自动驾驶与智能座舱体验观察
应清华日经研究所邀请，Kr8观察员陈宇阳与戴姆勒星创高速负责人崔行健共同参与自动驾驶与智能座舱体验课题研究，形成此文。期待这篇文章能够抛砖引玉，与读者共同交流未来智能座舱的更多可能性。
自动驾驶的发展
自2009年谷歌自动驾驶项目开启以来，自动驾驶经历了坎坷的十年发展。2015年后，随着人工智能技术的兴起，大批风险资本开始关注人工智能在交通出行方向的应用。仅2016年一年就有小马智行、AutoX、景驰（现改名文远知行）、Momenta等企业获得资本青睐并快速成长为独角兽企业。同年，各大主机制造厂正式对外宣布自动驾驶计划：2016年，宝马与英特尔宣布合作自动驾驶项目, 通用汽车收购自动驾驶初创公司Cruise；2017年，奔驰与博世宣布共同开发SAE L4级（国际汽车工程师协会定义的次高级自动驾驶标准）以上自动驾驶技术。无人驾驶开始从大众认知里的“未来科技”变成科技新闻里不时被提起的名词。
但随着时间的推移，技术开发、测试与验证的不断深入，越来越多自动驾驶的明星企业开始调整SAE L4级以上“全自动驾驶”落地的时间规划。Waymo、Uber、Tesla先后卷入严重交通事故，在此之后Waymo估值被摩根士丹利大幅下调，Uber重新调整了自动驾驶研发规划，减少近20%投入。在国内，百度对智能驾驶事业群进行重组，将业务重心集中在低速场景下的驾驶辅助与代客泊车应用以及自动驾驶出租试点运营。小马智行、文远知行与AutoX分别在北京、广州和深圳尝试自动驾驶出租运营，但受限于牌照数量运营规模在十余台左右，仍需要安全员协助且高度依赖定制化城市地图、复杂的传感器搭载，这些高度定制的应用场景与大规模商用存在不小的距离。
图1. AutoX在美国加州开放路面测试车（图源：AutoX官网）
综合以上信息，家用车产品距离“无人驾驶”仍然有很长的距离要走。自动驾驶功能会从SAE L3级高速巡航、自动泊车等细分场景向全时段全场景自动化逐步完善，逐步解放驾驶员的工作与注意力，从而开放更多智能座舱体验的可能性。在这个发展过程中，自动驾驶功能与驾驶员接管会长时间共存，直到乘用车完全成为所有成员自由的轮上“第三空间”。
舱内娱乐的现状
“无人驾驶”发展方向的延期并没有影响出行产业对车舱内体验的探索,相反，自动驾驶的逐步完善给了车舱体验更多的创作空间。从信息传播的角度出发，可以将舱内娱乐分拆成信息的收集、加工、交互与展示四个步骤。
信息的收集包含与驾驶相关的车况、交通、兴趣点信息以及与驾驶无关的各类多媒体内容。其中， 随着传感器与端计算技术快速发展，车况信息从高端豪华车型向大众车型普及； 在导航应用、共享出行与城市交通管理的共同努力下, 交通信息逐步完善；各类O2O生活服务应用沉淀了大量兴趣点信息；而智能手机已经推动了社交、娱乐、电商、游戏、工作等多媒体内容数字化。
信息的加工将外部原生的信息加工成为适合驾驶员与乘客在舱内消费的形式。苹果的Carplay是车载娱乐信息加工方向的一个优秀尝试。通过这个功能,驾驶员可以在行驶过程中较为方便地通过车机交互使用手机上部分音频与导航应用。但在现阶段，Carplay能够支持的应用范围还相对有限，与汽车功能的整合也停留在初级阶段。
图2. 宝马1系中控屏幕上的Carplay功能（图源：宝马中国官网）
信息的交互帮助驾驶员与乘客将想法与需求用最自然的方式传递给汽车。随着线控转向与电子挡杆的应用，车内各类功能电子化不断普及，为未来多种交互模式打好了基础。自然语言分析、眼动追踪、动作捕捉与泛介质触控等等技术在交互体验、识别精确度、控制准确度与占用使用者注意力等方面各有千秋。这些新技术有机地结合可以为不同的娱乐场景定制丰富的交互体验。
