沃尔沃及其合作伙伴的一项新项目得出结论,随着我们逐渐远离内燃,对电动马达的呼声越来越熟悉,但自动驾驶汽车可能需要自己的配乐。这项为期两年的项目着眼于自动驾驶汽车中的乘客如何建立对自动驾驶系统的信任以及使用声音避免晕车的方法,该项目提出了“音速灵魂”的配方,可以使未来的交通感觉少外星人。

目前,汽车音响技术通常属于三类之一。最熟悉的是我们用于音乐的音频系统。最近的更新是主动降噪,一些车辆依靠这种噪声来消除道路和风噪声。最具争议的是有时会通过噪声传递到驾驶室来强调发动机的声音,并假设由于这个原因我们会认为汽车更运动。

但是,全自动驾驶汽车(AV)与驾驶员的交互程度不同。的确,那个人根本不再是驾驶员:由于不太可能采用传统的控制方式,因此仅需要设置4级和5级AV即可到达目的地,然后机上的每个人都是乘客。

自动驾驶汽车的大部分技术工作都围绕着他们如何感知道路和其他道路使用者,安全有效地在市区和高速公路上行驶。但是,除了关于AV舱的未来的幻想性概念(通常定位为类似休息室的空间,而不是面向同一方向的两排或更多排座椅)之外,我们对乘客所处环境的重视程度也大大降低。

当然,沃尔沃也不能幸免于这种座舱概念的诱惑。早在2018年,它就展示了沃尔沃360c,这是一种自动驾驶的愿景,它被视为越野飞行的替代选择。您无需搭乘飞机,而是召唤自动驾驶的360c吊舱,进入其可转换的躺椅/床,然后在AV驾驶您一夜之间到达目的地时入睡。

自动驾驶汽车中床单的线数是一回事,但是沃尔沃的最新项目是与研究所RISE和音频生产专家Pole Position Production合作进行的,旨在探索AV内的声音。SIIC(即智能汽车中的声音交互)专注于如何使用音频,以建立对系统的信任并帮助您避免骑车时晕车。

研究人员解释说:“ SIIC框架背后的主要思想是一组声音类型或声音“层次”。“我们使用术语而不是声音类型来表示,因为我们建议在自动驾驶汽车中使用的声音不是您在智能手机中发现的传统音调的类型,而是应该更平滑,更连续。此外,多个声音层可能同时处于活动状态,因此名称层也将激活。”

“在当前的汽车中,它更像是反应性声音,碰撞警告,”沃尔沃汽车公司互动声音设计师Pontus Larsson博士在一次采访中解释说。“我们的方法更加主动,以更微妙的方式提前告知,因此您不会感到我需要做点事情。”

SIIC设想了一组声音,这些声音可以有意识地或无意识地改变驾驶员对自动驾驶汽车的体验。例如,情感声音可能是当您输入AV或打开其电源时播放的声音,旨在表明它可以识别并理解您。但是,意图声音将用于突出显示即将发生的动作或动作,例如在十字路口暂停。战略声音将指示长期计划,例如路线优化,而感知声音将有助于标记AV正在经历的情况。

Pole Position Production在汽车音响方面拥有丰富的经验,尽管到目前为止,主要是在游戏领域。“在游戏中,我们还习惯于引导玩家经历不同的场景-故事,任务或关卡-并为他们提供完成游戏所需的信息,”首席执行官兼创始人马克斯·拉赫曼(Max Lachmann)解释说。“我们只需要向他们提供他们需要的重要信息。”

拉赫曼说,在信息和保证方面,不同类型的乘客可能有不同的需求水平。有些人可能会坚持使用尽可能多的数据,从而沉迷于看到汽车能够识别每个行人,骑自行车的人和道路标志的经验。更加谨慎的乘客可能会更专注于建立信任,只是想知道AV在控制之中。在另一个极端,工人可能希望尽可能多的经验落入背景,因为他们在专职司机的同时专注于其他任务。

