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智研所 | 视车科技黄博渊:人机交互改变,从系统介入车辆驾驶开始

原标题:智研所 | 视车科技黄博渊:人机交互改变,从系统介入车辆驾驶开始

搜狐科技“智研所”沙龙第5期

编 | 搜狐科技 宋婉心

2009年,Google成立无人驾驶部门、中国无人赛挑战刚刚开始。经历了Uber创建自动驾驶、特斯拉上市、通用收购Cruise、大量自动驾驶公司兴起。

2018年上半年,自动驾驶走过gartner曲线的第一个峰值,行车事故、融资减少,负面新闻连连,投资人对行业大量砸钱之后,盈利却看起来遥遥无期。

自动驾驶在让整个汽车行业发生改变。实际上,如果以2009年Google启动自动驾驶项目为开端,自动驾驶技术已经发展了整整10年。

10年间,自动驾驶技术如何推动了行业演进?未来10年又将向哪儿发展?会遇到哪些困难?围绕这些话题,搜狐科技“智研所”沙龙第5期邀请到了视车科技创始人黄博渊进行主题演讲。

以下是黄博渊演讲精编:

黄博渊:今天很荣幸在这里跟大家分享自动驾驶对于未来汽车的改变这个话题。开始之前先做个自我介绍,我叫黄博渊,视车科技(北京)有限公司的创始人,在清华大学学习交通工具设计,后在奔驰设计中心担任数字设计师。2015年创立了视车科技。公司主要业务分为两个版块,一是汽车三维可视化开发,二是未来车载交互的研发。视车科技在国内汽车三维可视化领域已遥遥领先,先后为奔驰、宝马、奥迪、红旗等知名品牌打造了多个数字化应用成功案例。在新中国成立70年之际,受红旗品牌之托,视车科技为国产汽车之冠的红旗L5车型打造了高水准的数字化内容。

今天的主题是自动驾驶,与我们的一款产品“视车Cyberide”平台相关,该平台未来或将成为国内最早应用于自动驾驶人机交互的开发平台。我的分享分为三个部分:(1)介绍自动驾驶人机交互平台视车Cyberide,(2)探讨自动驾驶对人机交互的改变,(3)介绍自动驾驶的基础数字化技术。通过这三部分的角度与大家探讨下自动驾驶未来发展的方向。首先我们聊下视车Cyberide是什么?这个产品从名称看是Cyber和Ride两个英文单词的合体。我们畅想在未来自动驾驶的环境中,真实驾驶会多有数字化的介入,有点像我们理解的赛博世界人类的机械义肢的概念。在未来驾驶车辆也不会再像现在用手去控制方向盘来开车,我们会使用全新的操控手柄在虚拟环境里驾驭交通工具。下面就从Cyberide的硬件、软件和未来发展与大家分享一下视车科技定义的未来驾驶。

刚才这个视频是不是让大家很开脑洞?我们看到了真实世界已然变成虚拟世界中的一部分。视频中所展现的场景在当下自动驾驶识别道路的过程中就已经把行人、障碍物、车辆变成了一个个的数字信号,在经过一系列的数字化建模与渲染,传输到虚拟现实头盔里面,在头盔里面的车辆、障碍物被转化成形形色色的游戏角色,那么这就描绘了Cyberide平台所做的事情。视车Cyberide平台为未来自动驾驶提供了一个车机交互开发平台,在平台中能够实现在无人驾驶道路上车辆姿态的体感反馈,通过动态的电磁悬架模拟真实道路上四个车轮的运动轨迹。整体台架为无人驾驶座舱布局。平台具有通用化接口,可实现多品牌的XR视觉显示器、体感等交互硬件的接入。该平台目前也在与多家主机厂的车型接口做适配。未来平台上的交互开发人员只需要把XR头显接到车辆上,便可以实现交互内容与车辆行驶状态的完美匹配。

我们从Cyberide平台的构架上可以看到,通过对车辆高精地图的移动数据获取,包含车辆的姿态数据,一并传输到Cyberide引擎中,引擎将运动数据传给电磁悬架和体感设备,同步完成物体信号与内容信号的叠加,最终通过高精定位系统传输给XR头显,眼部识别、气味发生器等仿真设备。同时传感器设备也将乘客的数据反馈到Cyberide引擎中,最终实现与其它乘客在虚拟环境中的协同交互,这就是视车Cyberide平台的整体架构。

第二部分谈到自动驾驶对未来人机交互的三个改变。在未来自动驾驶车里的人已经不再做驾驶车的行为了,那么人机交互究竟会有哪些改变?我们通过自动驾驶的分级标准来探究这个改变因何而生?在L0至L5的自动驾驶级别中,L0到L2级别区间车辆控制是无法脱离驾驶员手握方向盘的,所有人机交互都必须在驾驶员手握方向盘的操作范围里面去完成,所以交互物不能离得太远,也就导致在这期间的人机交互没有产生过大的改变。

