏主要负责显示,下屏负责触摸操作。

·上屏:显示常规信息和导航

·下屏:电话、音乐,控制空调、座椅以及驾驶模式

2)方向盘屏

概念:方向盘交互新形式

配置:

·8英寸(拜腾)

·7英寸(采埃孚)

功能:

·拜腾:把传统中控屏承载的功能移植到了方向盘屏幕上

·采埃孚:与拜腾类似,也包括空调、音乐、车辆设置等,但是不能设置导航,有离手检测功能;此外,方向盘轮圈上还集成了一条LED灯带,蓝灯代表自主驾驶模式,白灯代表手动驾驶模式,红灯代表对驾驶员的警告。

拜腾


采埃孚

3)屏幕触控旋钮

概念:

物理旋钮与屏幕的组合,可自定义

配置:

1-3个旋钮

功能:

·娱乐系统切歌、音量等(沃尔沃)

·控制温度(路虎)

·空气温度、时间、语音助理、音量(玛莎拉蒂)


沃尔沃


路虎


玛莎拉蒂

4)控制旋钮

概念:

对中控屏进行操作的功能旋钮

配置:

可旋转、上下左右拨动、可手写

功能:

对中控面板进行操作、降低驾驶者的注意力分散

5)触摸手写面板

概念:

位于传统手扶箱的操控位置,无需驾驶员低头便可对中控娱乐屏进行操控,由触摸板和按钮组合,支持手写功能

功能:

对中控娱乐屏进行操控

触摸手写板


Touchskin

7、曲面触摸屏

概念:

曲面屏幕是一种采用柔性塑料的显示屏,目前主要通过OLED面板来实现。相比直面屏幕,曲面屏幕,曲面屏幕弹性更好,不易破碎

功能:

提升大尺寸屏幕下屏幕横向跨屏操作的体验、增大屏幕可视角度等

8、车窗显示屏

概念:

互动式智能车窗

功能:

通过触控面板、影像撷取、传输等科技,能使乘客与窗外的景物互动,定格转瞬即逝的美好风景、了解当地风土民情、记录旅程的点点滴滴。

·绘图:绘制作品,与其他使用者交流作品

·缩放捕捉:具备自动记录功能

·翻译:将窗外物体翻译为当地语言

·距离与导航:透过窗户直接点选地标,系统会显·示彼此相对距离并进行导航

·虚拟星象仪

绘图


距离与导航


翻译


缩放捕捉

二、情感舒适

“享受舒适驾驶”

1、人工智能机器人

概念:

集成语音交互系统和智能情感引擎的人车交互方式

功能:

·起名:可根据自己的喜好给智能机器人起名字

·可以通过车内阵列式麦克风系统进行声源定位从而分辨是谁在和它对话,并将视线转向不同的方位

·会思考:如说“我冷了”,变会主动提升空调温度并开启座椅加热

·自然发声

·会看:识别车主、辨别疲劳度、170度广角摄像头为全车乘客进行自拍

·会闻:通过调用车载PM2.5传感器,根据当前空气指数主动开启空气净化

·丰富的表情

2、可收回方向盘

概念:

汽车伸缩方向盘,在自动驾驶过程中自动收缩在仪表盘下方,前排乘客的空间因此得到拓展

功能:

为汽车内部提供更加广阔充足的空间

3、智能座椅

概念:

拥有自调节功能的座椅

功能:

·身体机能感知系统,随着驾驶人员的状态及时调整座椅状态

·无人驾驶时,可旋转座椅

·辅助驾驶:根据乘客的姿势、体重和提醒判断安全气囊弹出的时机和方向(美国BeBop公司);在事故发生前出现车道偏移提醒,座椅自动调节到最安全的位置;追尾时,座椅会出现主动式头枕

·座椅联动调节(西雅特座椅、奥迪A8后排座椅、现代G90后排座椅)

·手机智能调节(路虎等众多智能汽车)

·骨架多向调节(奥迪A8、现代G90)

·按摩区域与力度的智能调节以及带肩部按摩的枕头(宝马、辉腾、沃尔沃等)

车辆转弯时的座椅靠北侧面支撑(奔驰S级、宝马7系、奥迪A8)

4、氛围灯

概念:

是一种起到装饰作用的照明灯,通常是红色、蓝色、绿色等。

功能:

使车厢在夜晚时更加绚丽,烘托气氛,营造室内情调,需要注意的是,灯光颜色不能影响到正常的安全行驶

5、顶棚投影

概念:

以车顶为屏幕,拓宽视角,提升视觉感官体验

功能:

可以在车内顶棚上方投射影像,营造座舱氛围,乘客可以通过手机APP更换车内氛围主题

6、车内香氛

概念:

一种混合了香精油、固定剂与酒精的液体,用来让汽车车内拥有持久且悦人的气味,市场上常用的车内香氛主要有气雾型、液体型和固体型三种。

配置:

气雾型、液体型、固体型

功能:

保持车内空气洁净,杀菌,起到空气净化的作用;营造温馨氛舒适氛围、减少疲劳感

7、无音箱音响系统

概念:

将车本身变为一个扬声器,让用户体验到真正的环绕声

配置:

汽车的某些部件本身就适合各种频率:A柱适于高频,门板可处理好中频,车顶和后窗板可制造低音炮。

功能:

立体环绕的声音体验;通过移除扬声器和相关组件,车辆可减少高达50磅的重量;汽车内部有更多的储存空间

8、全息投影

概念:

