上海車展前夕的阿爾法極狐之夜活動(dòng)上，華為“Hi自動(dòng)駕駛系統(tǒng)”迎來(lái)首秀。搭載華為Hi自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的北汽“極狐阿爾法S”汽車正式亮相，雙方將打造“全球自動(dòng)駕駛新標(biāo)桿”。
之所以廣受關(guān)注，是因?yàn)槿A為的Hi自動(dòng)駕駛系統(tǒng)為人們呈現(xiàn)了自動(dòng)駕駛范疇中“智能座艙”的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。在該系統(tǒng)中，華為提供了包括計(jì)算與通信架構(gòu)、智能座艙、智能駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)以及激光雷達(dá)等在內(nèi)的智能化部件整合服務(wù)。
而今年開(kāi)年至今，車市最大的動(dòng)作莫過(guò)于蘋果、華為、小米等手機(jī)廠商入局跨界造車。
又一個(gè)智能終端
“智能手機(jī)和智能汽車將是我們生活中不可或缺的‘伙伴’。但相較而言，汽車沒(méi)有手機(jī)對(duì)人更有‘黏力’。”同濟(jì)大學(xué)汽車安全技術(shù)研究所所長(zhǎng)朱西產(chǎn)表示，手機(jī)廠商入局造車，最大的優(yōu)勢(shì)是其商業(yè)模式，可以快速響應(yīng)用戶的需求，推動(dòng)智能汽車快速更新迭代，“這一點(diǎn)傳統(tǒng)車企是有所欠缺的”。
有分析指出，未來(lái)汽車發(fā)展在硬件層面幾乎沒(méi)有門檻，大家都在主打軟件+硬件的造車模式，而這恰好是手機(jī)廠商所熟悉的領(lǐng)域。例如，特斯拉更像是一款“智能機(jī)”，空中下載技術(shù)使汽車實(shí)現(xiàn)了日常的升級(jí)與更新，包括自動(dòng)駕駛、電池管理、性能升級(jí)等核心系統(tǒng)的升級(jí)，這一點(diǎn)與智能手機(jī)非常相似。
“在新一代座艙產(chǎn)品配置中，整車廠基于用戶體驗(yàn)，注重車內(nèi)人機(jī)交互的優(yōu)化與創(chuàng)新。”朱西產(chǎn)表示，當(dāng)前許多汽車采用具備品牌特征的車機(jī)系統(tǒng)、大尺寸液晶屏幕、普及觸控與語(yǔ)音交互功能等，使得汽車的駕駛室變得越來(lái)越智能，為駕駛?cè)藛T提供多樣化、人性化的服務(wù)。
把汽車駕駛室升級(jí)成智能座艙，讓人與汽車實(shí)現(xiàn)“交流互動(dòng)”，是許多汽車創(chuàng)業(yè)者的夢(mèng)想，也是汽車發(fā)展的重要趨勢(shì)。“汽車從一個(gè)運(yùn)載工具，正逐漸發(fā)展為包含個(gè)人空間、公共空間和社交空間的設(shè)計(jì)對(duì)象。”湖南大學(xué)人機(jī)工程與交互體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室主任譚浩表示。
別克汽車近年來(lái)推出的新款車型上預(yù)裝的ibuck系統(tǒng)，是人與汽車交流互動(dòng)的平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上，可以通過(guò)語(yǔ)音或者觸摸液晶屏幕等方式，實(shí)現(xiàn)音樂(lè)播放、導(dǎo)航、報(bào)警、救援等功能。
類似的還有寶馬汽車的iDrive模塊。寶馬部分車型的中央控制面板上集成了iDrive模塊，有7個(gè)快捷按鈕以及一個(gè)可以撥動(dòng)、按壓及旋轉(zhuǎn)的操控桿，配有手寫輸入、觸控主動(dòng)反饋等汽車智能化、電子化的技術(shù)，使操作便捷又兼顧行車安全。
“隨著汽車向電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的‘新四化’方向發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)的是，未來(lái)的汽車在智能化方面將不斷升級(jí)迭代，成為人們又一個(gè)智能終端。”國(guó)家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心主任原誠(chéng)寅表示。
