想象一下,有一天你的汽车能让你变身“钢铁侠”。
它能判断你是否疲倦打盹,进行及时提醒,并调度车内温度、安全带、座椅姿势让你更加复苏;它可以识别副驾驶座位上坐着你的朋友,于是打开氛围灯,让朋友觉得到被接待的温馨;路况不好,它会主动帮你绕开障碍……

能助你变身钢铁侠能关注你的所感所求最理解我们的机械人同伙来了

智能座舱开拓与实践》

杨聪 等编著

机器工业出版社

智能座舱架构师、苏州大学未来科学与工程学院副教授杨聪近期出版《智能座舱开拓与实践》。
长江日报《读+》与他对谈智能座舱的未来体验,他表示,智能汽车将成为最理解我们的“机器人朋友”。

企业里获履历

高校里做研究

杨聪在德国锡根大学读完博士,又奔赴法国国家信息与自动化研究所做博士后。
返国后,他没有直接接管高校任教的约请,而是选择先去企业做研发。
他很清楚,如果没有实战履历,随意马虎陷入“纸上谈兵”。

在国外求学时,他常常与各国学者磋商,大家都认为中国制造业发展得又快又好,从工程师的职业发展角度来说,这是绝佳的平台。

刚毕业那会儿,正逢海内“万众创新”浪潮风起云涌。
有一次,杨聪到北京出差,在中关村落一家咖啡馆里坐着,有人过来问他要不要投资。
“我当时啥也没有。
”他笑称,但这种势头让他有一种迫不及待返国做点什么的冲动。

杨聪投身企业,担当地平线智能座舱总架构师及算法团队总卖力人,带领团队在国产征程二代芯片上完成落地,并在长安UNI-T车型上实现量产,成为首款搭载国产人工智能芯片的智能汽车。

在研发过程中,杨聪和他的团队做了很多从0到1的考试测验。
他们创造,年轻人对智能座舱及其前辈功能的接管度明显高于中老年人。
他们创新设计出很多新功能,例如,Face ID功能——驾驶员进入车内后通过人脸识别,直接登录车机账号,无需任何操作瞬时同步个性化设置;再如,在座舱里加入视频会议功能,成为高效率快节奏的另一个领悟场景;事情之余露营远足,他们设计的汽车座舱就能在草坪打出炫酷的照明……他坦言,“人们始终在追求个性,追求分歧凡响”。

走出企业后,杨聪回归学术界,担当苏州大学副教授、苏州大学—地平线智能驾驶生态创新中央主任。
多年的一线研发、落地及量产履历给了他许多思考、动力与支持,“收成比我预想的还要多”。

他在企业事情期间网络了很多课题,带回到高校持续深入研究。
同时,企业的一些资源也被他带到了高校。
到苏州大学任教的第一年,他带领团队和地平线成立了智能驾驶生态创新中央,很多地平线及其互助伙伴的精良工程师被聘为企业导师,持续开展科研互助及人才培养。
他们与机器工业出版社互助,环绕智能驾驶方案了四本教材:《智能驾驶与人机交互》《智能驾驶与机器视觉》《智能驾驶与三维重修》《智能驾驶与打算架构》,杨聪担当主编,将于今年陆续出版,旨在打通智能驾驶知识闭环。
编写教材的职员有30多位,大部分是奋战在研发与量产一线的智能驾驶工程师。
“家当界的知识与需求反哺学术界与教诲界,是新工科的另一个特色。
”杨聪说。

杨聪与他的试验车。

初心不改

找寻杀手级运用

为智能座舱熬过无数个夜的杨聪,一贯在寻觅未来的车内会涌现什么样的杀手级运用。
“杀手级运用(Killer APP)便是当你面对一个问题时,只有一种产品能办理,如果短缺它,这个问题就无法办理。

杨聪认为,真正的杀手级运用是建立在真正的智能座舱根本上的,而真正意义上的智能座舱便是整体的舱——作为一个车内所有人都会参与进去的实体,这个实体的涌现还须要一段韶光,但目前的大模型让我们看到了希望。

一旦真正意义上的智能座舱涌现的时候,将会有一些杀手级运用,标志便是用户创造在车上的这项运用比在其他任何场景都要好。
杨聪相信,汽车不应该只是手机的延伸,也不应该只是移动互联网生态的延伸。
或许到那时候,我们会创造,真正的杀手级运用便是真正意义上的自动驾驶本身。

杨聪连续多年刻苦研讨智能座舱,承受的压力不言而喻。
最好的减压办法却不是在座舱里。

他喜好徒步、骑行、爬山,曾经一个人背着帐篷、干粮徒步1000公里,横穿了全体西班牙。
他还沿着318公路骑行2000多公里,征服了川藏线。

大概在野风吹过面庞,朝阳晒暖全身的时候,才能放空统统,格式化掉所有——再回到始终如一的追求,以更饱满的激情投入未来的图景中。

【访谈】

智能座舱架构师、苏州大学未来科学与工程学院副教授杨聪。

智能汽车助你成为“钢铁侠”

读+:根据第十一届轩辕奖智能座舱测评总结的趋势,测评团队预判,大模型在汽车领域的利用会成为2024年的一个新趋势。
您如何看待这个趋势?

