智能座舱和传统座舱的区别是什么？智能座舱技术如何改变驾驶体验？

车内布置及舒适度直接影响乘员的乘坐体验及驾驶感受。随着车内智能技术的不断发展，传统车内布置规范中的一些设计要求已经变得不再必要。智能化座舱技术正在打破传统汽车功能的束缚，为人们带来全新的驾驶与乘坐体验。智能座椅在舒适性的基础上，增加了多自由度的自主调节功能，扩展了座椅尺寸变动的自由度。座椅可以转动、平移，同时自身多段可以自动调节尺寸并具有记忆功能，以匹配不同乘员的需求。此外，智能座椅还具备驾驶监控与疲劳警示功能，通过座椅传感器和驾驶室内的其他辅助系统，及时判断驾驶员的驾驶状况，并在必要时提醒驾驶员停车休息，提升驾驶安全性。智能座舱的设计使得车内空间得到极大释放，座椅的移动和转动更加灵活，车内空间功能化应用更加灵活。座椅在满足个性化、舒适需求的同时，还被赋予了更丰富的功能，如姿态自适应调节与主动减震，以及通过生物和行为数据分析实现个性化偏好的自动舒适化调节。在智能座舱中，传统的中控台操作可以通过“语音化+手势化”实现，不再需要驾驶员的眼部注意力和手部操作，从而减少了操作空间范围的约束。多屏联动、智能表面等新颖的人机交互界面设计几乎颠覆了传统的驾驶体验，带来了不一样的驾驶乐趣。这些屏幕分别承担不同的信息交互任务，如仪表、中控屏主要面向驾驶员的驾驶行为，而副驾屏和后排屏则为乘员提供娱乐和周边信息等功能。智能表面是数字屏的表现形式之一，通过IMD、嵌入式传感器等工艺实现表面装饰，展现形式多样，如纺织品、皮革、木材、金属等。智能表面可以减少多余的按钮和开关，使车内布置设计更加简洁和舒适。此外，增强现实技术也有望实现在指定表面形成屏幕、虚拟操作面板的功能，进一步简化车内空间并提供更加灵活、无感的智能服务。传统汽车内部的主要交互媒介是前仪表盘以及中控的按钮等，这类交互方式主要被动，需要驾驶员操作。而随着人工智能技术的发展，车机系统将具备主动交互能力，通过对于车外环境的分析以及用户行为数据及用户指令进行分析并自主进行决策判断，实现精准的用户意图预测以及用户无感的主动交互。多模态交互也将是智能座舱的一个重要特征，通过车内视觉传感分析系统、手势识别系统、触觉智能表面控制系统、语音交互系统等多模态用户-车机交互通道，充分了解驾驶员的需求与意图，提升驾驶体验与驾驶乐趣并拓展了汽车的功能。

车内布置及舒适度直接影响乘员的乘坐体验及驾驶感受。随着相关车内智能技术的不断发展，传统的车内布置规范中的一些设计要求已经没有必要，智能化座舱技术将极大地冲破传统汽车功能的束缚，给人带来不一样的驾驶与乘坐体验。

智能座椅首先需要满足的仍是舒适性。智能座椅相比于传统座椅增加了多自由度的自主调节功能，扩展了座椅尺寸变动自由度。如图1，座椅作为刚体可以转动、平移，同时自身得多段可以自动调节尺寸并具有记忆功能，能够匹配不同的乘员，满足不同乘员的舒适性需求。图中黄色箭头指腿部托板转动、伸缩自由度，大腿部坐垫变动自由度，以及靠背的长度变动及角度调节；橘黄色箭头则指向了拷贝舒适性自适应调节自由度。

未来的汽车更多是轮子上的可利用空间，可以满足多种场景下的个性化舒适化的需求。例如面向商务应用场景，智能座椅可以更灵活地进行移动和转动。不仅仅是前后，可以是360°旋转，座舱随时可变成面对面会晤聊天的空间。得益于新智能表面材料以及域控制器、智能中控的应用，车内空间得到极大地释放，座椅的移动转动灵活度更高，车内空间功能化应用更加灵活。

座椅在满足个性化、舒适需求之外，还将被赋予更丰富的功能。

·驾驶监控与疲劳警示

通过在座椅中应用先进的智能表面材料，可以将传感器预埋至座椅表面以下，如图2，进而能够通过座椅传感器以及驾驶室内的其他辅助驾驶员疲劳监测等系统的反馈，及时判断驾驶员驾驶状况。而后，控制器通过传感器数据评估驾驶员的心理和身体状况判断驾驶员是否有危险驾驶行为，并将结果反馈给执行器。在座椅中的执行器通过震动等方式给与驾驶员适当刺激，及时提醒驾驶员停车休息，从而提升驾驶安全性。

·姿态自适应调节与主动减震

智能座椅的设计在符合人体功能学的基础上，还能够随驾驶员及乘员的脊柱的移动而移动，达到座椅与乘员相对稳定，减小道路起伏给乘员带来的颠簸感，保证驾驶员与乘员身体平稳。此外，通过有效利用生物和行为数据，如心率、呼吸率、湿度、温度、头部倾斜和面部表情等，进一步分析驾驶员及乘员的乘坐偏好，通过记录个性化偏好来实现同一辆车不同乘员无感自动舒适化调节的功能。

传统的座椅设计，如图3，往往需要考虑驾驶员操作空间范围的有限，做到既能够使驾驶员方便地再中控台上进行操作同时方向盘不能干涉其他的驾驶操作也不能与驾驶员的腿部干涉。