人機(jī)交互技術(shù)大顯身手
智能座艙的升級(jí)迭代，得益于語(yǔ)音、手勢(shì)等人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展。“人機(jī)交互系統(tǒng)讓人與車之間的‘交流’得以實(shí)現(xiàn)，車主可通過(guò)該系統(tǒng)，輕松獲取車輛狀態(tài)信息、路況信息，自由使用定速巡航設(shè)置、藍(lán)牙免提設(shè)置、空調(diào)及音響設(shè)置等。”朱西產(chǎn)說(shuō)。
“人機(jī)交互系統(tǒng)作為信息化技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是未來(lái)汽車技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。”原誠(chéng)寅指出，現(xiàn)代汽車承載的不僅是運(yùn)輸功能，還有人們更多的需求，所以我們把汽車打造成了一個(gè)“多面手”。無(wú)論是日常駕駛、信息的獲取，還是強(qiáng)大的娛樂(lè)功能的使用等，它都在慢慢改變著我們的生活方式。
語(yǔ)音交互是目前汽車最普遍的人機(jī)交互方式。“語(yǔ)音交互是指通過(guò)語(yǔ)音與機(jī)器完成一系列輸入和輸出、進(jìn)行信息交換，最終達(dá)成用戶目標(biāo)的人機(jī)交互方式。”科大訊飛公司工程師汪辰琪介紹。
汽車的交互系統(tǒng)中，通過(guò)語(yǔ)音可以進(jìn)行音樂(lè)播放、天氣查詢、開(kāi)啟導(dǎo)航等娛樂(lè)與信息層面的操作，此外還可以調(diào)節(jié)車內(nèi)環(huán)境，如空調(diào)開(kāi)啟與關(guān)閉、空調(diào)風(fēng)速調(diào)整等，甚至涉及到部分機(jī)械功能，如打開(kāi)與關(guān)閉天窗、打開(kāi)與關(guān)閉車窗等。
由上汽公司和阿里公司合作推出的斑馬系統(tǒng)，就是基于語(yǔ)音交互技術(shù)開(kāi)發(fā)的智能互聯(lián)開(kāi)放平臺(tái)。該系統(tǒng)可支持對(duì)話模式，并具有人聲干擾消除功能，可識(shí)別不同用戶需求，例如主副駕駛兩個(gè)位置的用戶，誰(shuí)喚醒了語(yǔ)音功能，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)識(shí)別，確保由誰(shuí)來(lái)使用語(yǔ)音控制功能，不會(huì)受到別人影響。
斑馬系統(tǒng)還具有自然語(yǔ)言交互與智能學(xué)習(xí)能力。若用戶多次跟同一臺(tái)車的斑馬系統(tǒng)交流后，機(jī)器的識(shí)別和反應(yīng)速度會(huì)逐步提升，甚至開(kāi)始能夠聽(tīng)懂個(gè)別帶方言的句子。
與語(yǔ)音交互的快速發(fā)展相比，手勢(shì)交互尚需要解決駕駛場(chǎng)景適用性問(wèn)題。譚浩表示，作為一種自然的交互方式，手勢(shì)交互可以讓用戶脫離實(shí)體設(shè)備的束縛，為用戶提供更大范圍、模糊操作的交互方式，能夠有效減少駕駛員分心情況的發(fā)生。
“在仍需要駕駛員控制汽車的時(shí)代，手勢(shì)交互將是未來(lái)汽車人機(jī)交互重要的備用技術(shù)。”譚浩表示，目前，手勢(shì)交互雖然在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中可以達(dá)到90%以上的正確識(shí)別率，但是在實(shí)際駕駛場(chǎng)景的成功率不高，難以達(dá)到量產(chǎn)應(yīng)用的水平。
應(yīng)用創(chuàng)新帶來(lái)更多可能
原誠(chéng)寅認(rèn)為，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等先進(jìn)技術(shù)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展，汽車的內(nèi)部空間、人機(jī)界面、操作方式和交互過(guò)程正在發(fā)生革命性的變化。
