互联网到移动互联网,是由代码输入到界面互动、鼠标操作;按键手机到智能手机,是从按键输入到触屏交互。人工智能年代,轿车将成为最大的智能终端,其人机交互又以何方法演绎?
放眼当下,轿车人机交互大都是智能手机交互。传统轿车驾驭舱内,外表板、中控、车载信息文娱(IVI)终端等功用分区构成的信息交互环境杂乱且碎片化,易涣散驾驭员注意力;一起,人机交互首要以单一中控为中心,而用户界面(UI)规划老旧,按钮和触屏的交互方法安全性低,然后导致智能手机成为人车交互的进口,轿车自身的进口价值被轻视。
随同轿车电动化、智能化、网联化改造,传统驾驭舱敏捷同步演化,交融人工智能(AI)、自动驾驭、AR等新技能后,“智能驾驭舱”鼓起。未来,智能驾驭舱能完成中控、液晶外表、昂首显现(HUD)、后座文娱等多屏交融交互体会,以及语音辨认、手势操控等更智能的交互方法,从头界说轿车人机交互。
从技能视点来讲,智能驾驭舱分为硬件和软件两大部分。硬件部分包含中控、液晶外表、昂首显现(HUD)、后座文娱等信息显现屏;软件部分则包含对硬件进行虚拟化,一起完成语音辨认、手势操作等交互技能的操作体系、软件服务等。那么,这些技能当下开展现状怎么呢?
外表板是驾驭员驾驭时的重要关注点,是轿车智能驾驭舱人机交互的要害进口之一。外表板阅历数字化改造,从传统的纯机械指针外表板,电气外表板,升级到液晶外表(虚拟外表),且商场已适当老练。
一方面,新能源轿车和ADAS前装浸透率的快速提高,加快液晶外表落地。新能源车电量显现、续驶路程等要害信息,以及ADAS多种功用等行车信息呈指数级添加,传统机械外表板难以应对,无法完成有用的人车交互。液晶外表的信息承载量级和多样化组合显现,成为未来轿车交互的最佳挑选。早在CES 2016,博世就展出了最新的全数字外表概念车,中控区域采用了全数字外表板,最大极限防止驾驭员分神,而且供给更多样化的功用。CES Asia 2017期间,大陆集团展现了一款3D液晶外表,既可重现传统实际器的质感,又保证驾驭员享受到数字化内容。一些高端奢华车型如奔跑S、E系列,奥迪简直全系,宝马7、5系,特斯拉等也率先将液晶外表归入标配。
另一方面,需求端也促进液晶外表下沉浸透。轿车从外观到内饰升级换代,顾客对轿车内饰的科技感和舒适性要求越来越高,液晶外表是提高轿车顾客购买志愿的重要装备,且成为提高轿车驾乘体会的差异化亮点之一。现在,自主品牌如比亚迪、吉祥、长安、众泰、长城的部分车型都纷繁装备全液晶外表。
显而易见,轿车越来越智能,中控需求承载的功用也敏捷添加,如全景印象、驾驭形式调理、ADAS驾驭辅佐功用、气氛灯,以及车联网生态下的在线音乐、视频等,有必要要有更大尺度的屏幕去承载这些快速添加的内容。另一方面,跟着AR技能的参加,中控大屏能做出更具新意和科技感的交互功用。
从无人驾驭先行者特斯拉装备17英寸中控触摸屏开端,到更多互联网轿车、造车新势力的参加,中控屏敞开快速迭代。荣威MARVEL X对标特斯拉,装备19.4英寸悬浮中控,其AR Driving技能将实景和导航融于一体;拜腾M-Byte概念车更是装备了横贯驾驭舱的49英寸4K中控屏幕。一览近年发布的新车中控显现屏尺度信息发现,大屏中控无疑是未来的开展趋势。
但企业并不是一味地寻求大屏,出于对安全、智能、灵敏的交互体会的久远考虑,分屏显现+手势/语音操控也成为盛行,让大屏幕变得愈加灵敏,操作更随心。如在CES 2019上全球首发的新一代梅赛德斯-奔跑CLA,中控造型的最大亮点是10.25英寸双屏幕,这在同等级中简直是“最具科技感”的存在,屏幕内置奔跑MBUX操作体系,包含先进的Interior Assistant功用和语音操控功用。