信息的展示则根据驾乘者需求在车舱内呈现丰富的内容体验。视觉上的氛围灯光、浮空投影、适配投影、抬头显示、虚拟现实与增强现实、电致变色玻璃技术，听觉上的主动消音技术、定向声技术以及数字化气味技术在不断成熟。随着技术成本的降低，在车舱内为每一位乘客与驾驶员针对不同场景与内容营造沉浸式的多媒体体验将成为可能。
为什么现有车舱体验“输”给了手机
长期以来，汽车主机制造厂不得不面对一个尴尬的现实：即使处于车舱内，乘客大量的娱乐时间还是通过智能手机完成，即使驾驶员在寻找兴趣点、规划路径、消费音频内容时也倾向于使用手机。一部分人认为汽车上音响设备效果远好于手机、很多豪华车后排也配备了比远大于手机的屏幕，完全能够提供更好的娱乐体验。但市场证明，这类功能并没有改变消费者在车上的娱乐习惯，后排大屏也很少被乘客使用。
图3. 奔驰S级后排屏幕（图源：戴姆勒中国官网）
为什么乘客会放弃现有的车载娱乐系统而选择手机呢？这个问题的答案并不在手机与汽车本身，而在于拥有数以百万计的移动互联网生态开发者。自2007年初代iPhone与Andriod G1发布以来，经历十二年发展的移动互联网应用已经渗透到人们生活的方方面面，从清晨叫醒闹钟到健康数据监测，从协同办公软件到交友聊天工具，从听歌看剧平台到在线购物应用……现代人的生活已经离不开移动应用程序。而这些应用程序通过每天与消费者的互动为用户建立了完整的数字体验。与之相比，汽车上的“应用程序”则少的可怜，绝大多数设备功能单一，其封闭的研发体系不支持第三方的开发，与消费者的数字生活更是完全割裂。应用生态的缺失使得汽车在娱乐内容与体验上全面落败于智能手机，从而失去了在舱内空间用户的注意力。
夺回用户注意力的核心：开放生态
开放生态是重新找回车舱内驾驶员与乘客的关注的必经之路。只有开放通用化的平台才能够吸引硬件制造商、应用开发商、本地内容服务商基于出行需求的不同场景，不断开发满足市场需求的产品，让平台本身不断积累完善能力，形成用户粘性。为构建这个生态，需要主机制造厂积极驱动与互联网平台企业的协作，共同完善车舱体验生态的四个能力：安全性、适配性、便利性与沉浸性。
图4. 百度车联网开放硬件体系（图源：百度Apollo官网）
安全性是一切出行体验的前提，座舱娱乐也不例外。座舱娱乐系统的生态化势必引入更多功能、创造更多场景、营造更多体验，而这些体验很可能是主机制造厂无法提前预知的。这对汽车的安全策略提出了新的挑战：从所有功能可控的设计转化为对功能在不同场景下的权限管理。随着自动驾驶的逐渐完善，不同场景下驾驶员的注意力管理也会成为安全性的关键。
应用的广泛适配性是生态的根基，是第三方开发者参与构建生态的催化剂。与智能手机市场不同，当前汽车市场产业聚集度低，即使相同品牌不同车型间也存在配置差异，使得应用开发成本高，而能够应用的潜在市场又极为有限，造成开发者兴趣寥寥。想改变这一现状，需要主机制造厂与潜在的平台厂商统一技术标准、规范化功能接口、完善技术支持帮助开发者更方便地开发适配广大车型的应用程序。
便利性是转化驾乘用户娱乐习惯的关键因素。当下用户已经在移动互联网中积累了大量用户习惯与数据，车舱内娱乐系统作为用户数字生活在出行场景下的延伸，需要做好与移动互联网应用的无缝衔接，而不是再造一个全新的生态。通过更适应舱内场景的交互方式以及自然的用户习惯移植，舱内娱乐系统才可以重新抓住用户在车上的兴趣与时间。
沉浸性是舱内娱乐的核心竞争力。车舱具有其他空间难以比拟的可塑性。作为移动的私人空间，车舱可以将乘客熟悉的生活体验带到停车场、带到通勤路上、带到山涧小溪、带到碧海银滩，可以在运动与静止中构建游戏世界、剧院影厅、网络课堂、办公会议甚至梳妆间、健康体检等等高度定制化的体验，使得车舱真正发挥其无可替代的空间价值。