“每一種技術(shù)都是人類身體和感官的一種延伸，并超越了人類的身體和心理的限制。”譚浩表示，智能與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)背景下的人車交互，包含了人類移動(dòng)情境下的一種身體超越，其未來(lái)具有巨大的潛力;這種技術(shù)延伸，為人們提供了一種將先進(jìn)技術(shù)與人類生活結(jié)合的可能。
在題為《智能汽車人機(jī)交互發(fā)展趨勢(shì)研究》的論文中，譚浩分析了未來(lái)智能汽車人機(jī)交互潛在的創(chuàng)新突破和可期待性場(chǎng)景。
“無(wú)處不在的顯示”，是未來(lái)智能汽車人機(jī)交互的重要基礎(chǔ)。“智能汽車系統(tǒng)本身數(shù)據(jù)、車內(nèi)外信息交互數(shù)據(jù)及用戶狀態(tài)數(shù)據(jù)快速增長(zhǎng)，使得顯示信息的數(shù)量快速上升。”譚浩表示，目前，娛樂(lè)、資訊、社交等訊息大量進(jìn)入了汽車內(nèi)部，車內(nèi)需要顯示的信息已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了駕駛本身的信息，顯示信息的維度也呈現(xiàn)出復(fù)雜化的趨勢(shì)。
譚浩由此預(yù)判，未來(lái)智能汽車的顯示將不再局限于傳統(tǒng)的儀表板、中控臺(tái)和后視鏡等區(qū)域，任何物理設(shè)備和環(huán)境都有可能被嵌入顯示裝置，成為信息顯示的媒介。
“多通道融合交互”，是將人的多個(gè)感官通道如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)、軀體感覺(jué)等融合在一起，與產(chǎn)品或系統(tǒng)產(chǎn)生交互行為，使得人們可以全方位、立體、綜合地感知、操作和體驗(yàn)產(chǎn)品。
“在智能汽車上，多通道融合交互的應(yīng)用已經(jīng)成為其重要特征，成為超越視覺(jué)體驗(yàn)、創(chuàng)造全方位駕乘體驗(yàn)的重要因素。多通道的融合，可以降低駕駛員的認(rèn)知負(fù)荷，提高駕駛的安全性。”譚浩表示，隨著自然語(yǔ)音、傳感識(shí)別、機(jī)器感官增強(qiáng)和情感計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，多通道融合交互有望成為可能。
個(gè)性化、定制化是智能汽車發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，而這有賴于“生物識(shí)別技術(shù)”的突破。在智能汽車時(shí)代，如果汽車共享成為現(xiàn)實(shí)的話，大多數(shù)用戶將不是擁有汽車而是使用出行服務(wù)，生物識(shí)別成為智能汽車走向共享化的關(guān)鍵。
將線上用戶行為大數(shù)據(jù)和線下生物識(shí)別的信息加以整合，可以構(gòu)建線上線下無(wú)縫連接的個(gè)性化體驗(yàn)。例如，百度、華為和騰訊合作推出的威馬EX5，可以通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)，輸入專屬于用戶的威馬賬號(hào)。再根據(jù)威馬賬號(hào)記錄的用戶日常使用數(shù)據(jù)，包括導(dǎo)航路線、空調(diào)溫度等，從車內(nèi)環(huán)境設(shè)置到出行路線規(guī)劃，滿足用戶的個(gè)性化需求。
在個(gè)人身份識(shí)別的基礎(chǔ)上，結(jié)合生理、心理感知技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)智能汽車對(duì)人的生理、心理狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)智能汽車人機(jī)交互界面的實(shí)時(shí)個(gè)性化。例如，通過(guò)對(duì)駕駛員眼瞼的監(jiān)測(cè)，可以判斷駕駛員的疲勞狀態(tài)，保持用戶的安全狀態(tài)。
