繼智能駕駛座艙交互技術(shù),視覺,觸覺之后。本文將大概介紹下另外三種,聽覺,生理傳感器,整車狀態(tài)。聽覺技術(shù)雖然比較傳統(tǒng)但也面臨變革,例如AI 語(yǔ)音,更加分區(qū)和分級(jí)的技術(shù);生理傳感在穿戴電子領(lǐng)域應(yīng)用廣泛但汽車應(yīng)用還剛剛開始有比較廣闊的空間,整車狀態(tài)比較傳統(tǒng)但要求更加精細(xì)。
聽覺技術(shù)
聽覺模式在駕駛相關(guān)任務(wù)的環(huán)境感知中起著核心作用,因?yàn)樵谀承┣闆r下,沒有其他模式可以取代聽覺模式,例如喇叭或迎面而來(lái)的緊急車輛的警報(bào)器。
通常,交互的聽覺模式包括在語(yǔ)音用戶界面的上下文中接收人類命令的車載麥克風(fēng)和在基于語(yǔ)音的交互的情況下提供車載信息娛樂和反饋建議的揚(yáng)聲器,例如現(xiàn)在比較火的自然語(yǔ)音識(shí)別交互(汽車AI智能語(yǔ)音101及其供應(yīng)鏈)。聽覺感知可以補(bǔ)充傳統(tǒng)的基于視覺和觸覺的交互,以感知人類并與人類互動(dòng),需要研究關(guān)注。本節(jié)將討論用于聽覺感知的新技術(shù)。
當(dāng)前車內(nèi)聽覺智能技術(shù)主要考慮兩個(gè)方面:車內(nèi)聽覺分級(jí)以及分區(qū),車外交互以及AI識(shí)別
考慮到機(jī)艙內(nèi)的信息娛樂和音頻,乘客可能希望收聽個(gè)人偏好的音頻,同時(shí)將坐在他們旁邊的人的音頻的交叉干擾降到最低。雖然可以通過耳機(jī)實(shí)現(xiàn),但通過頭枕周圍或乘客附近的揚(yáng)聲器創(chuàng)建個(gè)人音頻區(qū)域,可以獲得更大的舒適度和乘坐樂趣。例如小鵬汽車等新勢(shì)力都使用類似的方案,當(dāng)然傳統(tǒng)路虎等也應(yīng)用此類技術(shù)的。
其他示例還包括在車廂天花板上的揚(yáng)聲器陣列,以在前排和后排座椅中以更高的頻率生成獨(dú)立的收聽區(qū)域。
其實(shí)存在于車內(nèi)的麥克風(fēng)也可以放置在外部,當(dāng)作自動(dòng)駕駛傳感器(了解自動(dòng)駕駛傳感器點(diǎn)擊自動(dòng)駕駛中的傳感器以及組合方案),以檢測(cè)警報(bào)器、附近的車輛,甚至行人。聲學(xué)傳感器的其他有趣用例包括僅音頻里程計(jì)的學(xué)習(xí)算法,該算法僅測(cè)量來(lái)自外部麥克風(fēng)接受的聲學(xué)信號(hào),具有良好的預(yù)測(cè)精度。該系統(tǒng)不受場(chǎng)景外觀、光照條件和結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)評(píng)估證明了對(duì)環(huán)境噪聲的顯著彈性,它可以作為視覺模式的輔助模態(tài)進(jìn)行自我運(yùn)動(dòng)評(píng)估,這項(xiàng)工作目前應(yīng)該還沒有應(yīng)用到汽車當(dāng)中,當(dāng)前大家都往視覺AI跑,音頻AI 更多往語(yǔ)音跑,而環(huán)境聽覺是不是也有AI的市場(chǎng)?