智能座舱的未来发展的方向
开放的车舱体验生态将大大激活出行场景体验的想象空间，更多领域的前沿概念与汽车行业巨大的现实需求将推动一大批新体验与新功能在汽车上生根发芽。以下几大趋势值得相关产业从业者关注。
主机制造厂从制造完整车舱产品转向设计车内接口标准，打开车内空间高度个性化机遇。将车内硬件开发向满足质量标准的第三方制造商开放。将车舱座椅设计交给宜家、无印良品，将车舱游戏设备开发交给索尼、任天堂，将内饰设计开放给川久保玲、山本耀司等优秀的设计师、让Teamlab参与车内光影体验参与，真正把车内空间的选择权交给每个用户。
图5. 宜家”Spaces on Wheel”办公概念（图源：宜家Space 10）
车内乘员数字交互体验不断完善。通过定向声、偏振显示与灯光在车舱内构造场景分区，满足车内不同需求场景下顺畅切换。前排副驾驶找回“领航员”角色，帮助驾驶员梳理信息、规划旅途，后排数字设备帮助祖孙两人参与互动式课堂学习，前后排之间分享旅途信息、娱乐话题拉近成员间数字距离，在旅程结束时又能够让休息的老人与精力旺盛的儿童互不打扰。
行程体验将与本地服务高度融合。如同当下智能手机上的公众号与小程序，未来每个目的地都将拥有为车内体验而完善的音频视频信息、服务接口。工作日开进办公楼停下车，今日待办、规划一目了然；下班健身路上，健康设备汇总一天数据、给出推荐方案同时准备了音视频动作要领、配餐建议；路过常去的影院、书店，最新上映的大片、新书尽在眼前；周末带孩子补习功课，学校旁边的商场、公园活动信息被重点推荐；旅游时行车开进江南的古镇的小巷，苏州评弹悠扬的曲调传入车舱；看到转角人头攒动的餐馆，招牌菜肴和食客评价就出现在眼前。甚至旅途上的景色也可能成为沉浸式交互游戏的背景板。
声音将成为成为车内交互的中心载体。驾驶员在驾车过程中视觉信息的处理要求较高，听觉则相对宽松很多，让语音交互成为很多场景下更便捷的交互方式。但距离真正被消费者日常使用，一方面需要通过自然语言分析不断完善语音信息结构化、抽象化，提高声音控制功能有限，音频内容信息密度低等等问题，从用户体验角度简单的“嘿Siri，打开淘宝”没有任何价值，但是“嘿Siri，帮我在淘宝上看看有哪些好吃的巧克力”可能颠覆性地改变用户习惯，为整个电商领域打开出行场景流量的大门。另一方面，交互加入为音频内容创造了全新的展现空间，直播带货、种草名胜的交互式电台内容、在车内构建沉浸式体验的音频冒险类游戏可能成为新的流量热点。
由AR、VR、MR技术构建的虚拟与现实融合沉浸式内容成为不同场景下舱内体验的关键媒介。汽车风挡、侧窗与后窗构成了外部视觉信息在车舱内的展现界面。在车载传感器与本地服务信息的共同努力下，车窗AR技术可以真正衔接现实世界与其数字孪生。驾驶员可以将精力集中在路面上而不用低头获取信息，直接叠加在真实路面的导航信息会大大减少误操作，道路车辆、标识、路旁建筑信息也可以真正“所见即所得”。VR设备则可以联合车内声音、气味、温度、湿度种种感官共同在车内营造沉寂式的内容消费环境，体验《权力的游戏》里大战前临冬城巍峨肃杀的气氛，身临其境潜入《绝地求生》的孤岛，甚至在停车时用真实的驾驶舱操纵《极品飞车》。
图6. 奥迪与迪士尼共同测试车上VR娱乐系统（图源：奥迪）
结语
尽管完全自动驾驶的探索遇到了现实的阻力，但车舱体验的发展依然存在很多机会。这一新的赛道比移动互联网载体更加丰富，互动方式更多元，与消费者生活联系更加密切，如果主机制造厂或互联网平台能够构建有机的生态整合硬件制造、应用开发、内容生产、生活服务等多方优势资源将打开潜力巨大的全新市场。
看不够
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