安全与环境学报
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自动驾驶汽车车载人机交互界面设计趋势

过去的汽车设计和制造始终围绕“驾驶”,目前智能科技技术不断革新,自动驾驶级别不断的上升,未来用户在出行体验中进行人机交互的方式会更加自由,随着自动驾驶技术逐渐成熟,硬件设备、人机交互方式、车辆的功能、出行场景体验,以及用户的情感诉求都会伴随自动驾驶技术的成熟而丰富多样,乘与载的需求不断弱化,娱乐和智能化、个性化需求在不断强化。人机交互界面(HMI)在其中会起到至关重要的作用。通过对概念车、量产车以及各行业前瞻技术的多方面的研究,发现未来自动驾驶汽车车载人机交互界面设计将以提升安全性、智能化、情感感知、沉浸式的目标发展。本文也将从这四个方面进行阐述。

1 界面信息安全性传达,为行程护航

自动化解决了人类任务性能的不精确性和可变性,同时也产生了新的安全问题。而随着HMI 和安全转移控制算法的发展,自动化和驾驶员之间的智能控制是人因因素研究人员在自动驾驶中面临的一个重大挑战。未来的自动驾驶车载系统应在行驶过程中给驾驶员传达出清晰、及时的信息告知车辆性能,以便及时接受警告,并在车辆或者路况需要时及时监视路况,为行程保驾护航。

2 趋于智能化软硬件,打造智能互联

在人工智能、大数据和物联网的加持下,人与车关系、车与车关系、车与道路关系更智能的整合在一起,无人驾驶汽车能够像人一样操控汽车的性能,三维数字地图、人工智能、AR 技术、人工智能、机器视觉等多种技术融于一体。

2.1 三维数字地图

高精三维地图是自动驾驶技术不可缺少的重要一环,它比普通导航地图更精准、更详细,不仅仅是一张地图的功能,还能对周围的环境精确探测,预警将要经过的区域路况情况,更精预判与识别路上行人车辆。自动驾驶车辆地图由于是根据真实环境制作,所以需要实时更新,才足以提供更精准的信息。然而该行业在市面上并未有系统性标准,各大公司在内部研发,缺少数据共享。这些因素都是妨碍自动驾驶技术快速发展的重要原因。

2.2 人工智能

人工智能平台将人机界面和车辆传感器、虚拟助手、云信息集成在一起,针对汽车环境进行优化,适应用户的个人偏好和习惯。人机界面就像一个具有前瞻性的指挥中心,而人工智能就像人机界面中的指挥家。虚拟语音助手可以深度学习,识别用户的情绪,打通车内软硬件,通过情境化的交流互动,提高乘客的感知,减轻驾驶压力让乘客感到舒适和放松,以确保车辆与乘员之间的顺利互动。

2.3 AR HUD

AR-HUD 从上帝视角关注全局信息,为人机交互提供新的设计思路,用户身临其境虚拟空间,虚拟信息结合道路情况实时出现在前方,避免出现分散驾驶员注意力的情况。眼球追踪,实时感知瞳孔凝视位置等技术都可以与AR-HUD结合,将更加准确的信息定位提供给驾驶人员,同时为用户定制个性化体验要求。在未来AR-HUD 的应用中,全息技术、3D、眼球追踪、面部监测等技术也会融入AR-HUD 中。这些技术提供了广泛的优势,带来了最佳的驾驶体验,从而最大程度地提高了道路安全性。

3 更深层次的情感感知,营造舒适体验

未来汽车的交互思考更多的是如何回应用户的需求,缓解用户负面情绪,提升产品体验。情感化感知可从驾驶者与驾乘者角度切入,从自动驾驶安全性与驾驶娱乐性这两个方面体现。在驾驶过程中,驾驶者容易出现令人情绪紧张的体验,如果这种情绪被汽车自动识别后直接切换为自动驾驶的模式,这种体验有利于行驶安全,为出行安全多一层保障。而对于驾乘者而言,情绪改变影响车内环境舒适度,能够提升乘客在车内的体验。例如当乘客有困意,昏昏欲睡时,智能技术自动识别面部情绪,依据车内环境进行多感官特征调整,将空调温度调低几度,并且音乐自动切换为节奏感强的活力乐曲,音量升高,香氛自动散发出醒神的香气,车内氛围灯提亮色调,语音提示驾驶者减速。将情绪的检测与车内外的技术联动成为一个整体,让汽车从用户需求底层出发,提供真正意义上的用户个性化定制,形成陪伴式、紧密型的人车关系。

未来汽车就像朋友一样,与人交流、互动,它将成为一个具有情感感知能力的智能伙伴,根据用户的不同需求提供相对应的帮助,在与用户互动的过程中,通过不断的深层学习和技术分析来进化情感感知,让机器领会移情的能力。在未来的交通体验出行中,产品提供给人的将不仅仅只是物理需求,还有更深层次的自然情感感知,这也是未来自动驾驶汽车HMI 设计的核心。