HUD技能最早使用在飞机上,使用光学反射的原理,将重要的飞翔相关资讯投射在一片玻璃上面。轿车范畴,宝马最先将HUD使用于高端车型。最早的HUD需求有一个独自的屏幕来辅佐信息出现,被称为C-HUD;这以后的HUD去掉这块屏幕,直接将信息显现在风窗玻璃上,被称为W-HUD。
HUD首要显现当时车速、导航信息、赤色毛病符号、驾驭辅佐信息等内容,驾驭员不垂头就可以看到信息,防止涣散对前方路途的注意力;驾驭员不用经常在调查远方的路途和近处的外表之间切换视野,有用防止视觉疲惫。鉴于HUD在提高驾驭安全等方面有着巨大优势和潜力,现在已经有越来越多的车型开端装备车载HUD体系,包含一些中档的车型,如2017款马自达3昂克赛拉、2018款美丽3008。
不可否认,现在绝大多数原厂车载HUD所能供给的信息和出现方法较为简略,都归于起步阶段,但跟着成像技能的开展,未来的HUD会愈加有用,尤其是融入增强实际(AR)技能后,HUD技能上了新台阶。
AR HUD仍将信息投射到风窗玻璃上,但不同之处在于,投射的内容与方位会与实际环境相结合,风窗玻璃HUD上显现的信息中将扩增到车前方的街道上,使信息愈加实在。AR-HUD技能在L3级及以下自动驾驭阶段,可以强化驾驭安全性,增强人机交互的体会。现在,全球首要轿车零部件制造商,如大陆集团、伟世通、松劣等都在加大AR-HUD的技能投入和商业化产品落地。大陆集团和DigiLens公司共同开发的超薄全息式昂首显现器将在三个维度上完成小型化,更保证了人与机器的触控,语音辨认与手势操控的直观,以及恰当的信息投射在界面上,使驾乘者感知更直观。伟世通的AR-HUD集成了前视摄像头和驾驭员监控摄像头,当驾驭员注意力涣散,或许车辆违背车道以及车辆有磕碰风险的时分,会宣布“智能预警”。
除外表板、中控和HUD外,语音辨认和手势操控等交互技能是车载屏幕HMI的重要接口。驾驭过程中,让驾驭员过多的注意力、视野和操作转移到车载触摸屏大将带来不安全要素,语音辨认和手势操控能提高行车安全。依据机器学习和深度神经网络技能的语音交互体系有着必定的技能壁垒。美国的Nuance是语音辨认技能范畴的一大巨子,在2013年之前简直垄断了各大轿车国际品牌如宝马、奔跑等的车载语音体系。言语的巨大差异使得国内也诞生了一批语音交互范畴的后起之秀,如科大讯飞。
手势交互作为一种新的交互方法,已经在部分产品和展现规划中逐步被使用。比较传统的物理操作方法,手势交互被认为是一种更为天然的交互方法,能减小驾驭员的视觉分神和认知担负。全新BMW7系搭载了职业创始的手势操控体系,让iDrive人机交互体系进一步提高。驾驭员可以用规则手势操控导航和信息文娱体系,如旋转动作可调整音响音量,在空中点一下手指即可接听电话,而轻挥手掌则会拒接来电。
单一的交互技能出现交融趋势。宝马从2015年开端供给手势操控功用,并于2018年推出智能个人助理。近来,宝马发布了宝马天然互动(BMW Natural Interaction)新式交互体系,将于2021年在其推出的iNext电动SUV量产车上初次搭载。与现有语音交互体系的不同之处在于,它无缝集成了语音和手势操控,答应驾驭员依据自己的喜好在2种体系之间切换。
依据液晶虚拟外表、中控大屏、HUD以及芯片运算等要害技能的打破和完成,智能驾驭舱从概念走向实际。依据英伟达猜测,未来轿车首要由两大运算单元构成,分别是智能驾驭舱和无人驾驭,智能驾驭舱有望成为 ADAS 技能和无人驾驭轿车的标配。纵观最近的车展和CES 展会,不难发现,智能驾驭舱比无人驾驭更热烈,主机厂、零部件供货商、半导体厂家都推出了智能驾驭舱计划或新技能。
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