“从我们的角度来看,”沃尔沃汽车(Volvo Cars)互动声音设计师Fredrik Hagman说,“我们正在从更具互动性的角度出发……我们能否最大化这些声音的可用性,并通过这种方式来增强信任感并增加汽车与驾驶员之间的通信。我传达的信息是,我会放慢脚步。”

但是,除了保证之外,还是令人恶心–或避免这样做。使驾驶员晕车的情况很少见,但是当控制了AV时,它就会有更多机会影响到每个乘客。庞特斯博士解释说:“运动病是一个非常复杂的现象,人们的感受截然不同。” “但是我们发现,除了视觉效果之外……您向下看,并获得与您的身体感觉不同的视觉印象……还有一种预期的感觉……如果您不知道会发生什么,那也会触发晕车……我们让人们知道会发生什么,所以即使他们低头也已经做好了准备。”

现有研究认为,在机舱中播放简单的音调可以有效地促使乘客期待向前或向后的运动。沃尔沃将测试车辆带到赛道上看是否成立,发现即使只有一个扬声器和基本声音,它实际上也可以减少晕车的报道。

然后,他们通过依次考虑增加了这一点。“在我们的测试中,我们确实有平移声音,所以我们有一个以上的扬声器,”拉赫曼说。通过利用被认为是在即将到来的转弯方向上在机舱中移动的摇摄声,乘客始终可以感觉到晕车的感觉。

哈格曼承认:“我可能并不完全相信从一开始就可以减少晕车。” “我对我们取得的巨大成就感到非常惊讶。”

虽然自动驾驶汽车具有某种可以显示车辆计划走的路线的显示屏并不罕见,但使用音频提示意味着它并不依赖于乘客实际在看仪表。如果他们希望能够阅读,在笔记本电脑上工作,甚至在飞机上打do睡时,这就是关键。

当然,声音也会带来自己的问题。当前车辆发出的大多数噪音旨在引起人们的注意,而不是悦耳动听;很少有人喜欢听“系好安全带”的提示音。庞特斯博士指出:“声音可能具有干扰性,我们不应该忽视人们会被声音打扰的事实。” “我们试图以一种对我们的用户既有效又美观的方式来做到这一点。”

团队提出的声音调色板来自模拟和数字声音发生器(尤其是Reaktor)的混合,然后进行了进一步的分层和处理。产生的音频并不是特别引人注目,例如“意图声音”的示例-AV警告,它会在1-2秒的时间内执行某项操作-显示:

同时,所谓的“拟音声”是感知声音的基础。在此示例中,“感知声音”突出显示了AV已发现另一辆车辆的驶近。

研究小组说,在28名戴着VR头盔的虚拟车辆上骑行的参与者中,有27人更喜欢音频信号打开而不是关闭。“结果表明,在大多数用例中,听觉展示对信任产生了显着影响。参与者还发现,随着声音的响起,汽车变得更加智能。”

在测试轨道上,意图声音指示即将到来的加速,减速和转弯,在20位参与者中,有17位更喜欢乘坐具有音频提示的车辆。

Hagman说,由于全自动驾驶汽车还有很长的路要走,“我们目前没有实施计划。” 但是,尽管4级及以上级别的车辆可能不在路线图上,但3级级(可能在某些情况下由高级驾驶员辅助系统负责,将控制权交还给那些区域之外的驾驶员)可能会更近一些。例如,沃尔沃本身计划推出一款名为Highway Pilot的Level 3系统,该传感器套件至少会在2022年之后用于精选的新车中。

负责部分路段的高速公路驾驶员将面临三级系统共同的挑战:移交。这就是驾驶员辅助需要将控制权交还给驾驶员的关键点,它依赖于操作员已充分调校并准备好进行该转移。

毫不奇怪,在这种情况下,Hagman和团队不会利用SIIC的潜力。音响设计师指出:“该项目仅专注于全自动驾驶汽车,您基本上可以完全自主地上下车。” “但是我想说,我相信声音可以在[3级切换]中发挥至关重要的作用。”

该小组在预防晕动病方面的发现将发表在即将发表的论文中,“直观而细微的预期运动听觉提示可降低自动驾驶汽车的晕车病。”