HYCAN廣汽蔚來定義下一代數(shù)字座艙

本文是在北京舉辦的第六屆國際智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)年會朱賽春老師《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。很高興大會的邀請，和大家分享廣汽蔚來在面向智能駕駛、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)鍵問題。

智能汽車的產(chǎn)品特征

汽車工業(yè)正在從機械制造、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)，實現(xiàn)車與人、車、路、云端等智能信息交換、共享，具備復雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實現(xiàn)“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實現(xiàn)替代人來操作的新一代汽車。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)境感知探測和決策預警，這其中按技術(shù)手段又分為自身探測和信息交互，這也是我們所說的自能駕駛的兩條技術(shù)路線：自主自動駕駛和車路協(xié)同駕駛，這都離不開ICT技術(shù)。

我們在挖掘智能汽車產(chǎn)品屬性的時候，除了要考慮人機交互，還要必須考慮車外部環(huán)境，即必須把汽車納入到整個智能交通系統(tǒng)中綜合考慮。我們知道自動駕駛技術(shù)的研究從幾十年前就開始了，阻礙自動駕駛實際應(yīng)用的主要因素除了技術(shù)實現(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這種媒介能做到駕駛員和自動駕駛系統(tǒng)（信息系統(tǒng)）的有機融合，自動駕駛車輛與交通系統(tǒng)的有機融合。所以我們研究的不僅是人機交互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的標準規(guī)范制定及基礎(chǔ)平臺架構(gòu)設(shè)計是未來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、人機混合智能技術(shù)的機器學習認知系統(tǒng)，基于此系統(tǒng)可以構(gòu)建專家知識與機器智能融合的自成長融合數(shù)據(jù)庫。這里包含MPC算法模型和深度學習算法等。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)整自學習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，我們將重點講述信息系統(tǒng)部署在RSU的好處。

剛才講過，智能駕駛的兩條技術(shù)路線-自主自動駕駛和合作協(xié)同自動駕駛，我們預判這兩種技術(shù)路線將會融合。合作式智能運輸系統(tǒng)是通過人、車、路信息交互，實現(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輸系統(tǒng)體系。車載通信系統(tǒng)實現(xiàn)了智能運輸系統(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行程序?qū)崿F(xiàn)車用通信系統(tǒng)的應(yīng)用，并通過人機交互界面（DVI, Driver-Vehicle Interface）來實現(xiàn)對駕駛員的提醒，包括圖像、聲音、振動。

數(shù)字座艙開發(fā)的關(guān)鍵問題

面向智能駕駛的數(shù)字座艙開發(fā)，遵循SAE J3016?《道路機動車自動駕駛系統(tǒng)相關(guān)術(shù)語分類和定義》中的自動駕駛自動化等級模型。在L0到L5不同等級中，我們識別出機器要解決的主要問題及相應(yīng)的人機交互需要解決的問題。在L0開發(fā)中，碰撞告警等信息的感知及傳達是關(guān)鍵問題。注意這里強調(diào)的是傳達。涉及到信息過濾和信息的自適應(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)，一個主要問題是大量無效的預警信息干擾駕駛員的正常駕駛行為，駕駛員在需要的時刻獲得必要的信息是衡量信息傳達有效性的重要指標。在L2開發(fā)中，強調(diào)是機器對駕駛?cè)蝿?wù)的執(zhí)行及機器對駕駛員的駕駛指令的合理性的感知判斷，即機器對駕駛員非預期性的危險性的駕駛行為的預判。這是我們在主動安全領(lǐng)域研究的重點，我們知道目前的自動駕駛系統(tǒng)的認知體系框架只是場景的感知，遠遠達不到情景的認知上。因此目前的自動駕駛系統(tǒng)不能徹底解決交通安全性問題。我們通過人因分析及通過大數(shù)據(jù)機器學習等手段，把數(shù)字座艙的設(shè)計納入到交通系統(tǒng)中做有機的整體考慮。在L3開發(fā)中，機器對周邊環(huán)境感知和駕駛行為決策能力（ODD）是我們研究的重點。這一階段HMI研究的關(guān)鍵是駕駛?cè)蝿?wù)的人機切換的問題，針對V Failure、ADS Failure及ODD Exit等場景，我們研究自動駕駛的形成、脫離過程，包括自動和手動駕駛切換，如何安全順利的解決人與自動控制系統(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，更為強調(diào)的是機器對自身能力的感知及駕駛?cè)蝿?wù)機器決策的能力。更加聰明的車機能夠“量力而行”。在L5的開發(fā)中，有人說這沒有HMI什么事了，我們認為這一階段機器主要是解決駕駛策略的問題，人機界面的開發(fā)主要是解決道路交通系統(tǒng)的容納性，人和社會可接受程度的問題。歸納起來，這些問題都是自動駕駛車輛在實際道路交通中存在的安全性和適應(yīng)性的問題。這也表明智能駕駛艙的人機交互技術(shù)是決定自動駕駛在未來普及的關(guān)鍵因素。

HYCAN和廣汽蔚來

廣汽蔚來，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汽車，更為用戶提供充滿創(chuàng)享的生活。公司由廣汽集團、廣汽新能源、蔚來基金、蔚來汽車與創(chuàng)始團隊、員工共同持股的“合創(chuàng)”公司。主要業(yè)務(wù)聚焦在純電動汽車的研發(fā)、銷售及服務(wù)，并通過高品質(zhì)、個性化的泛產(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，預計首款量產(chǎn)車型于2019年底發(fā)布，2020年上半年交付用戶。