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1.5 智能网联汽车人机交互发展趋势

1.5.1 虚拟与现实相结合的显示

随着AR-HUD技术的不断发展与成熟,各种车辆数据、交通环境数据将以一种更加自然的方式呈现在驾驶员前方。 AR-HUD可以使所显示的信息与真实世界叠加,并提供更多有用的信息,例如导航和潜在道路危险等(图 1.41)。在自动驾驶的基础上,混合现实将会有更多应用场景。车窗投影将会与现实世界进行深入互动,将餐饮、娱乐和景点等多种信息与外界场景结合。在未来,汽车将会成为跟手机一样的移动终端,利用其丰富的信息呈现方式,可以更好地实现目前手机的功能。

图 1.41 AR-HUD显示技术

1.5.2 多模态自然的交互方式

目前,汽车人机交互主要利用手和眼睛与按键触屏等设备进行交互,由于驾驶任务占用了大多数视觉资源,传统人机交互方式具有很大局限性。随着汽车的智能化,未来汽车将会具备更加丰富的交互内容(办公、娱乐、购物等),同时交互通道也不局限于视觉、听觉以及触觉、嗅觉、体感和语音等,其他交互通道也将参与到汽车的人机交互中。多模态融合交互方式在提高驾驶安全性、交互效率以及用户体验上具有较大的潜力。

未来,人与车的交互将不再局限于一块触摸屏上,手势、语音甚至眨眼、点头都可以成为交互方式。在汽车上交互不仅要考虑可用性和满意度,对驾驶安全的影响应该是最重要的问题。多模态的交互在解放驾驶员双手、减少驾驶员分心方面有着较大的潜力。多模态的交互可以在不影响正常驾驶的前提下为驾驶员提供更多交互功能(图 1.42)。

图 1.42 多模态自然的交互方式

宝马公司已经实现了利用超声波进行触觉反馈,提高了人与图形界面交互的准确率;奔驰高端汽车可利用灯光与香水来营造不同的车内氛围,提高乘客的体验愉悦感。开发基于人体多生物特征融合的多模态人机智能交互方式,有效增强特征识别系统的性能,将成为汽车人机交互前沿技术研究的重点方向。

1.5.3 主动交互模式

人类可以通过感官获取外界信息,并对信息作出反应。未来,汽车也具备获取各种信息的能力,包括识别人的语音、动作甚至意图。汽车结合人工智能技术,获得更高级的智能,从最基本的驾驶员身份识别到主动感知人的想法甚至可以结合实际情况自行做出决策。未来,汽车将不仅是人类的一个交通工具,还可能成为人类的助手,在驾驶过程中给予驾驶员帮助(图 1.43)。

图 1.43 主动交互模式

1.5.4 类脑智能与情感化的智能交互

未来,成熟的情绪识别技术可以为汽车赋予更拟人化的功能,使汽车与人的交互更加自然。汽车能够主动识别人的情绪状态,理解人类思维,分析交流情景,其情感交互能力将更智能、更体贴(图 1.44)。

图 1.44 类脑智能感知与交互技术

1.5.5 更全面的主动安全

未来,汽车还可以准确地识别人的各种精神状态与生理状态,如情绪、疲劳和分心,从而判断人的情绪、疲劳状态和专注度,并在情感互动、疲劳驾驶预警、注意力监测等场景发挥作用。通过情绪调节、疲劳缓解和注意力引导等方式,将人为因素引起的驾驶风险降到最低(图 1.45)。

图 1.45 驾驶员状态感知技术

1.5.6 接管与移交

随着自动驾驶技术的进步,车辆控制权问题相应产生,为了满足用户的智能网联汽车驾驶体验感,选择由用户控制汽车还是由机器控制汽车,则成为智能网联汽车人机交互设计未来发展的趋势。接管与移交则指驾驶员接管汽车和将汽车控制权移交给智能网联汽车。安全、高效、平顺地实现有人驾驶与自动驾驶的控制权切换尤其是当驾驶员处于非情景意识状态时(如打瞌睡、听音乐、聊天等),或将驾驶员唤醒到具备驾驶接管能力并及时接管,就成了智能网联汽车人机交互未来发展的难点和焦点之一。

图 1.46 智能网联汽车从自动驾驶到人工驾驶的接管过程

1.5.7 脑机接口

脑机接口是一种将大脑与外部设备连接的通信系统,把大脑发出的信号转换成控制外部设备的命令,以控制外部仪器设备。未来,脑机接口可以运用在汽车领域,用于汽车驾驶的类脑智能控制或与车内设备进行交互等。人类在脑机接口的帮助下,可以快速实现更复杂、更丰富的交互任务,使人与智能汽车的联系更加紧密(图1.47)。

图 1.47 脑机接口 mi2v0VhrnhPBP8wwyrhs6TIczl6Anm28YGHkvzgRuSYIEq8LP6rliH61tAh3mmR7

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