具有无缝体验的智能车联网系统-智能驾驶舱

智能汽车市场的发展:

智能汽车已经成为全球汽车产业发展的重要方向，也有相关的激励政策和标准。例如，欧盟NCAP发布的《2025路线图》要求，从2020年开始，想要获得欧盟五星安全认证的车辆必须安装驾驶监控。此外，从2023年起，欧洲NCAP将把车内儿童检测功能作为评分标准之一，C-NCAP将在2025年跟进。这将带动市场需求，驾驶监控系统的报警功能将扩展到对车内人员的监控系统，并延伸到对留守儿童的检测。

因此，基于图像识别的监控系统将使用广角摄像头作为传感器来检测整个驾驶舱。然而，由于视角、安装位置和分辨率等因素，客舱内遗留检测系统的精度可能会降低。通过开发深度学习算法和毫米波雷达辅助图像识别，提高整个驾驶舱的图像识别和检出率。通过信息转换和分析，提取客舱内物体的运动特征，作为乘客遗留判断的参考信息。

由于Euro NCAP和C-NCAP的推动以及市场需求，智能座舱系统的发展将会加速。在安全方面，DMS已从驾驶状态检测扩展到整个驾驶舱监控，并具有检测后排留守儿童的功能。为此，车辆中心建立了图像识别AI算法技术，未来将集成毫米波雷达传感，提高驾驶舱整体监控精度，开发视距检测技术，加强三级自动车道维护驾驶时的驾驶视距精度。需要正确判断驾驶员是否可以接管，并确保自动驾驶过程中自己和其他路人的安全。

什么是智能座舱?

智能座舱是一款便捷、多样化的人机交互/个人交互、更多舱内传感器、更适合汽车应用场景的app的产品。同时，智能座舱是一个不断发展的概念，因为随着自动驾驶程度的提高，未来汽车座舱将会有更多不同的应用场景。例如，长途驾驶和城市通勤将导致不同的智能驾驶舱设计。智能座舱包括语音交互、真实世界导航和驾驶状态检测。这个应用凸显了智慧的实践。

它还包括个性化体验和态势感知，安全离不开用户与车辆之间的人机交互。数字座舱可识别驾驶手势指令，数字座舱支持自然语言处理，可实现精确语音控制。这使得人机交互更加方便直观，提高了效率，可以在安全驾驶的同时完成各种任务。

在将智能座舱概念与具有丰富显示环境的座舱概念进行比较时，需要考虑显示环境如何与用户交互。他还指出，仅仅拥有多个具有标准功能的显示器并不能使体验变得智能。更确切地说，这些显示器上显示的内容以及它们如何使驾驶变得更轻松，才是智能驾驶舱的定义。就像越来越多的人工智能助手被用于驾驶舱一样，它们通过获取消费者偏好和行为信息来配置用户体验。它们可以自动播放自己喜欢的音乐或规划驾驶路线。同时，驾驶员将通过软件更新获取最新的汽车服务、功能特性、保养信息;在汽车安全升级方面，他们将看到一种连接司机和经销商的新概念。同时，该车还可以提供支付服务，顺利支持过路费支付或其他类型的交易。汽车保险行业也将受益于驾驶行为数据的使用，这是消费者和商业车队的重要需求。

智能座舱监控技术:

为无缝的旅行体验做好准备，智能驾驶舱专注于用户需求。基于软硬件融合，集成车载电子、仪表板、车载智能系统，连接舱内多个屏幕和移动终端设备。以AI智能引擎和深度学习为桥梁，主动推荐用户需要的服务，同时提供安全所需的驾驶行为监控。基于各方面的专业技术能力和与智能终端串联的多种第三方软件服务，不断优化更新用户体验，打造一体化、个性化的智能座舱。

目前由车辆中心(ARTC)开发的智能座舱监控技术主要是在车内后视镜下安装一个广角摄像头，用于捕捉前座和部分后座的图像。并利用AI图像深度学习方法进行人脸检测，头部预测人脸的偏航角，然后根据识别出的人脸位置计算出视线角度。通过座舱位置判断，识别驾驶员，结合头部倾斜角和视线角度判断驾驶员是否分心，并立即发出警告，提醒驾驶员有异常状态。除了在驾驶时监控驾驶状态外，在不驾驶时，驾驶舱位置还用于确定后座是否有人脸。检测是否有乘客或儿童留在客舱内，并提供必要的警告，以避免和减少父母的虐待，或者如果成年人疏忽将儿童留在车内，导致儿童受伤或死亡。或者一个睡觉的乘客被锁在车里，造成了事故。

智能座舱的特点:个性化、数字化和沉浸式体验

• 内容数字化，包括地图、联系人、媒体等。
• 个性化驾驶员和用户，并将家庭环境迁移到车辆中。
• 沉浸式驾驶舱体验，包括使用降噪等应用程序来改善驾驶舱的音频和语音体验。

当你进入驾驶位置后，驾驶员监控系统的摄像头可以进行面部识别，以确定谁在控制车辆。在机舱的其他地方，可能会使用其他单独的用户识别方法，如语音或指纹识别。识别后，您的个性化舒适设置将被激活，包括座位位置和客舱温度。汽车是一种连接的数字设备，可以无缝地同步你的内容和信息。

手势感应控制使驾驶员能够更安全地与汽车的音响、通风和其他系统进行交互。在车内实现这种身临其境的数字体验，需要结合先进技术和对汽车运行环境的了解，尤其是在安全性、可靠性和效率方面。

