本文是在北京舉辦的第六屆國(guó)際智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)年會(huì)朱賽春老師《如何定義下一代數(shù)字座艙》的發(fā)言稿。

大家下午好！

我們知道數(shù)字座艙是用戶價(jià)值創(chuàng)造、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用生態(tài)及基礎(chǔ)設(shè)施和智能硬件汽車產(chǎn)品落地的關(guān)鍵。很高興大會(huì)的邀請(qǐng)，和大家分享廣汽蔚來(lái)在面向智能駕駛、互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)和基礎(chǔ)設(shè)施智能硬件生態(tài)建設(shè)中的數(shù)字座艙開發(fā)的一些思考。主要分享點(diǎn)有數(shù)字座艙產(chǎn)品特征挖掘、數(shù)字座艙HMI需求開發(fā)及數(shù)字座艙開發(fā)的若干關(guān)鍵問(wèn)題。

智能汽車的產(chǎn)品特征

汽車工業(yè)正在從機(jī)械制造、電氣化到數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)變。智能汽車是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與人、車、路、云端等智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來(lái)操作的新一代汽車。數(shù)字座艙的重要任務(wù)之一是完成駕駛?cè)蝿?wù)的信息感知。這里的信息感知分為，包括信息娛樂和互聯(lián)網(wǎng)信息的非駕駛類相關(guān)信息；另一類是駕駛類相關(guān)的信息，包括環(huán)境感知探測(cè)和決策預(yù)警，這其中按技術(shù)手段又分為自身探測(cè)和信息交互，這也是我們所說(shuō)的自能駕駛的兩條技術(shù)路線：自主自動(dòng)駕駛和車路協(xié)同駕駛，這都離不開ICT技術(shù)。

我們?cè)谕诰蛑悄芷嚠a(chǎn)品屬性的時(shí)候，除了要考慮人機(jī)交互，還要必須考慮車外部環(huán)境，即必須把汽車納入到整個(gè)智能交通系統(tǒng)中綜合考慮。我們知道自動(dòng)駕駛技術(shù)的研究從幾十年前就開始了，阻礙自動(dòng)駕駛實(shí)際應(yīng)用的主要因素除了技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性與可靠性之外，最重要的因素就是道路交通系統(tǒng)的容納性與安全性，人和社會(huì)的需要程度與可接受程度。數(shù)字座艙是一種媒介，我們研究方向是怎樣通過(guò)這種媒介能做到駕駛員和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（信息系統(tǒng)）的有機(jī)融合，自動(dòng)駕駛車輛與交通系統(tǒng)的有機(jī)融合。所以我們研究的不僅是人機(jī)交互HMI，更多的還有MMI，放在大的技術(shù)生態(tài)背景里就是IOT或IOX的萬(wàn)物互聯(lián)。廣義車聯(lián)網(wǎng)VANETs（Vehicular Ad-hoc Networks）是包含汽車及路邊基礎(chǔ)設(shè)施（RSU）的智能交通系統(tǒng)。RSU不僅傳輸信息娛樂內(nèi)容，而且還傳輸OBU之間的車輛狀態(tài)及駕駛行為信息。作為邊緣計(jì)算單元，RSU還應(yīng)具備智能控制和分析決策的功能。所以，RSU的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定及基礎(chǔ)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)是未來(lái)ITS及智能汽車重要研究方向。

智能汽車需求開發(fā)

智能汽車的重要特征是人與車之間的信息系統(tǒng)。信息系統(tǒng)的核心是基于新一代大數(shù)據(jù)智能、人機(jī)混合智能技術(shù)的機(jī)器學(xué)習(xí)認(rèn)知系統(tǒng)，基于此系統(tǒng)可以構(gòu)建專家知識(shí)與機(jī)器智能融合的自成長(zhǎng)融合數(shù)據(jù)庫(kù)。這里包含MPC算法模型和深度學(xué)習(xí)算法等。與此信息系統(tǒng)的交互界面統(tǒng)稱為智能汽車HMI開發(fā)范疇，這不僅包含跨媒體智能的智能信息交互，而且智能分析決策及策略自調(diào)整自學(xué)習(xí)自完善的智能控制也屬于智能汽車HMI研究的重要組成部分。這個(gè)信息系統(tǒng)可以部署在OBU也可以部署在RSU。在后面的信息系統(tǒng)的面向服務(wù)的SOA架構(gòu)模型中，我們將重點(diǎn)講述信息系統(tǒng)部署在RSU的好處。

剛才講過(guò)，智能駕駛的兩條技術(shù)路線-自主自動(dòng)駕駛和合作協(xié)同自動(dòng)駕駛，我們預(yù)判這兩種技術(shù)路線將會(huì)融合。合作式智能運(yùn)輸系統(tǒng)是通過(guò)人、車、路信息交互，實(shí)現(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間、車輛與車輛、車輛與人之間的智能協(xié)同與配合的一種智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系。車載通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能運(yùn)輸系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)之間的信息交互，車載設(shè)備通過(guò)接口與應(yīng)用電子控制單元相連，應(yīng)用電子控制單元中運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)車用通信系統(tǒng)的應(yīng)用，并通過(guò)人機(jī)交互界面（DVI, Driver-Vehicle Interface）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)駕駛員的提醒，包括圖像、聲音、振動(dòng)。

