本文由杜曾宇、黄晓延、蒙锦珊联合创作
摘要
如今，随着汽车向智能化、网络化、多功能化发展，驾驶舱的智能互动和操作方便已成为消费者关注的焦点，智能驾驶舱正成为汽车制造商竞争的高点。本文分析了智能驾驶舱的关键技术及其技术瓶颈，最终预测了智能驾驶舱技术的未来发展趋势。
近年来，随着智能技术的应用和发展， 汽车驾驶舱的功能、交互方式和操作方便性发生了显著变化，从机械按钮和简单功能的电子驾驶舱到注重多维交互和黑色技术的智能驾驶舱。智能驾驶舱逐渐应用于大规模生产汽车，并正在发展成为涉及各种汽车电子部件的复杂系统，包括手势识别、全液晶仪表板、抬头显示系统、流媒体后视镜等新兴产品和技术。
智能驾驶舱是一个完整的系统，由不同的驾驶舱电子组成，其关键技术主要由四部分组成。
第一部分是机械技术，包括可变车身技术和内饰机构技术。未来，汽车可以根据不同的模式进行膨胀和折叠是一种趋势。驾驶舱需要根据乘客对不同场景的使用需求，不断调整和改变内部空间。第二部分是电子硬件技术，包括芯片技术、显示技术、专用电气总成和传感器技术。第三部分是软件技术，主要包括操作系统和各种应用软件。智能汽车的发展必然会趋向于通过操作系统实现一机多屏控制各屏的软件。第四部分是人工智能技术和云计算技术。未来智能算法的准确性决定了不同品牌智能驾驶舱的差异化，这是影响车内体验的关键。
智能驾驶舱通过上述技术实现人机交互。以中控屏、仪表板、后座娱乐屏等硬件为载体， 实现核心智能功能，如人脸识别、多音区检测、视觉跟踪、疲劳分类和多模命令。此外，还可以衍生出个性化的附加功能，如音量自动调节、高速分心提醒、疲劳救援等。未来，智能驾驶舱也可能应用于增强现实和虚拟现实技术。
随着特斯拉在大规模生产汽车中应用智能驾驶舱的成功案例，智能驾驶舱的研发掀起了一股浪潮，汽车公司在智能驾驶舱领域的努力越来越明显，但目前智能驾驶舱产品的技术实现效果不能很好地满足用户的需求。许多原始设备制造商只是想象概念车的功能，不能在用户的真实使用场景中达到完美的体验效果。智能驾驶舱的技术实现与产品体验仍存在一定差距，技术发展已进入瓶颈期。
3.1 获取智能交互技术所需的数据非常困难
如今，汽车公司存在着明显的孤岛效应，这对智能驾驶舱智能驾驶舱行业来说是一个巨大的挑战。
智能驾驶舱的智能化需要依靠大量的数据进行培训，以实现更智能的人机交互反馈效果。数据规模直接影响智能驾驶舱的用户体验。大多数汽车公司不愿向外界披露车辆和驾驶数据，甚至合作公司也难以获得相应的数据，导致现有技术无法获得足够的数据积累，限制了智能驾驶舱行业的快速发展。例如，智能驾驶舱的语音交互技术，目前的语音识别和语义理解受到数据的限制，用户的实际体验识别精度低，无法有效沟通。技术实现与假设有一定的差距。
3.2 多模态人机交互系统没有形成理想的模式
与其他交互场景不同，智能驾驶舱需要在驾驶空间中形成最合适的交互系统，而不是将现有的交互模式复制到智能驾驶舱中。
随着技术和智能手机的发展和应用，用户对驾驶舱功能多样性的期望越来越高，驾驶信息也越来越多。为了满足这一需求，他们选择使用数字触摸屏来取代传统的机械按钮。然而，随着功能的进一步丰富，数字触摸屏也暴露出来。界面复制手机应用模式容易导致视线在操作面板上停留时间过长。为了解决用户分心驾驶的问题，许多汽车公司对语音交互寄予厚望， 然而，语音交互没有视觉功能提示，最好用于命令较少的简单场景。
适用于智能驾驶舱多模式人机交互系统的形成，可以有效地改善这些问题。这种理想的模式不能依赖于单一的交互方式，而是需要考虑如何结合机械按钮、触摸屏、语音等交互方式的优点来建立最佳的交互系统。