杨聪:大模型是一种利用海量数据进行演习的深度神经网络模型,其特点是拥有弘大的参数规模和繁芜的打算构造。
通过在大规模数据集上进行演习,大模型能够学习到丰富的模式和特色,从而具备强大的泛化能力,可以对未知数据做出准确的预测。
泛化能力,指的是通过某一学习方法演习所得模型,对未知数据的预测能力。

比如说,你对其演习了“认识狗”这个内容,那么它险些可以认识所有种类的狗,乃至可以在不同的景象、不同的背景、不同的场景下认识不同的狗。
昔时夜模型具有了泛化能力往后,就可以对未知数据做出非常准确的预测。

大模型在汽车设计与研发领域、生产流程优化、汽车发卖与市场等方面,都有着或即将发挥主要浸染。
例如赞助设计师天生创意、进行设计验证与仿真,从而加速车辆开拓周期;进行车辆动力学仿真、碰撞测试、燃料效率优化等事情,帮助工程师提高设计开拓效率和质量。

读+:能否详细先容一下它将给我们带来的场景利用?

杨聪:您提到的场景利用,值得我们细细聊下。

实在,目前已经有很多公司在布局具身智能(Embodied AI),我们认为最大的杀手级运用便是类似于“具身智能”的座舱内人机交互。

具身智能,是指一种具备自主决策和行动能力的机器智能,它可以像人类一样感知和理解环境,通过自主学习温柔应性行为来完成任务。

目前虽尚未见到大模型在智能座舱的大规模运用,但干系研究实在一两年前就已开始,并有部分座舱开始考试测验,例如蔚来的NOMI GPT。

例如将措辞大模型(Large Language Model,LLM)、视觉措辞问答(Visual Question Answering,VQA)与舱内感知结合,实现Traffic VQA(交通视觉问答)。
在海内,很多汽车Tier1(一级供应商)、Tier2(二级供应商)及OEM(代工生产)已在进行干系专利布局及内部研发。

大略来说,便是让一个机器有类似于人类的大脑,它和人的互换会非常的丝滑和顺畅。
我们当下的人机对话均须要指令触发,比如“小度小度,请帮我……”“小爱同学,打开……”畅想一下,未来,我们不须要这么生硬的对话了。
智能座舱就像一个朋友,它能主动关注你的所感所求,大概就像你我对话一样从容自然。

总的来说,大模型的运用将使座舱智能化水平得到显著提升,为用户带来更加便捷、舒适的出行体验,紧张表示在四个方面:第一,提升用户体验:供应更加人性化的人车交互。
例如,用户可以通过语音指令掌握车辆的各种功能,如导航、音乐播放、空调调节等,减少驾驶员的操作包袱,提高行车安全。
第二,打造智能生态差异化。
由于大模型的算法不同,每个车企可以根据自身的品牌定位和用户需求,定制出具有独特特色的语音助手,从而摆脱座舱功能的同质化问题。
第三,丰富座舱功能:大模型可以支持更多的运用处景,如驾驶出行、导航、娱乐,乃至车上社交、办公等,险些涵盖了日常出行的所有场景,让智能座舱成为真正的“第三生活空间”。
第四,推动座舱人机主动式交互时期的到来:大模型的落地,将加速赋能座舱语音助手向“AI智能管家”升级,有望推动座舱人机主动式交互时期的到来。

读+:随着人工智能、传感器、芯片以及云打算等技能的不断发展,更多智能化与个性化的功能被开拓出来,使得座舱可以更加主动去感知人的行为、表情及操作,进而实现多种场景。
在您看来,配备智能座舱的汽车是否将成为最理解我们的“机器人朋友”?

杨聪:我相信这一天会到来。
事实上,2019—2020年我们团队在开拓第一代智能座舱产品时,就在谈论这个问题。
我们的产品经理孙浚凯还找到一个非常贴切的例子——想象一下我们都看过的电影《钢铁侠》中的贾维斯,在钢铁侠的行动安全上,贾维斯像一位知心的朋友一样,做得十分精妙。

贾维斯可以检测钢铁侠的血液毒性和指定工具的生命体征,在钢铁侠翱翔过程中,贾维斯可以实时监控测试翱翔套件的最新状况,并识别周边环境中潜在的危险成分(例如结冰、翱翔高度等);而在钢铁侠遭遇危险时,贾维斯还可以调用其他的智能战甲,乃至让战甲的部分位置分开,实行接济行动。
作为人工智能的代表之一,它具备独立思考交互的能力,在必要的时候还会表达自己的情绪,乃至还可以安慰感情低落时的钢铁侠;同时它又始终秉持着便利人类、保护人类这一人工智能的核心宗旨。

