基于安全和情感化的汽车辅助驾驶系统多模态交互设计研究综述

汽车作为目前人类最常使用的交通工具之一,其智能驾驶技术大部分处在L2～L3“人机共驾”技术的发展阶段,在L5级自动驾驶技术出现之前,“人机共驾”仍然是目前主流的驾驶方式,其各种车载系统和交互方式正在不断完善。多模态交互作为未来设计的发展趋势,必然将与汽车融合产生新的“火花”。对车载系统中多模态交互设计研究包括疲劳状态预警、碰撞预警、车道偏离预警、智能接管提醒、智能泊车等方向进行梳理总结,对车载AI多模态交互设计包括多屏交互、触控交互、手势交互、语音交互、表情交互、眼动交互等自然交互方式进行分析。采用文献研究及案例分析的方式探究如何在基于安全和情感化的背景下使驾驶员的体验更加舒适,展望了汽车多模态交互设计在车载系统中的应用及未来趋势。恰当而良好的交互方式融合将会提高各种车载系统及应用的安全性和驾驶的舒适度。多模态交互的引入必将是汽车发展的趋势。     

汽车语音交互技术发展趋势综述

汽车网联化和智能化创造了汽车人机交互创新发展的机遇与前景,其中语音交互已经成为人机交互的主要方式。首先,综述了从早期的物理按键到触屏以及发展到现在的语音多模态交互模式等人机交互发展进程,进而分析了国内外语音交互技术研究和应用现状,最后,对语音交互技术发展趋势进行展望,总结出人机交互将围绕从“基本可用”到“好用易用”,从“主副驾交互”到“多乘客交互”,从“被动式执行机器人”到“拟人化贴心助理”,从“车内交互”到“跨场景交互”以及从“语音交互”到“多模态交互融合协同”等趋势发展。     

面向服务架构的汽车信息安全设计研究

面向服务架构的设计理念在为汽车行业带来提升的同时,也对整车信息安全提出了更迫切的需求。本文在分析面向服务架构特点的基础上,总结智能网联汽车面临的信息安全风险,提出信息安全设计架构及零信任架构的设计理念,为汽车信息安全的设计提供参考。     

基于虚拟点云的二阶段多模态融合网络

针对点云的稀疏性和无序性对目标检测准确率的影响,本文提出了一种基于虚拟点云的二阶段多模态融合网络VPC-VoxelNet。首先,利用图像检测目标信息构造虚拟点云,增加点云的密集程度,从而提高目标特征的表现;其次,增加点云特征维度以区分真实和虚拟点云,并使用含置信度编码的体素,增强点云的相关性;最后,采用虚拟点云的比例系数设计损失函数,增加图像检测有监督训练,提高二阶段网络训练效率,避免二阶段端到端网络模型存在的模型误差累计问题。该目标检测网络VPC-VoxelNet在KITTI数据集上进行了测试,检测精度优于经典三维点云检测网络和某些多传感器信息融合网络,车辆检测精度达到了86.9%。     

基于PREEvision的汽车电子电气架构设计

介绍目前运用PREEvision进行汽车电子电气架构设计的现状,描述如何运用PREEvision工具进行汽车电子电气架构设计和用此工具给设计带来的优势.     

基于特征融合的多层次多模态目标检测

针对复杂环境下自动驾驶汽车环境感知的鲁棒性较低和小目标难以识别的问题,本文提出一种基于特征融合的多层次多模态融合方法.首先将图像与点云两种模态信息映射到同一维度,提取针对不同大小目标的层级特征,在此基础上进行多模态的多层次特征融合;并设计6次对比实验验证网络各模块的有效性.采用Waymo数据集结合蔚来汽车实车数据进行训...     

基于注意力机制的多模态自动驾驶行为决策模型

针对现有端到端自动驾驶模型未考虑驾驶场景中不同区域的重要性和不同语义类别之间的关系而导致预测准确率低的问题,受驾驶人注意力机制和现有端到端自动驾驶模型的启发,充分考虑驾驶场景的动态变化、驾驶场景的语义信息和深度信息对驾驶行为决策的影响,以连续多帧驾驶场景的RGB图像为输入,构建一种基于注意力机制的多模态自动驾驶行为预测模型,实现对方向盘转角和车速的准确预测。首先,通过语义分割模型和单目深度估计模型分别获取RGB图像的语义图像和深度图像;其次,为剔除与驾驶行为决策无关信息,以神经科学和空间抑制理论为基础,设计一种拟人化注意力机制作为能量函数来计算驾驶场景中不同区域的重要度;为学习语义图像中与驾驶行为决策最为相关类别之间的关系,采用图注意力网络(Graph Attention Network,GAT)对驾驶场景的语义图像进行特征提取;然后,以保留RGB特征为原则对提取的驾驶场景的图像特征、语义特征和深度特征进行融合,采用卷积长短期记忆网络(Convolutional Long Short Term Memory,ConvLSTM)实现融合特征在连续多帧之间的传递,进而实现下一帧驾驶场景对应驾驶行为的预测;最后,与其他模型的对比试验、消融试验、泛化试验和特征可视化试验来充分验证所提出自动驾驶行为预测模型的性能。试验结果表明：与其他驾驶行为预测模型相比,所提出模型的训练误差为0.021 2,预测准确率为86.97%,均方误差为0.031 5,其驾驶行为的预测性能优于其他模型;连续多帧的语义图像和深度图像、拟人化注意力机制和面向语义特征提取的GAT有助于提升驾驶行为预测的性能;该模型具有较好的泛化能力,其做出驾驶行为预测所依赖的特征与经验丰富的驾驶人所关注的特征基本一致。     