3.3 基于视觉的合的仪表功能逻辑设计存在缺陷
虽然未来智能驾驶舱将不可避免地形成多模态人机交互系统，但视觉仍然是人们获取信息最有效的方式，未来多模态人机交互仍将以视觉为核心。目前，大多数汽车和机器都有许多界面级别，功能切换需要繁琐的操作步骤，这取决于视觉。长期操作会影响驾驶安全。车辆需要使功能切换易于操作，并且可以快速完成。因此，一些主机厂选择了去APP在主页上以组件的形式放置一些重要的、高频的功能，以降低层次。然而这种做法并不能从根本上解决问题，用户在开车时会用到许多种功能，将所有功能都放置在首页是不切合实际的，而且这种做法使架构变得更加复杂， 视觉停留时间在用户操作时不会发生显著变化。
4.1 基于场景的功能设计
目前，许多汽车公司所说的智能驾驶舱实际上是移植智能手机各种功能的汽车和机器系统，更多的是大量伪需求的混合物。功能堆叠和拼盘是当前智能驾驶舱的特点。大多数智能驾驶舱都有丰富的功能模块，但许多功能设计在实际使用场景中根本无法使用。
智能驾驶舱的设计应通过对用户在不同使用场景中的痛点和真实需求的全面挖掘和分析，找到交互方式和功能体验的创新技术和方法，最大限度地提高用户在真实场景中的体验，为用户提供人车生态系统的完整价值体验，从而提高用户保留率。
4.2 形成完善的多模态人机交互系统
司机不再只是把车当作交通工具，而是把车当作一个个性化的智能移动空间，可以满足娱乐和办公的需要，要求车有准确的感知和理解行为的能力。这种理想的用户体验需要依靠完善的多模态人机交互系统，然后根据大数据库和深度学习算法反馈信息。例如，当驾驶员输入的语音中含有代词等模糊词语时，仅仅依靠语音交互就会产生语义歧义，导致无法准确理解驾驶员的行为和意图， 准确描述目标可能需要大量的句子来实现，这需要更多的时间和经验来大大降低交互体验。完善的多模态人机交互系统可以配合眼动仪进行语音交互的视觉跟踪，方便快速捕捉驾驶员的目标，大大提高交互的准确性和便利性。
目前，许多汽车公司的智能驾驶舱都有语音交互、手势识别、触摸控制、视觉分析等多模态交互技术，但在准确适用于各种用户场景之前，需要进一步深化功能，形成完善的系统。
4.3 应用增强现实、虚拟现实等新兴技术
随着智能网络技术的快速发展，智能驾驶舱受到消费者需求、政策支持等多种驱动因素的影响，给汽车行业带来了新的机遇，正成为企业竞争的高点。
目前，新兴技术等差异化功能的应用越来越重要，可以更有效地提高产品的竞争力。例如，增强现实抬头显示技术可以更直观地为用户提供车道偏离警告、碰撞警告、周围信息提示等功能。与传统的抬头显示系统相比，驾驶员无需不断切换视焦，避免频繁切换的危险。虚拟现实技术不仅能给智能驾驶舱带来科技感，还能根据乘客喜好随意改变汽车内外环境，增加驾驶过程中的趣味性和娱乐性。
智能驾驶舱的技术趋势是倾向于考虑驾驶体验和乘坐体验，通过不断发展新兴技术，不断满足驾驶员和乘客的安全、舒适、兴趣和个性化需求。
如今，许多汽车公司将智能汽车的关键发展方向智能驾驶舱转移。主要原因是根据目前的技术发展，智能驾驶舱比自动驾驶技术更难实现，产品更符合用户当前的需求，更容易吸引用户的兴趣。未来，用户更关注人机交互的多维性、车载娱乐信息系统的丰富性和移动驾驶舱的智能化。以人工智能为核心的智能驾驶舱技术将对汽车的评价产生重要影响，是未来购车和乘车体验的关键决策因素。
参考文献
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