智能座舱背后的5种交互技术之听觉，生理传感，整车状态

继智能驾驶座舱交互技术，视觉，触觉之后。本文将大概介绍下另外三种，听觉，生理传感器，整车状态。听觉技术虽然比较传统但也面临变革，例如AI 语音，更加分区和分级的技术；生理传感在穿戴电子领域应用广泛但汽车应用还刚刚开始有比较广阔的空间，整车状态比较传统但要求更加精细。

听觉技术

听觉模式在驾驶相关任务的环境感知中起着核心作用，因为在某些情况下，没有其他模式可以取代听觉模式，例如喇叭或迎面而来的紧急车辆的警报器。

通常，交互的听觉模式包括在语音用户界面的上下文中接收人类命令的车载麦克风和在基于语音的交互的情况下提供车载信息娱乐和反馈建议的扬声器，例如现在比较火的自然语音识别交互（汽车AI智能语音101及其供应链）。听觉感知可以补充传统的基于视觉和触觉的交互，以感知人类并与人类互动，需要研究关注。本节将讨论用于听觉感知的新技术。

当前车内听觉智能技术主要考虑两个方面：车内听觉分级以及分区，车外交互以及AI识别

考虑到机舱内的信息娱乐和音频，乘客可能希望收听个人偏好的音频，同时将坐在他们旁边的人的音频的交叉干扰降到最低。虽然可以通过耳机实现，但通过头枕周围或乘客附近的扬声器创建个人音频区域，可以获得更大的舒适度和乘坐乐趣。例如小鹏汽车等新势力都使用类似的方案，当然传统路虎等也应用此类技术的。

其他示例还包括在车厢天花板上的扬声器阵列，以在前排和后排座椅中以更高的频率生成独立的收听区域。

其实存在于车内的麦克风也可以放置在外部，当作自动驾驶传感器（了解自动驾驶传感器点击自动驾驶中的传感器以及组合方案），以检测警报器、附近的车辆，甚至行人。声学传感器的其他有趣用例包括仅音频里程计的学习算法，该算法仅测量来自外部麦克风接受的声学信号，具有良好的预测精度。该系统不受场景外观、光照条件和结构的影响。实验评估证明了对环境噪声的显著弹性，它可以作为视觉模式的辅助模态进行自我运动评估，这项工作目前应该还没有应用到汽车当中，当前大家都往视觉AI跑，音频AI 更多往语音跑，而环境听觉是不是也有AI的市场？

生理传感技术

未来的 自动驾驶 有望提供超越信息娱乐的丰富体验。在这方面，实时的健康状况和精神状态是考虑乘客安全和福祉的重要领域。为可穿戴应用开发的各种生理传感器正在重新用于测量特定的健康相关数据并揭示认知状态，从而可以减少驾驶员的分心程度。这些传感器测量生理参数，例如心跳、血压、肌肉运动、眼球追踪等。

这些传感器，特别是现在用于可穿戴系统的传感器，都在智能驾驶座舱中积极应用，例如：

1） 脑电图 （EEG）

是一种监测方法，用于记录头皮上的电活动，已被证明可以代表下面大脑表层的宏观活动。对驾驶员分心的研究表明，EEG 信号是衡量驾驶员疲劳或嗜睡的最确凿的指标之一。脑电图的特征在于四个活动带，具体取决于频率范围，如 beta、alpha、delta 和 theta。嗜睡的发作以 Theta 波和以 Delta 活动为特征的睡眠状态为特征。

2） 眼电图 （EOG）

提供有关眼球运动和眨眼模式的信息。通常，驾驶员的认知警觉性以快速的眼球运动为特征，而睡意的发作会导致动作变慢和眨眼频率变长。例如，使用 EOG 监测的眼球运动可以为驾驶员困倦检测提供 80％ 的准确度。

3） 肌电图 （EMG）

是一种用于记录肌肉电活动的技术。例如，在 Katsis 等人中。作者观察到，随着驾驶员分心，EMG 信号的幅度和频率显着降低，因此可以用作测量警觉水平的有效方法。

4）心电图（ECG）

监测心脏活动和心率。心电图更容易捕获，并且可以提供多种信号，可以揭示驾驶员的警觉状态。此外，心率还可以将驾驶员的情绪显示为兴奋或愤怒（高心率）和平静（正常）状态。

5） 体温感应

可以揭示司机和乘客的舒适程度，并可以根据司机和乘客的个人喜好帮助调节车内温度。据报道，有多种可穿戴系统可用于测量体温， 一些先进的解决方案可以将数据无线传输到智能手机或车辆中的电子单元。

整车动态状态技术

智能座舱是交互，不单单只了解人，还需要更加了解车的状态，从而保障人车直接的沟通和交互，所以另一个重要类别是测量车辆内部状态的本体感觉。其实主要是车辆的动态运动相关差数。

例如，为了安全运行，必须连续测量车辆状态，如速度、加速度和偏航。常用的本体感觉传感器包括用于确定车辆加速度的惯性测量单元 （IMU）、航向传感器（陀螺仪和倾角计）、用于计算车轮旋转的车轮编码器、用于测量高度的高度计以及用于计算轴每分钟转数的转速计． 这些传感器其实正是当前自动驾驶车辆配备的，所以唯一考虑的是怎么将他们融合进行与人交互。

参考文章

1、智能座舱技术 － Prajval Kumar Murali， Mohsen Kaboli，＊ and Ravinder Dahiya＊

2、Electromyography － Adam P． Shortland

3、Multi－Functional Soft Strain Sensors for WearablePhysiological Monitoring －Josie Hughes ＊ and Fumiya Iida

4、Vehicle DynamicsAn overview of vehicle dynamics for travel on a curved path is included． － Uwe Kiencke

＊未经准许严禁转载和摘录－

原文标题:智能座舱系列文四- 它背后的5种交互技术之听觉，生理传感，整车状态。