人工智能技術在汽車人性化配置中的應用

曹 堅（杭州汽車高級技工學校，浙江 杭州 310011）

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人工智能技術在汽車人性化配置中的應用

曹 堅
（杭州汽車高級技工學校，浙江 杭州 310011）

摘 要：汽車的人性化配置，為人們的生活和工作帶來了許多便利，特別是人工智能技術在汽車人性化配置中的應用，能夠給消費者創(chuàng)造個性化與時尚的空間、方便的操作以及提高行駛安全性，更好地滿足人們的實際需求。因此，本文針對汽車人性化配置的要求進行了分析，探析了人工智能技術在汽車人性化配置中的應用，旨在為汽車制造商以及相關研究人員提供一定的參考。

關鍵詞：人工智能技術；汽車；人性化配置；應用

0. 前言

汽車是人類代行的重要工具，已經融入了人們的日常生活、工作中，隨著人們對物質、文化需求水平的提高，對汽車造型、操作、安全、舒適度等方面提出了更高的要求，通過利用人工智能技術進行汽車個性化配置，能夠很好地滿足人們對汽車產品的個性化需求。因此，本文針對人工智能技術在汽車人性化配置應用的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1. 汽車人性化配置的要求分析

人們對汽車人性化配置的要求主要表現(xiàn)在以下幾個方面：其一，汽車作為人們日常出行的重要交通工具，汽車產品設計的人性化等直接影響汽車產品的舒適性、可操作性以及安全性等，同時會影響人們的消費欲望。因此，在進行汽車產品設計時，為了刺激消費者的消費，應該始終堅持以人為本的理念，將以人為本作為汽車產品設計的核心理念，并且在設計的過程中關注人文精神、藝術、科學技術以及經濟等；其二，汽車人性化設計能夠為消費者營造個性、時尚的車內空間，更好地滿足人們追求時尚的心理，在未來汽車設計方面應該重視這點；其三，人們對車內空氣流動、陽光等的追求是無止境的，在進行人性化設計時可以利用智能化技術設計自動控制、調節(jié)車內環(huán)境的系統(tǒng)，以便于對車內空氣進行更新、凈化，始終保持車內空氣的新鮮感；其四，安全性是人們關注的焦點之一，在進行優(yōu)化設計時，即應該從人性化的角度進行考慮，還應該從可操作性方面進行考慮，以此保證行車安全。

2. 人工智能技術在汽車人性化配置中的應用分析

2.1 人工智能技術在汽車行駛安全方面的人性化配置

安全是汽車人性化配置的核心環(huán)節(jié)，保證駕駛員的生命安全是首要任務，人工智能技術在汽車行駛安全方面的人性化配置主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1.1 車人交互技術

該種技術是對駕駛員的情緒狀態(tài)進行監(jiān)控與分析，并實時進行提醒和采取必要的安全措施，以此保證駕駛安全，例如，當駕駛人員處于疲勞駕駛時，會發(fā)出警示并采用自動駕駛技術協(xié)助駕駛人員進行駕駛，以此保證駕駛員和車輛的安全。根據相關統(tǒng)計，大多數(shù)的安全事故是由人的因素引起的，車人交互技術在一定程度上能夠根據駕駛員的狀態(tài)做出相應地反應，避免安全事故的發(fā)生。例如，對駕駛人員的語音語氣、行為動作、頭部位置進行監(jiān)測，以此判斷駕駛員處于何種駕駛狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)駕駛員語音、語氣異常的狀況，則判定駕駛員情緒不穩(wěn)定，此時發(fā)出安全警示；如果監(jiān)測到駕駛員的頭部偏離座位，或者出現(xiàn)點頭的現(xiàn)象，則表明駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)，發(fā)出警示或者強制靠邊停車?，F(xiàn)階段，車人交互技術還引入駕駛員對外界刺激的反應，創(chuàng)建相應的刺激-反應模型，一旦發(fā)現(xiàn)刺激條件和駕駛員反應的聯(lián)系，汽車智能化系統(tǒng)可以模擬駕駛員的行為進行自動駕駛，避免出現(xiàn)由于人的因素導致的安全事故。

2.1.2 車車交互技術

車車交互技術能夠檢測相鄰車輛的數(shù)據信息，延展駕駛員的感知范圍，因為任何車輛或者駕駛員不可能獲得所有時間與其他鄰近車輛、駕駛員的全部信息，采用車車交互技術能夠有效地解決上述問題，例如，通過和逆向來車進行信息交互，能夠預先獲得前方路面、天氣以及交通等狀況的信息；在交通信號燈控制的路口，當頭車啟動之后，能夠將其啟動的信息傳遞給后方車輛，這樣能夠及時地通知后方車輛啟動，降低啟動延遲造成的時間浪費，緩解交通堵塞；車輛在同向行駛過程中，如果前車遇到狀況突然剎車，將急剎車的信息傳遞給后車，以便于駕駛員做出準確的判斷及時剎車，避免追尾事故的發(fā)生。

2.1.3 車網交互技術

車網交互技術主要是利用智能技術、控制技術、計算機技術以及網絡技術等，全面的感知交通與道路的實際狀況，實現(xiàn)眾多系統(tǒng)之間大容量、大范圍數(shù)據地交互，以便于實現(xiàn)對汽車在行駛過程中的全過程、全方位控制，保證汽車在所有的交通環(huán)境中安全的行駛?，F(xiàn)階段，車網交互技術主要借助3G移動互聯(lián)網進行信息的采集、傳遞、共享以及處理等，實現(xiàn)駕駛員與第三方、駕駛員與車輛、駕駛員與其他車主的溝通和交流，3G網絡能夠實現(xiàn)不同節(jié)點的交互，例如，和不同類型信息平臺的信息交互、和不同城市ITS之間的交互，與上述節(jié)點的交互，能夠對車輛行駛過程中的交通狀況進行智能化、自動化分析，并選擇最佳的行駛路線，避免在行駛的過程中遇到交通堵塞、車輛追尾等問題。同時，車網交互還能夠實現(xiàn)車主對車輛的實時定位，避免發(fā)生車輛被盜的問題。