在智能座舱中，部分约束不在必要，如中控台操作完全“语音化+手势化”，不再需要驾驶员眼部注意力及手部同时脱离驾驶行为，也就不再有操作空间范围的约束。同时，车内驾驶员状态监测系统布置也会影响车顶空间，在设计时也需要考虑进去，避免与驾驶员头部干涉。

多屏联动、智能表面等新颖的人机交互界面(HumanMachineInterface,HMI)设计几乎颠覆了传统的驾驶体验，带来了不一样的驾驶乐趣。基于普通液晶屏幕的多屏交互设计目前应用较多，而基于新材料的智能表面技术含量更高，也拥有更多应用的潜能。

基于常规概念上的屏幕的人机交互界面(HMI)设计往往采用多屏交互的模式。车机系统的多屏的设计，一般包括仪表、中控、副驾屏、透明A柱、流媒体后视镜(基于后视摄像头)、后排屏幕乃至“车窗屏”、“车顶屏”等。

这些屏幕分别承担了不同的信息交互任务，仪表、中控屏主要面向驾驶员的驾驶行为，方便驾驶员实时了解车辆的行驶状态、导航、电话、倒车影像以及驾驶辅助系统的工作状态及危险提示等信息。而副驾屏和后排屏则为乘员提供了娱乐和周边信息等功能，满足了不同乘客的乘车需求，同时，也大大提升了整车的科技感。“车窗屏”的设计则可以进一步简化设计空间，乘员不仅可以利用“车窗屏”和周围环境进行交互，也可以通过手机与汽车的互联，实现“车窗屏”上购物、娱乐，在天窗上看电影，在桌面屏下棋等，带来充满科技感的新体验。

此外，多屏间交互集成了手势控制、语音控制等技术，使得驾驶员无需更多注意力分散即可进行与乘员之间的信息分享。开关机、导航的多屏联动与协同控制、不同位置用户显示屏之间实时切换等不断满足着驾驶员与乘员的个性化体验需求。在多屏互动系统的辅助下，驾驶员接到电话，不方便接通，仅需一个手势，即可将电话接听页面转到副驾或后排乘员位置；同时驾驶员在驾驶过程中不方便操作中控屏的导航，也可以通过屏间协同功能将任务交由后排乘员完成；此外，娱乐信息共享化也变得更为方便，乘员可以将自己喜欢的视频、图片等分享给其他乘员前方的分屏中，以实现高效、便捷的共享

数字化屏幕也是一种智能座舱的人机交互界面(HMI)实现形式。而智能表面是数字屏的表现形式之一。智能表面通过IMD(IML,IMF,IMR)、嵌入式传感器等工艺来实现表面装饰。其展现形式具有多样性，如，通过纺织品、皮革、木材、金属、天然纤维复合材料、纳米、仿生技术、生物塑料、3D触摸屏等多种形式来展现。

智能表面存在于任何介质之上，通过无屏(传统形式的屏幕)设计实现了处处是屏的功能，使屏幕在需要时出现，让整个车内布置设计变得更为简洁和舒适。智能表面可以减少多余的按钮和开关，暂时没有被使用的功能也可以变暗或消失。而在未来，几乎任意一个表面都可以加载功能，这样多出来的地方可以作为储物空间或置放其他物品。使车内缝隙最小化，从而实现了整车内饰风格的无缝统一，扩大了空间使用率。智能表面能够提高汽车的安全性，比如，反光表面可以变成透明的交互式控制面板，减轻反射和炫光，提高安全性；更灵活，直观的观察和操作选项，向驾驶员展示最重要的信息，从而加强安全性；Continental公司的3D触摸屏显示器(2018CES最佳创新奖)可以通过触觉信号向驾驶员快速的提供反馈信息以减少分心，增强安全性。

此外增强现实(Augmented-Reality)等技术也有望实现在指定表面形成屏幕、虚拟操作面板的功能，相对于智能表面而言进一步降低了对表面材料的要求，进一步实现了车内风格统一与功能灵活分布，也能够极大地简化了车内空间同时提供更加灵活、无感的智能服务。

传统汽车内部的主要交互媒介是前仪表盘以及中控的按钮以及车门上的开关等，这类的交互方式主要被动的、需要驾驶员操作的。

实际驾驶场景中，驾驶者视线与双手被驾驶任务占据，但驾驶员同时需要与外界进行交互，在人车交互体系中，驾驶员的主要注意力被驾驶这项任务占据。除了注意力这种占主导的交互限制外，驾驶人员的双手和视线两个重要的交互通道也被占用了。虽然在驾驶过程中，驾驶员可以进行单手操作，但这种交互是不稳定的，也收到了人体位置以及手臂的长度限制，同时在复杂路况下，来自路面以及行车环境的变化也可能干扰驾驶者的交互过程，使得加护失败或者带来危险的结果。

由此可见，被动式交互是不适合在车内使用的。用户需要主动发起并推进每一个节点，这样会导致驾驶员的视线频繁地从路面上移开，不仅带来不安全的隐患，整个过程也是非常低效的。

而随着人工智能技术的发展，车机系统将具备主动交互能力。车机系统可以自主地通过对于车外环境的分析以及用户行为数据及用户指令进行分析并自主进行决策判断，给用户做出推荐，实现精准的用户意图预测以及用户无感的主动交互，也就是让汽车也具备了拟人化的功能。

除了主动式交互之外，多模态交互也将是智能座舱重要的一个特征。

语音相对于交互界面上的文字具有更强的适应性，是未来人工智能时代，各种人群与智能设备交互的障碍最低的方式。车机系统通过车内视觉传感分析系统、手势识别系统、触觉智能表面控制系统、语音交互系统等多模态用户-车机交互通道，充分了解驾驶员的需求与意图，提升驾驶体验与驾驶乐趣并拓展了汽车的功能。

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