生理傳感技術(shù)
未來(lái)的 自動(dòng)駕駛 有望提供超越信息娛樂的豐富體驗(yàn)。在這方面,實(shí)時(shí)的健康狀況和精神狀態(tài)是考慮乘客安全和福祉的重要領(lǐng)域。為可穿戴應(yīng)用開發(fā)的各種生理傳感器正在重新用于測(cè)量特定的健康相關(guān)數(shù)據(jù)并揭示認(rèn)知狀態(tài),從而可以減少駕駛員的分心程度。這些傳感器測(cè)量生理參數(shù),例如心跳、血壓、肌肉運(yùn)動(dòng)、眼球追蹤等。
這些傳感器,特別是現(xiàn)在用于可穿戴系統(tǒng)的傳感器,都在智能駕駛座艙中積極應(yīng)用,例如:
1) 腦電圖 (EEG) 是一種監(jiān)測(cè)方法,用于記錄頭皮上的電活動(dòng),已被證明可以代表下面大腦表層的宏觀活動(dòng)。對(duì)駕駛員分心的研究表明,EEG 信號(hào)是衡量駕駛員疲勞或嗜睡的最確鑿的指標(biāo)之一。腦電圖的特征在于四個(gè)活動(dòng)帶,具體取決于頻率范圍,如 beta、alpha、delta 和 theta。嗜睡的發(fā)作以 Theta 波和以 Delta 活動(dòng)為特征的睡眠狀態(tài)為特征。
2) 眼電圖 (EOG) 提供有關(guān)眼球運(yùn)動(dòng)和眨眼模式的信息。通常,駕駛員的認(rèn)知警覺性以快速的眼球運(yùn)動(dòng)為特征,而睡意的發(fā)作會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作變慢和眨眼頻率變長(zhǎng)。例如,使用 EOG 監(jiān)測(cè)的眼球運(yùn)動(dòng)可以為駕駛員困倦檢測(cè)提供 80% 的準(zhǔn)確度。
3) 肌電圖 (EMG) 是一種用于記錄肌肉電活動(dòng)的技術(shù)。例如,在 Katsis 等人中。作者觀察到,隨著駕駛員分心,EMG 信號(hào)的幅度和頻率顯著降低,因此可以用作測(cè)量警覺水平的有效方法。
4)心電圖(ECG)監(jiān)測(cè)心臟活動(dòng)和心率。心電圖更容易捕獲,并且可以提供多種信號(hào),可以揭示駕駛員的警覺狀態(tài)。此外,心率還可以將駕駛員的情緒顯示為興奮或憤怒(高心率)和平靜(正常)狀態(tài)。
5) 體溫感應(yīng)可以揭示司機(jī)和乘客的舒適程度,并可以根據(jù)司機(jī)和乘客的個(gè)人喜好幫助調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度。據(jù)報(bào)道,有多種可穿戴系統(tǒng)可用于測(cè)量體溫, 一些先進(jìn)的解決方案可以將數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸到智能手機(jī)或車輛中的電子單元。
整車動(dòng)態(tài)狀態(tài)技術(shù)
智能座艙是交互,不單單只了解人,還需要更加了解車的狀態(tài),從而保障人車直接的溝通和交互,所以另一個(gè)重要類別是測(cè)量車輛內(nèi)部狀態(tài)的本體感覺。其實(shí)主要是車輛的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)(例如我們之前文章干貨 | 客艙舒適性之運(yùn)動(dòng)乘坐舒適性Ride Comfort 開發(fā)101)相關(guān)差數(shù)。
例如,為了安全運(yùn)行,必須連續(xù)測(cè)量車輛狀態(tài),如速度、加速度和偏航。常用的本體感覺傳感器包括用于確定車輛加速度的慣性測(cè)量單元 (IMU)、航向傳感器(陀螺儀和傾角計(jì))、用于計(jì)算車輪旋轉(zhuǎn)的車輪編碼器、用于測(cè)量高度的高度計(jì)以及用于計(jì)算軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)速計(jì). 這些傳感器其實(shí)正是當(dāng)前自動(dòng)駕駛車輛配備的,所以唯一考慮的是怎么將他們?nèi)诤线M(jìn)行與人交互。
參考文章
1、智能座艙技術(shù) - Prajval Kumar Murali, Mohsen Kaboli,* and Ravinder Dahiya*
2、Electromyography - Adam P. Shortland
3、Multi-Functional Soft Strain Sensors for Wearable Physiological Monitoring -Josie Hughes * and Fumiya Iida
4、Vehicle Dynamics An overview of vehicle dynamics for travel on a curved path is included. - Uwe Kiencke