智能网联汽车人机交互手势识别设计

以车内驾乘人员多屏信息共享为目标,介绍人机智能交互设计中手势交互的关键技术及具体应用,提出基于具体场景的手势识别设计方法,并在试验模拟台架上对操控便利性及操控识别率进行验证。试验结果表明,该设计能大大减少界面误操作,并提高手势识别成功率,在未来智能网联汽车人机交互界面上有较好的应用前景。     

基于车载的人机交互设计分析

汽车人机交互界面在汽车设计中重要程度在逐渐增大,而且软件定义的界面、科技的进步、消费者需求的升级、互联网新势力造车崛起,都使得人机交互设计不断创新且迭代快速。本文以基于车载的人机交互界面为研究对象,深入分析主机厂研究的范畴、流程、主要媒介,支持传统主机厂转型设计与开发。     

基于交叉注意力机制的多模态感知融合方法

针对智能汽车道路目标检测任务中单一传感器感知能力有限、多传感器后融合处理复杂等问题,提出了一种基于Transformer交叉注意力机制的多模态感知融合方法。首先,利用交叉注意力机制能较好地融合多模态信息的优势,搭建了基于深度学习方式的端到端融合感知网络,用以接收视觉与点云检测网络的输出,并进行后融合处理。其次,对点云检测网络的三维目标信息进行高召回处理,与视觉图像检测器输出的道路目标信息一同作为网络的输入。最后,通过网络实现二维目标信息向三维信息的融合,输出对三维目标检测信息的修正,从而得到准确度更高的后融合检测信息。在KITTI公开数据集上的验证指标表明,通过所提融合方法引入二维检测信息后,相比较PointPillars、PointRCNN、PV-RCNN及CenterPoint四种基准方法,对车辆、骑行人、行人3种类别的综合平均提升分别为7.07%、2.82%、2.46%、1.60%。通过与基于规则的后融合方法对比,所提融合网络在行人和骑行人中等、困难样本检测上,分别有平均1.88%与4.90%的提升。进一步表明所提方法具有更强的适应性与泛化能力。最后,进行了实车试验平台的搭建及算...     

基于生物识别的汽车人机交互拓展化研究

随着智能汽车的逐步普及,智能汽车用户群体的需求和问题也在逐渐变化。在智能汽车快速发展的大环境,以及符合各项规章制度的前提下,通过生物识别及其相关技术探究如何满足用户的个性化需求,以实现更加安全、高效的新一代人机交互方式。以调研中用户反映的驾驶体验问题和日常发现的驾驶问题为导向,针对性地进行了拓展化研究,提出相应的技术解决方案。     

基于SOA的车载服务及软件开发设计与研究

为改善车载服务的软件执行效率,减少服务间的耦合关系,提升软件复用率,提出了基于SOA的服务设计及软件开发方法.首先对比分析采用不同服务划分方法及服务分层方法带来的服务依赖关系,提出基于服务层级的服务调用约束和服务接口设计方法,降低服务间的耦合关系.其次结合软件调度合理性分析、资源占用率计算以及隔离变化分析,提出基于高内...     

基于CAN总线的汽车事件数据记录系统开发方案研究

汽车事件数据记录系统为重组交通事故现场提供了全面客观的数据,在国际上受到越来越多的关注,国内也开始编制相关系统的法规。本文结合国内法规要求,提供4种基于CAN总线的汽车事件数据记录系统开发方案,适用于不同的电子电气架构设计。     

发动机恒速运转下离合器接合过程的多模态控制

在离合器动力学简化模型的基础上,通过对膜片弹簧压力与膜片弹簧释放量关系曲线的分段线性化,建立了离合器接合量与发动机转速关系的数学模型;采用多模态算法对离合器接合过程进行控制,以确保发动机恒转速运转。仿真结果表明,采用多模态控制可获得满意的控制效果。     

智能座舱中HMI设计发展趋势研究

在智能座舱趋势下,显示屏作为人机交互的主要界面,扛起了智能化的大旗,也带来了交互体验、操作安全性的问题.本文根据新能源电动汽车用户HMI体验问卷调查数据,总结出智能座舱发展趋势与设计原则,深入分析未来汽车HMI设计的发展方向.     

传统汽车应用域控制器与主干网技术路线探讨

汽车电子电气架构由分布式控制往集成式控制方向过渡,逐渐采用域控制器。但对于传统主机厂开发域控制器不是一蹴而就之事,而是在现有平台和供应商体系中逐步升级开发。本文主要探讨传统燃油车的E/E架构往域控制与主干网方向演进的技术路线。     

汽车电子电气架构设计与优化

阐述汽车电子电气架构技术与发展趋势,设计与优化的指导思想、需求信息、所用工具和工作流程,以及两个标准的系统级电子电气架构。介绍汽车电子电气架构设计与优化的优点,对我国汽车行业研发该项技术提出建议。