我们想将智能座舱打造成的终极形态便是贾维斯。
座舱里有各种各样的传感器、摄像头、麦克风、舱内雷达等,它会感想熏染我们的心跳,理解我们是否佩戴了安全带,乃至我们坐在座椅上的压力,它乃至可以通过方向盘感知到我们的体液,来判断我们的康健和生理状况。
由此,它会给我们播放舒缓的音乐、给出温馨提示等,我们会觉得到它便是一个让你在驾驶路上充满安全感、带来感情代价的好朋友。

你会创造这样的朋友不但涌如今座舱。
未来,通过车云协同,它会以智能体的形态涌如今教室、厨房、事情室……这个智能体便是最理解我们的贾维斯。
我常常开玩笑说,或许未来会涌现电子墓碑,里面嵌入了我们的智能体,后代可以通过这个智能体与“我们”对话。

芯片出了问题

我们还能开车吗

读+:有用户表示,开车与玩手机不是一码事,汽车越是智能,越要靠人来监督。
在您看来,汽车越来越智能这件事会给我们造成依赖吗?

杨聪:我相信会造成依赖,现实的例子就有。
比如当下很多新车都配备了智能车灯,夜间驾驶或进入隧道后,车灯自动亮起来。
正因如此,我们在开老式汽车时会忘却在夜间打开车灯。
这便是对智能车灯形成了依赖。

再比如,倒车的时候,很多朋友已经习气于倒车雷达、倒车影像以及方向盘转向指示。
当这些设备消逝的时候,我们很可能不能如往常一样自若地倒车入库。

在快速发展的智能化时期,社会的文化、法律乃至个体及社会心理培植是否已经准备好,这是一个哲学或社会学问题。
我们在设计智能化产品的时候,总想以润物细无声的办法实现某项功能,但这无形中改变着人们的生活办法。

我个人以为这两者并不是对立的关系,而是相互领悟、共同发展的关系。
但实话说,智能汽车发展的速率太快、功能太多,未必是一件好事——由于人们对产品智能化的接管度是逐步增加的,一次性增加太多反而成了包袱。
还有每个智驾功能都运行在芯片上,一旦芯片出了问题,难道我们就不能开车了?这也是我们在设计智能座舱的时候须要思考的一个问题。

读+:座舱最初的定位便是为驾驶员“坐”而准备。
我们为什么须要智能座舱?这是一种过度的设计吗?

杨聪:在回答这个问题之前,我们可以先回顾一下汽车座舱的发展历史。

自1885年德国人卡尔·本茨(Carl Benz)研制成功天下上第一辆汽车,人们便在不断改进与丰富座舱:真皮座椅、电灯、遮雨棚,以及气囊式喇叭等。
这些部件不断地被加入到座舱中,用于延伸人与车、人与环境以及人与人的交互,进而改进驾驶体验与安全。
随着电子电气技能的发展及封闭式厢型轿车的热卖,人们开始追寻座舱与生活空间的结合:1924年天下上第一台车载广播(Car Radio)出身;20世纪50年代相继出身了第一台车载黑胶唱片播放器(Car Record Player)以及车载电话(Car Phone);人们将生活中的习气与设备搬入座舱,让座舱逐步成为人的“第三生活空间”。

进入21世纪后,随着人工智能、传感器、芯片以及云打算等技能的不断发展,更多智能化与个性化的功能被开拓出来,使得座舱可以更加主动去感知人的行为、表情及操作,进而实现更安全与更娱乐的场景。
因此智能座舱(Intelligent Cockpit)这一观点迅速走红,频繁涌如今各大车企及厂商的新车发布会及宣扬活动中,作为提升舱内驾驶体验(In-Vehicle Experience)的一部分,成为打造差异化竞争的亮点之一。

现在就能更好回答您的问题了——对照历史,我们将日常生活中的监控、Pad、手机搬入座舱……这是不是就好理解多了。
我相信汽车座舱随着智能驾驶程度的不断发展,在形态上还将产生更大变革。

例如,当下智能座舱设计中人机交互大部分勾留在语音及手势,这是“被动式交互”,须要由人给座舱发号施令,座舱实行并输出结果反馈给人,最大特点是用户须要发起和推进每一个节点,这会导致视线须要频繁从路面上移开,不仅有安全隐患,全体过程也是非常低效的。
究其缘故原由,是由于目前智能驾驶水平还勾留在L2+,司机是确保安全的主体,座舱还不能过多打扰司机,且要帮忙司机提升驾驶安全。
但随着智能驾驶的水平不断提升,未来,“主动式交互”会越来越多,例如出地库的时候,座舱会主动刷脸付款——座舱可能就会变成贾维斯那种形态也说不定。

读+:设计者是如何考虑座舱更智能或者更繁芜这个问题的?设计是更简约,但智能又是繁芜的,我们如何统一?

