2019年10月16日 | 提前窥探未来车载技术：六大技术（中篇）

上次我们在提前窥探未来车载技术：六大技术（上篇）中介绍了未来的两项车载技术，接下来，我们再继续聊聊另外两项能够提升车载体验的技术……

3、支持AR的抬头显示器（AR-enabled heads-up displays）

（图片来源：大陆）

随着汽车网联化的发展，OEM都致力于变革驾驶舱，以提升驾驶员的安全性，同时提高乘客的愉悦性。未来驾驶舱的其中一个方面就是抬头显示器（HUD），HUD是一款透明的显示器，可以在挡风玻璃上显示数据，从而让驾驶员能够一直盯着路面。此类显示器会展示限速、时间和温度等相关信息，而且信息都会展示在驾驶员的视线范围内。

目前，很多豪华汽车制造商可以提供能够在挡风玻璃上显示有关车速和分路段导航信息的抬头显示器，不过此类显示器都是二维的，无法提供有关深度的信息，例如，确切的转弯时间，或者什么时候会遇上弯道等。

为应对此种情况，汽车制造商和初创公司在寻求改善目前抬头显示器技术的方法，以便为驾驶员提供更多有价值的信息。而且由于全息显示屏能够为电视和电影提供增强型视觉效果，因而HUD还能够为乘客提供沉浸式娱乐。

更加先进的支持AR（增强现实）的显示器除了显示导航指令之外，能够整合道路信息，还可以显示提醒驾驶员的信息，从而在各种具挑战性的驾驶环境下，提高驾驶员的安全性。

（图片来源：WayRay）

HUD初创公司WayRay在保时捷和现代汽车的支持下，凭借其消费产品Navion成为AR-HUD技术的先驱。Navion内置了一款高清摄像头，可以绘制驾驶员周围环境的地图，并在仪表盘上显示分路段的方向，并提供危险警告。而且该应用可以实现免提交互。

（图片来源：松下）

近日，松下也为日本车企丰田的概念车LQ研发了一款AR-HUD，可以显示路线信息和障碍物警报。通过直观地呈现信息，减少驾驶员眼睛的移动和焦点调整，实现安全驾驶。而且采用了专用的振动补偿技术，可以减少实际空间和显示图像之间因振动造成的错位，将失真降至最低。

汽车制造商和汽车供应商也在自主研发技术，以提升仪表盘的功能。

（图片来源：捷豹路虎）

捷豹路虎就曾与剑桥大学高级光学电子中心合作一项研究，以研发沉浸式抬头显示器。该显示器能够更真实地反映道路情况，让驾驶员对危险和提示做出更自然的反应。而且，该技术可实时将安全信息传送至驾驶员面前，减少因恶劣天气或糟糕光照条件造成能见度低的影响，增强驾驶员对图像的深度感知。同时，乘客也可直接在座位上观看3D电影，且无需配戴影院中的快门眼镜。

（图片来源：博世）

此外，博世也推出了全新的3D显示屏。该产品运用被动式3D技术来生产逼真的三维效果，相较于传统的显示屏而言，有助于驾驶员更快抓取视觉信息，而且驾驶员和乘客无需佩戴3D眼镜或使用视觉追踪技术。

（图片来源：大陆集团）

而且，2018年，大陆集团也展示了业界首款基于波导技术的汽车专用抬头显示器（HUD）。该款AR-HUD显著减小了尺寸，凭借该项全新的创新技术，大陆集团实现了15°x 5°（= 2.60米x0.87米，投影距离为10米）的增强功能区域，同时将设备尺寸降至仅10立方分米。如此一来，使该设备可集成在许多车辆中。

AR应用于汽车仍存在障碍

目前，AR技术仍处于萌芽阶段，在安全标准极高的汽车应用领域，该技术仍需要一段时间才能够达到商业化规模。

此外，此类HUD可能会非常昂贵。Waymo等公司看到了一个补贴此类显示屏成本的技术，即将其用于广告，比如用于虚拟广告牌，指向沿途某些站点，或者在游戏或流媒体播放期间播放广告。