2.2 人工智能技術在汽車操作性方面的個性化配置

2.2.1 車內控制系統(tǒng)

由于汽車駕駛任務繁重，基于人工智能技術的汽車控制器，必須采用綜合性的智能控制策略，以便于更好地適應復雜、多變的交通環(huán)境、交通任務。人工智能技術在車內控制系統(tǒng)中的應用，能夠創(chuàng)建一個具有自組織、自適應、自學習、子控制的智能化系統(tǒng)，能夠有效地克服人工駕駛在操作過程中存在的各種問題，以此保證汽車行駛的安全性。

2.2.2 智能通信系統(tǒng)

人工智能技術在汽車通信系統(tǒng)設計中的應用，能夠有效地保證信息傳輸?shù)目焖傩院蜏蚀_性。因為汽車和汽車之間、汽車與道路之間、汽車與交通監(jiān)控中心之間等存在大量的圖像、數(shù)據、語音以及文字等信息交換。智能通信系統(tǒng)的創(chuàng)建，承擔汽車獲取、傳遞以及處理信息的中樞神經，因此在進行通信系統(tǒng)創(chuàng)建時應該應用編碼糾錯技術、傳輸介質、軟件技術、交換通信技術等創(chuàng)建具有信息交互功能的通信系統(tǒng)。同時，為了保證通信操作的便利性，還應該保證通信系統(tǒng)和車載體、控制中心之間具有良好的通信，精心設計通信協(xié)議與通信電路，采用藍牙技術、無線數(shù)字技術、嵌入式電子芯片，保證汽車內所有設備都處于良好的交互狀態(tài)，為駕駛員的操作提供更大的便利。

2.2.3 智能剎車系統(tǒng)

現(xiàn)階段，雖然大多數(shù)汽車安裝了自動變速箱，以便于廣大初學者不需要進行上坡停車剎車以及換擋等操作，雖然降低了操作難度，但是自動變速箱的耗油量相對較大，會造成大量汽油的浪費，與現(xiàn)階段節(jié)能、環(huán)保的時代背景相悖。針對該問題，應該擴展手動變速汽車的上坡停車剎車功能，以此實現(xiàn)自動化上坡停車制動，通過采用傾斜角度傳感器獲得汽車傾斜角度和方向，當檢測到汽車處于上坡狀態(tài)時，腳剎車停車時閉合開關，當傾斜角度傳感器反饋傾角轉換的電壓值大于功率開關的電壓時，會自動啟動繼電器，自動驅動駐車剎車電路，以便于實現(xiàn)自動化上坡剎車。以某智能剎車系統(tǒng)為例，其電路由語音發(fā)聲電路、繼電器控制器、功率開關以及傾角傳感器等組成，其中傾角傳感器是關鍵器件，采用MIDORI傾角傳感器，其參數(shù)表現(xiàn)為：工作溫度介于-20℃～80℃；絕緣電阻為100MΩ；響應時間為0.2s；輸出信號為0.22±0.07% Vin/s°；穩(wěn)定性為0.03°MAX；檢測范圍為±30°。

2.3 人工智能技術在汽車舒適度方面的個性化配置

2.3.1 車內空氣質量監(jiān)測技術

駕駛員在汽車中停留的時間較長，車內空氣質量直接影響駕駛員以及乘客的健康和生命安全，將人工智能氣敏傳感器安裝在車內，能夠實時地監(jiān)測車內空氣質量，如果存在空氣質量不合格的問題，將會發(fā)出提示，并對車內空氣質量進行改善。

2.3.2 智能按摩座椅

駕駛者長久的坐在駕駛座上，很容易產生疲勞，采用智能按摩座椅，對人體容易疲勞的部位進行按摩，能夠有效地提高駕駛員的舒適度，避免出現(xiàn)疲勞駕駛造成的安全事故。

結語

綜上所述，汽車在人類生活和生產中占據著至關重要的地位，汽車的人性化設計能夠更好地獲得消費者的青睞，越來越多的汽車廠商開始重視汽車人性化配置，將人工智能技術應用在汽車人性化配置設計中，如車人交互技術、車車交互技術、車網交互技術、車內智能控制技術、智能通信技術、智能剎車技術、智能空氣質量監(jiān)控技術以及智能按摩座椅等，能夠顯著地提高汽車的人性化、安全性以及舒適度等。

參考文獻

［1］成樹明.汽車人性化配置及其發(fā)展趨勢［J］.江蘇技術師范學院學報（自然科學版），2009，15（4）：40-44.

［2］韓旭萍.人工智能在汽車制造工業(yè)中的進展分析［J］.自動化與儀器儀表，2015（4）：88-89.

［3］張穎瓊.論人性化設計在汽車產品中的運用［J］.商場現(xiàn)代化，2010（8）：80.

［4］張軼川，朱西產，苗強.發(fā)動機罩減震膠的行人保護作用分析［J］.汽車工程，2010（4）：125-126.

［5］王國胤，陳喬松，王進.智能車技術探討［J］.計算機科學，2012，39（5）：1-8.

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