ADI已经开始与汽车制造商合作，帮助他们部署具有语音控制波束形成功能的MEMS麦克风，以及用于本地语音识别的基于人工智能的软件技术。ADI先进的降噪系统可以掩盖道路噪音，形成个人音频环境，同时让驾驶员听到与驾驶安全有关的声音。通过部署麦克风、数字音频系统和先进的DSP，以及加速度计等传感器的支持，ADI公司的新型降噪技术的性能得到了极大的提高，可提供安静的驾驶舱环境，并带来全新的沉浸式数字体验。

车载软件控制功能范围不断扩大，导致车载网络节点数量激增，网络上传输的信号数量激增。部署在车辆上的传统网络技术需要额外的电缆来覆盖每个额外的节点和连接。先进的母线网络技术可以缩短车内电缆的长度，有助于减轻重量，从而大大降低能耗。用于车辆数据或娱乐系统组件的新型无线网络可以消除电缆的重量和成本。ADI公司的GMSL SerDes技术提供了传输容量不断增加的多种类型数据所需的高带宽，成功部署了复杂的高级驾驶辅助系统(ADAS)和车载信息娱乐功能。GMSL的优点包括更快的数据聚合、为安全应用程序维护数据完整性的能力，以及支持在车辆的多个屏幕上显示不同内容的系统。

不间断的高速网络连接是未来汽车实现高度数字化的关键。ADI的新型以太网到边缘总线(E2B)使用新的汽车以太网10BASE-T1S技术来支持以太网到边缘设备连接的传感器和执行器。这有助于向基于zone的架构过渡，大大节省了电缆成本，大大减少了ecu的数量，并能够通过无线更新部署新功能和增强功能。持续快速的发展速度正在帮助汽车制造商实现他们对全新车内体验的愿景。

智能座舱主要发展趋势:

1. 面板制造商有望成为一级OEM供应商
   在智能座舱硬件方面，推出Micro LED沉浸式座舱显示解决方案，可与座舱内饰面板相匹配，显示符合整体风格的纹理，使座舱设计具有一致的审美。同时，Micro LED的高亮度、高对比度等突出特点，高穿透性的纹理光学薄膜等，满足智能驾驶舱的各种应用需求。
   特别是在智能驾驶舱领域，未来的汽车制造商很可能会跳过一级，直接从面板制造商那里购买软硬件集成解决方案。原因在于，当智能驾驶舱的重要性越来越明显时，汽车制造商必然会在用户体验方面做出差异化的内容。因此，基于车型系列的定制需求也会频繁出现。对于汽车制造商来说，如果面板制造商能够以一站式的方式满足他们的需求，将能够更有效地实现他们的目标。
   从技术上讲，面板制造商整合软件、硬件(ECU)和面板需要一些时间，与汽车制造商的测试和磨合仍在进行中。但可以肯定的是，面板工厂将在未来的智能驾驶舱领域发挥重要作用。预计面板将占智能驾驶舱成本的50%左右。
2. 软件定义的硬件成为关键
   在智能驾驶舱领域，软件定义的硬件将强调如何创造更好的交互体验。真正的智能座舱交互体验应基于以下条件:
   • 个性化是最重要的。
   • 人类是视觉动物，所以如何创造身临其境的体验是关键点之一。
   • 人机交互将是智能座舱的最终目标。
   所谓智能驾驶舱，一定是一个能和驾驶一起学习、一起成长的驾驶舱。换句话说，通过用户行为和偏好来优化驾驶体验是可能的;而要达到这种状态，就必须依靠自学技术。这种自学技术不上云，不回数据，也就是说，我们将能够保证这些个人数据不会被第三方(仓库)使用。过去，汽车制造商关注的是硬件，而不是驾驶舱的个性化。要实现个性化，更应该关注座舱软件。
3. 边缘人工智能的地位大大提高
   传统的座舱产品类型比较单一，多以硬件部件为主，由简单的汽车微控制器(ECU)控制，仪表与车载信息娱乐系统(IVI)系统相互独立，无法相互作用。内部屏幕更少，功能单一。在智能驾驶舱时代，车内屏幕成为显示服务和内容的载体，直接带动了驾驶舱内对AI和高性能计算的需求。
   在驾驶舱内的用户体验方面，在过去，IVI、平视显示器、中控台、仪表板都需要用户个人控制，其他常见配置如座椅、后视镜等都需要手动调节。相反，智能驾驶舱可以通过人工智能和高性能计算为用户带来更身临其境的体验。如AI虚拟辅助、车载游戏、4K多屏显示、音频娱乐设备、多屏辅助、人机协同驾驶等。这也是近年来边缘计算AI芯片在汽车市场被广泛讨论的主要原因。
   为什么边缘计算对汽车如此重要?未来的汽车将由许多人工智能传感器组成。这些具有人工智能功能的小脑袋围绕在车身周围，覆盖不同的传感范围，可以应对自动驾驶汽车和智能驾驶舱等多种功能。当每个传感器连接到中央处理器的信号路径不同且长度不同时，信息传输的时间也会不一致，容易引起安全问题。因此，对于车辆来说，更好的架构是将每条边缘上的小头部连接到计算函数。并且将计算出来的结果信号相互传输，减少了传输图像所花费的时间，从而减少了信息传输的时间误差。
   创新的优势在于快速和高灵活性，AI芯片具有Transformer计算模型和可重构架构技术。在体积小、能耗低的前提下，同一组芯片可以支持手势识别和人脸识别。表情识别、语音交互、驾驶疲劳检测等智能功能。

未来的智能汽车将连接你的世界

智能座舱是一个系统化的概念，可以以多种多样的形式实现，根据定义的不同，市场渗透率也会有很大差异。它的快速发展包括两个方面:技术和生态。

智能座舱系统将驾驶与汽车融为一体，通过直观、可视化的模式控制驾驶环境和车内信息。驾驶信息通过车载传感器和多媒体通道传递。在享受各种娱乐的同时，它也可以随时保持连接，以确保司机和乘客的安全。