譚浩表示，未來(lái)的智能汽車將能夠“理解和思考”，并在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)“智能情感交互”。在高級(jí)自動(dòng)駕駛時(shí)代，智能汽車不只是回應(yīng)人們指令的工具，還應(yīng)該和用戶進(jìn)行交流協(xié)作。“能理解，會(huì)思考”的能力，使智能汽車能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作，從而解決“碰到人和狗汽車會(huì)撞誰(shuí)”的問(wèn)題。
“卡脖子”技術(shù)有待突破
“智能汽車人機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)，目前許多是軟件層面的，在更多硬件層面的創(chuàng)新上，還要走很長(zhǎng)的路。”朱西產(chǎn)說(shuō)。
首先就是汽車芯片。朱西產(chǎn)表示，當(dāng)前面臨的汽車芯片缺貨窘境，再次警示要加大“卡脖子”技術(shù)突破，打造自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈。
“汽車電子包括車身控制、底盤控制、智能駕駛、安全系統(tǒng)等，以及人機(jī)交互功能，均需要通過(guò)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。”原誠(chéng)寅也指出，汽車芯片是汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)。
原誠(chéng)寅表示，由于汽車面臨的環(huán)境復(fù)雜多樣，因此要求車規(guī)芯片具備“高安全性、高可靠性、高適應(yīng)性、高穩(wěn)定性”等特征，能滿足耐高溫變動(dòng)、抗震動(dòng)等要求，適應(yīng)在世界各地最極端的氣候和地理環(huán)境條件下持續(xù)工作，甚至要求零缺陷。
例如，手機(jī)類消費(fèi)級(jí)芯片要求適應(yīng)的溫度范圍一般在0~40℃，工業(yè)級(jí)芯片工作溫度在-10~70℃，而車規(guī)芯片的工作溫度則要求在-55~175℃。在使用壽命方面，車規(guī)級(jí)芯片需要達(dá)到15~20年。同時(shí)，車規(guī)芯片還要求具有高性價(jià)比，以適應(yīng)汽車成本控制需求。
此外，汽車關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)缺失，也是我國(guó)汽車工業(yè)面臨的困境之一。“如果創(chuàng)新型企業(yè)研發(fā)出了眾多人機(jī)交互系統(tǒng)，卻找不到驗(yàn)證平臺(tái)去驗(yàn)證這些系統(tǒng)的可行性、安全性，也是枉然。”原誠(chéng)寅說(shuō)。
事實(shí)上，華為Hi自動(dòng)駕駛系統(tǒng)之所以能在北汽極狐阿爾法車型上實(shí)現(xiàn)落地，很大程度得益于極狐阿爾法車型的可擴(kuò)展性或兼容性。
2020年11月，北汽就曾與國(guó)家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心簽署協(xié)議，雙方依托極狐阿爾法車型打造關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)源驗(yàn)證平臺(tái)，為車規(guī)芯片、智能座艙等技術(shù)的上車應(yīng)用提供驗(yàn)證服務(wù)。
譚浩表示，對(duì)未來(lái)智能汽車人機(jī)交互發(fā)展和設(shè)計(jì)趨勢(shì)的研究，能夠?yàn)楫?dāng)前和未來(lái)的智能汽車人機(jī)交互設(shè)計(jì)帶來(lái)啟發(fā)，“支持未來(lái)智能汽車的設(shè)計(jì)、研究與開(kāi)發(fā)，為智能汽車時(shí)代人類更美好的未來(lái)作出貢獻(xiàn)”。
標(biāo)簽： 人機(jī)交互