也称虚拟成像技术,是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。全息投影技术不仅可以产生立体的空中幻象,还可以使幻象与表演者产生互动,一起完成表演,产生令人震撼的演出效果

功能:

全息投影与手势结合,摆脱固定的现实终端界面,在空中对汽车进行操作

9、后座娱乐系统

概念:

后座娱乐系统由多项产品组成,包含车室整合(触碰式)彩色屏幕、车室整合A/V控制面板、隐藏式DVD/VCD/车上娱乐器以及音响系统

功能:

为后排乘客提供极具个性化的娱乐项目

三、安全驾驶辅助

“安全第一”

1、ADAS

概念:

ADAS是Advanced Driver Assistance System的简称,翻译成中文的意思就是高级驾驶辅助系统。是指利用安装于车上各式各样的传感器,在第一时间收集车内的环境数据,进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理,从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险。

配置:

·导航与实时交通系统TMC

·电子警察系统ISA

·自适应巡航ACC

·车道偏移报警系统LDWS

·车道保持系统

·碰撞避免或预碰撞系统

·夜视系统

·自适应灯光控制

·行人保护系统

·自动泊车系统

·交通标志识别

·盲点探测

·驾驶员疲劳探测

·下坡控制系统

·电动汽车报警系统

2、360°环视系统

概念:

360°环视系统是指同时采集车辆四周的影像,经过图像处理单元一系列的智能算法处理,最终形成一幅车辆四周的全景俯视图显示在屏幕上,直观地呈现出车辆所处的位置和周边情况。

配置:

目前主流是4个(车头、车尾、车外后视镜)大于180°水平视野的鱼眼摄像头

功能:

监控车辆周围情况、识别行人、警告驾驶员,甚至在危急情况下刹停车辆、探测穿过本车行驶轨迹的其他车辆,实现车道保持、识别路沿石、车辆自动泊车(驾驶员不在车内)

3、流媒体后视镜

概念:

流媒体后视镜是把车内的反射镜片,变成了一个实时后方路况显示屏。通过高清的外置后摄像头,拍摄车辆后方情况再把图像呈现到后视镜屏幕上。

配置:

·分辨率:主流720P,标杆1080P,个别产品达到1440P

·视野:80°——图像不变形的视野范围

·摄像头:主流单/双摄像头(摄像头越多图像拼接效果越好)

·图像同步传输要求:40毫秒以内的延时

·防雨防雾、强光抑制(防眩屏)、夜视

功能:

行车记录、测速预警、导航

4、摄像头侧视镜

概念:

用摄像头/显示器系统代替各种后视镜

配置:

·MRVS系统:雷达+摄像头(三星Harman)

·Maisart AI技术:模仿人类视觉行为,迅速聚焦视野范围内的适当区域,检测范围100米内,检测精度达81%,能够准确区分行人、汽车和摩托车等(三菱电机)

5、生物识别技术

概念:

是一种对人类指纹、面部以及其他特征的识别,从而对其身份进行核实的技术

配置:

语音识别、面部识别、指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、视网膜识别、体形识别、打字节奏、步态识别等

功能:

·健康方面:检测驾驶者开车时的身体状况(如心率、血压、疲劳程度、血液酒精含量、可能出现的癫痫发作等),为司机、乘客以及公众安全带来更高的保障。

·安全方面:指纹传感器、视网膜扫描和语音/面部识别技术取代传统车钥匙,用于访问和启动车辆。

6、透明A柱

概念:

结合即时投影技术,让车外景象得以零时差显示在A柱上,消除A柱盲区问题

功能:

解决A柱盲点问

四、系统

“软件与服务的连接者”

1、车身控制系统

概念:

车身控制模块 (BCM) 是车辆的核心电子元件。它们将多项功能整合到一起,可控制车辆几乎所有电子元件基本的舒适性和安全性功能。

配置:

车外照明、车内照明、挡风玻璃雨刷器、挡风玻璃清洗系统、中控锁系统、通风系统、座椅调节、射频接收、防盗控制系统、遥控门禁系统 (RKE)、无钥匙进入系统 (PASE)、轮胎信息系统、能源管理

2、汽车操作系统

概念:

汽车操作系统(简称:Car-OS)是一管理易驰车载电脑硬件与软件资源的程序,同时也是计算机系统的内核与基石

配置:

1)车载娱乐信息系统(这类系统不直接参与汽车行驶的控制决策,不会对车辆行驶性能和安全产生影响)

Android、Microsoft、QNX、Wind River、MicrolTRON、Linux、GENIVI

2)电子控制单元(属于车辆运动和安全防护的控制大脑)

OSEK/VDX、AUTOSAR

3、车载通讯

概念:

在智能交通系统、传感器网络技术发展基础上,在车辆上应用先进的无线通信技术,实现交通高度信息化、智能化的手段。车载通讯系统的广泛定义是指装载在汽车上的移动通讯系统。车载通信系统通过车车、车路通信将交通参与者、交通工具及其具体环境有机结合,提高了交通系统的安全和效率

配置:

与DSRC相比,LTE-V技术可以通过扩大汽车的通信距离,给司机提供更长的反应时间,目前的LTE-V版本属于4.5G技术,未来可以平滑演进到5G。

·LTE-V:有效通讯距离达到440m

·DSRC:有效通讯距离为240m

功能:

提高交通系统的安全和效率

*本内容部分素材来源自网络,由MOMOUX编辑整理。

MOMOUX专注于体验创新设计策略咨询,运用全局融合体验设计思维打造品牌差异化,创造真正的商业价值。

 

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