數(shù)字座艙開發(fā)的關(guān)鍵問(wèn)題

面向智能駕駛的數(shù)字座艙開發(fā)，遵循SAE J3016?《道路機(jī)動(dòng)車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)相關(guān)術(shù)語(yǔ)分類和定義》中的自動(dòng)駕駛自動(dòng)化等級(jí)模型。在L0到L5不同等級(jí)中，我們識(shí)別出機(jī)器要解決的主要問(wèn)題及相應(yīng)的人機(jī)交互需要解決的問(wèn)題。在L0開發(fā)中，碰撞告警等信息的感知及傳達(dá)是關(guān)鍵問(wèn)題。注意這里強(qiáng)調(diào)的是傳達(dá)。涉及到信息過(guò)濾和信息的自適應(yīng)技術(shù)。在目前不管是應(yīng)用傳感器還是基于V2X技術(shù)的ADAS系統(tǒng)，一個(gè)主要問(wèn)題是大量無(wú)效的預(yù)警信息干擾駕駛員的正常駕駛行為，駕駛員在需要的時(shí)刻獲得必要的信息是衡量信息傳達(dá)有效性的重要指標(biāo)。在L2開發(fā)中，強(qiáng)調(diào)是機(jī)器對(duì)駕駛?cè)蝿?wù)的執(zhí)行及機(jī)器對(duì)駕駛員的駕駛指令的合理性的感知判斷，即機(jī)器對(duì)駕駛員非預(yù)期性的危險(xiǎn)性的駕駛行為的預(yù)判。這是我們?cè)谥鲃?dòng)安全領(lǐng)域研究的重點(diǎn)，我們知道目前的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的認(rèn)知體系框架只是場(chǎng)景的感知，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到情景的認(rèn)知上。因此目前的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)不能徹底解決交通安全性問(wèn)題。我們通過(guò)人因分析及通過(guò)大數(shù)據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)等手段，把數(shù)字座艙的設(shè)計(jì)納入到交通系統(tǒng)中做有機(jī)的整體考慮。在L3開發(fā)中，機(jī)器對(duì)周邊環(huán)境感知和駕駛行為決策能力（ODD）是我們研究的重點(diǎn)。這一階段HMI研究的關(guān)鍵是駕駛?cè)蝿?wù)的人機(jī)切換的問(wèn)題，針對(duì)V Failure、ADS Failure及ODD Exit等場(chǎng)景，我們研究自動(dòng)駕駛的形成、脫離過(guò)程，包括自動(dòng)和手動(dòng)駕駛切換，如何安全順利的解決人與自動(dòng)控制系統(tǒng)的角色轉(zhuǎn)換。從中我們采用了大量人因工程的方法。在L4的開發(fā)中，更為強(qiáng)調(diào)的是機(jī)器對(duì)自身能力的感知及駕駛?cè)蝿?wù)機(jī)器決策的能力。更加聰明的車機(jī)能夠“量力而行”。在L5的開發(fā)中，有人說(shuō)這沒有HMI什么事了，我們認(rèn)為這一階段機(jī)器主要是解決駕駛策略的問(wèn)題，人機(jī)界面的開發(fā)主要是解決道路交通系統(tǒng)的容納性，人和社會(huì)可接受程度的問(wèn)題。歸納起來(lái)，這些問(wèn)題都是自動(dòng)駕駛車輛在實(shí)際道路交通中存在的安全性和適應(yīng)性的問(wèn)題。這也表明智能駕駛艙的人機(jī)交互技術(shù)是決定自動(dòng)駕駛在未來(lái)普及的關(guān)鍵因素。

HYCAN和廣汽蔚來(lái)

廣汽蔚來(lái)，一家以“合創(chuàng)”為理念，汽車和互聯(lián)網(wǎng)深度融合的用戶企業(yè)，不僅提供智能純電動(dòng)汽車，更為用戶提供充滿創(chuàng)享的生活。公司由廣汽集團(tuán)、廣汽新能源、蔚來(lái)基金、蔚來(lái)汽車與創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)、員工共同持股的“合創(chuàng)”公司。主要業(yè)務(wù)聚焦在純電動(dòng)汽車的研發(fā)、銷售及服務(wù)，并通過(guò)高品質(zhì)、個(gè)性化的泛產(chǎn)品不斷豐富用戶的出行生活。2019年5月20日發(fā)布品牌“HYCAN合創(chuàng)”及首款概念車，預(yù)計(jì)首款量產(chǎn)車型于2019年底發(fā)布，2020年上半年交付用戶。