杨聪:这个问题事实上在不同的智驾阶段有不同的定义,它是变革的。
座舱的紧张目标是安全,其次是舒适,而智能座舱的运用事实上是为这两者或个中一者做事的。

智能与繁芜的界定每每不是拍脑袋得出的,而是通过用户(或者出厂前测试)不断考试测验得出的。
这里我须要指出的是,无论多酷炫的智能座舱功能,都要建立在安全标准根本上。
换句话说,国家逼迫实行的智能座舱国标是不容触碰的底线,如果这一条不能知足,智能与简约将永久无法统一。

“机器人朋友”能理解所有人吗

读+:智能座舱是如何理解人们的须要的?若何判断人类个性化的需求?

杨聪:这就牵扯到智能座舱的另一个主要观点:人机共情。
过去是机器人领域的观点,但智能汽车便是带着四个轮子的机器人,属于泛机器人领域。
人机共情分为生理共情及生理共情。

先说生理共情。
在过去的汽车电子架构下,我们紧张通过座舱域内的摄像头来监控驾驶员的需求,例如检测驾驶员吸烟,智能座舱会主动问要不要打开窗户或空调;监测到驾驶员打电话,智能座舱会主动降落舱内音乐声音;监测到驾驶员感到疲倦,智能座舱会问要不要打开空调或播放音乐;监测到驾驶员用手势切歌、基于视线的走神提醒等。
后来在舱驾一体架构下,智能座舱还会监控驾驶员的驾驶状态(学术上叫“驾纹”),例如监测方向盘转向、刹车或油门频率与强度、车道线保持状态,进而判断驾驶员是否疲倦或有危险驾驶的方向,进而有针对性地进行处理。

再说生理共情,这是更高层次的共情,是通过驾驶员的用户画像、驾车习气、家庭情形等,再加上语音交互,使得机器能够更加深层次地理解驾驶员的心情,也让驾驶员对座舱产生生理共振——它确实就像我们的朋友一样。

读+:智能座舱会更懂我们吗?孩子、老人、残障人士平分歧的人群能找到与它得当的沟通办法吗?

杨聪:据我理解,目前座舱对孩子的保护更多一些。
例如当婴儿遗留在车内,会有警示,还有智能婴儿锁等;对付老人,有一些科研职员在研究老人的晕车事理,并且通过座舱的多模态设计来缓解晕车。
但对付残障人士,目前我看到的专门运用不多,或许是由于残障类型不同,导致很难形成有广泛市场运用的设计。
不过随着智能驾驶水平的提升,我相信也会是残障人士的福音:例如突发疾病,只须要语音掌握,就可以将你送到最近的医院;盲人或残障人士上车,只须要通过大略触碰或语音互换,就会送到指定目的地,这都是即将乃至在一些地方发生的事情。

读+:在智能座舱的设计和开拓过程中,还将会发生若何的进化?

杨聪:软硬件的舱驾领悟,便是我们常说的“舱驾一体”,事实上已经产生了。
去年的上海车展中,我们已经看到了干系的方案及示范展示。

我认为,“舱驾一体”是一种创新集成式架构方案,它将成为汽车行业的发展趋势。
往大了说,随着人工智能、大数据、云打算、5G等新兴技能的运用,汽车的电子电气架构正在从分布式向集中式转变,这是一个不可逆的趋势。
在这个过程中,汽车的驾驶掌握系统、信息娱乐系统、车身掌握系统等多个子系统正在逐步整合到一个统一的打算平台上,形成一个高度集成的“舱驾一体”系统。
这样的系统可以提高汽车的运行效率,降落系统的繁芜性,同时也可以供应更好的用户体验。

未来,随着技能的进一步发展,我们可以预见“舱驾一体”将会更加深入,汽车的各个子系统将会更加紧密地集成在一起,形成一个高度智能化的汽车生态系统。

读+:智能座舱如此“懂”我们,这是美好又恐怖的征象吗?

杨聪:针对这个问题,我可能会给出一个比较文艺的回答——座舱只是给我们一个空间,我们究竟还是要走出座舱,多看看表面的天下。

高科技的发展让很多智能化的产物越来越懂我们,这不仅局限于座舱本身,由于它毕竟只是一个驾驶的工具,它只是在创造着我们的“第三生活空间”,而天下究竟是靠我们自己来体验的。

我们该当欢迎美好——如果这真的给我们造成困局的话,该当不是座舱本身的缘故原由。

(长江日报马梦娅)

【编辑:赵可】

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