当到达L3级别时候,车辆在可控道路巡航过程中,驾驶员的双手逐渐开始离开方向盘,视线也从观察道路的风挡中渐渐移开,在L3级自动驾驶过程中就产生了驾驶员手和眼的交互间隙时段。这个间隙由系统介入车辆的控制,驾驶员的双手视觉得到了间歇解放,也就为风挡变成显示屏促成了可能。这时候驾驶员肯定不能再用手指去够风挡触摸交互了。所以在L3自动驾驶级别对未来人机产生的最大影像就是交互的变化,车内交互从触摸变为手势识别、语音识别,车内显示也不会再局限在屏幕上。

当车辆到达L4超高自动驾驶阶段,与L3最大区别是所有的道路情况下驾驶员都不需要再去取得车辆控制权了,车辆的方向盘会暂时收在中控台里,在L4级别阶段车辆就不再需要方向盘,仪表盘中控台也就没有存在必要了。所以在L4级别的最大改变是对车辆的整体布局的改变。车辆实现了从传统的前后排座椅布局,从三厢、两厢燃油车到电气化单箱车的结构转变。底盘空间被最大化利用,人们的乘坐方式变为面对面环绕式布局,交通工具将提供最大化的空间来满足人在车内的多种活动。

当到达L5全自动驾驶级别,车辆已经完全成为了一个移动空间,在这个空间里面会产生什么样的变化?车已经不再是我们从A点到B点的移动工具了,届时车内会产生全新的CMF的变化。传统车辆门板的色彩、面料、处理方式和功能都会产生改变。如车厢的内覆盖件完全变成了复合式显示材料,可以在上面去直接交互,车辆也不再需要风挡玻璃去观察外部道路情况,整个外饰的覆盖件材料也可能成为一个柔性显示屏。

第三部分谈到自动驾驶最基础的数字化部分。数字化技术在四十多年前就已经应用到汽车行业中了。汽车的数字化发展历程共分为三个阶段:1.0阶段称为数字仿真化。在汽车的设计研发以及生产过程中大量普及应用。早在上世纪七八十年代开始车辆的开发流程中逐步开始介入数字化。从车辆的设计,人机工程验证、性能、风阻、耐久性、安全性甚至到车辆的制造、生产线的建设环节。数字化技术在这个阶段起到了提升汽车研发效率,提高车辆安全系数、增强驾驶性能的不可或缺的作用。

到了数字化2.0阶段,称为数字可视化。第二阶段是逐步把车辆、人机和车机升级为数字化的过程。众所周知在当下汽车市场负增长态势显现,各大车企都在纷纷进行市场销售模式转型的过程中,数字化在行业转型的背景下发挥了决定性作用。视车科技在这过程中为众多主机厂品牌提供了专业的数字化转型成功的方案。通过线上体验的线下门店的数字新零售的整合营销升级,数字可视化技术让大量车型的三维数据与配置器生产线打通,从而实现了柔性定制化车辆生产。将客户逐步变为用户,以蔚来汽车、小鹏汽车为代表的自主创新品牌也通过C2M的方式为车主提供了多样且符合用户需求的选择,都些都离不开数字化技术的帮助。

在人机变化上,物理机械仪表盘通过数字化的方式被替换成了屏幕显示的虚拟仪表。在中控台上的物理按键也被一块块的触摸屏所取代。五年前的汽车设计师还在犹豫在一个没有物理按键的IP和Console的内饰中,怎么能保证交互中的驾驶安全。同样AR可视化风挡辅助驾驶技术也会很快地在未来车内人机交互中落地应用。在车机数字化方面,车辆的行驶环境的数字化,比如通过虚拟现实方式为自动驾驶车辆搭建全数字化的仿真训练场地。当一台无人车在真实道路环境里面训练一个固定范围的路线,它的训练效率是有上限的,受到时间、行驶速度、气候因素等多维度的限制。但当把这段道路数据采集后通过数字化方式生成虚拟现实道路场景后,我们在虚拟环境中可以设置无穷多变化的气候条件,多种行驶速度状态,障碍物随机等等。甚至人为控制车辆行人障碍物干扰。这样的数字化训练环境,只要电脑性能足够强大,虚拟无人车可以在一小时内就能够跑完上百年才能跑完的道路里程的数据积累。这时候无人车行驶在真实道路上的能力和安全系数就会大很多。现有的车辆都是一个个单独数字化个体,很难在行驶过程中保证与其他车辆的安全避让。在未来数字化的虚拟世界中,为每个真实物体生成一个数字孪生个体,实现路面上的每台车,城市里面的每个物体的数据交换,达成V2X的万物互联。

当进入数字化3.0阶段时,所有的物体已被数字化相连,无人车已完全变成了一个移动空间。到那时我们要考虑的是在从A点到B点的移动空间中究竟该做些什么?在里面遨游一下海底世界,通过全息显示屏跟朋友打一场斗地主,在数字化3.0物联全息化阶段还有很多事情需要我们去畅想探索的。

当我们回看历史,PPT中的照片是上世纪60年代美国通用开发的自动驾驶概念车“Firebird”,BBC在当时为其行驶做了电视转播。影像资料把我们带回到了六七十年前,那时的汽车研发人员已经把自动驾驶车辆的内部空间设计成了四个人面围坐在圆桌前。60年后我们再次畅想自动驾驶未来会为我们的生活和移动带来哪些的变化?在未来的无人车中我们可以工作、购物、社交,也可以在无人车里与同伴比一场全沉浸式的赛车游戏……未来等待你我一同去探索与实现。

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