4、基于视觉的驾驶员监控（Vision-based driver monitoring）

由于全自动驾驶汽车的实现时间表仍不确定，汽车制造商们都在寻求其他方法，以减少交通事故（95%都因人为失误造成）。

减少此类事故的其中一项技术就是驾驶员监控，该技术可以跟踪驾驶员的行为，识别驾驶员是否分心或疲劳，并在事故发生前进行干预。

驾驶员监控系统依赖于车内传感器捕捉车内情况。将计算机视觉和面部识别技术应用于此类传感器数据，可让该系统能够跟踪和处理驾驶员的面部表情、眼球移动和头部位置，即可以导致驾驶员分心或疲劳的因素。一旦该系统探测到潜在的问题，就可以向驾驶员发送警报，在功能更高级的车辆中，该系统甚至可以自动将车靠边停下。

对驾驶员监控系统的需求正在上升

（图片来源：cbinsights.com）

最近，围绕驾驶员监控技术的财报电话会议正在增多，从而也反映出，随着全自动驾驶汽车实现时间表不断推后，人们越来越重视驾驶员安全技术

对驾驶员监控技术特别关注的公司包括伟世通（Visteon）和奥托立夫（Autoliv）等一级汽车供应商，上述公司都在为OEM研发驾驶员监控系统。而为此类系统研发传感器的美国安霸（Ambarella）和Melexis等半导体公司也注意到对驾驶员监控技术的强劲需求。

需求越来越强劲也反映在越来越多的汽车制造商希望在汽车上嵌入驾驶员监控技术。最早提出驾驶员监控计划的汽车制造商之一是沃尔沃，该公司于今年3月宣布，将采用车载对内摄像头监控驾驶员行为，而如果探测到驾驶员驾驶分心或醉酒，该系统还会进行干预。

（图片来源：Rivian）

据报道，电动汽车制造商Rivian也在研发自己的系统，以在L3自动驾驶汽车中监控驾驶员的认知水平。该系统由多个部分组成，可以通过智能手机上的同步无线设备或直接与车辆本身同步的无线设备，对驾驶员的活动进行解释。如果监控到驾驶员不专心，或者监控到驾驶员不准备采取行动，汽车会自动采取补救措施，以确保安全。而且如果联网的医疗设备探测到紧急情况，汽车还会自动靠边停车并拨打报警电话。

其他专注于该项技术的汽车制造商开始与计算机视觉初创公司合作，帮助构建此类驾驶员监控系统所需的面部识别功能。

计算机视觉初创公司正在利用驾驶员监控技术市场机会获利

（图片来源：EyeSight）

人工智能（AI）初创公司也在自主研发基于视觉的驾驶员监控技术。例如，EyeSight Technologies 公司正在研发车载行车记录仪，该设备可以跟踪驾驶员凝视的方向、眼睛张开程度以及头部位置；使用低功耗算法检测驾驶员困倦和分心的程度；以及检测驾驶员瞳孔扩张程度（判断驾驶员是否用药或酒精）。如果探测到驾驶员注意力分散或疲劳，该系统可向驾驶员发送警报，或与车辆的驾驶辅助系统合作，自动将车靠边停下。

（图片来源：Affectiva）

情感识别初创公司Affectiva也与一级汽车供应商安波福（Aptiv）合作，后者还向前者进行了投资。双方在合作研发一款驾驶员监控系统，可以根据车内摄像头的输入，解读非语言线索，如面部表情、肢体语言和语音语调，判定驾驶员的驾驶状态，确认是否存在瞌睡、过于焦虑或易怒等情况，然后此类信息可以触发警报或自动干预措施。

（图片来源：Smart Eye）

此外，瑞典Smart Eye公司也曾推出人工智能驱动的驾驶员监控技术。通过研究眼睛、脸部和头部的移动，Smart Eye公司的技术有助于了解驾驶员的注意力状态、注意力是否集中以及是否在开车上路时打瞌睡。该技术的目的是在有风险的交通情境下，理解并协助驾驶员采取相应的行动，而且可与L3驾驶辅助系统一起工作，增强驾驶安全。

除了确保驾驶员安全，车内监控技术还可应用于其他……

即使未来出现了无人驾驶汽车，车载监控技术仍可用于共享机器人出租车，用于监控乘客，以更好地理解和改善用户体验。

（图片来源：采埃孚）

既关注驾驶员又关注乘客的汽车供应商之一采埃孚（ZF）就研发了一种座舱监控系统，能够探测车内人员，并进行分类，以评估乘客的体型、位置和姿势。了解此类细节就可以更好地为汽车安全系统提供信息，让汽车安全系统可以根据乘客体型的大小决定安全气囊的最佳部署方式，此外，还可以探测是否有儿童被遗留在车内。

剩余的两项车载技术，敬请期待下篇……