車載交互系統(tǒng)發(fā)展趨勢分析

孫瑋 劉仲賢 魏楚帆

摘 要：隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和更新，車載交互系統(tǒng)也在發(fā)生巨大變化。本文通過對主機廠概念車、量產(chǎn)新車、以及供應(yīng)商前沿技術(shù)等諸多方面的研究，提出并分析了未來車載交互系統(tǒng)發(fā)展趨勢，其主要體現(xiàn)為安全性、高效性、情感化三個方面。本文旨在明確行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，引領(lǐng)產(chǎn)品緊跟行業(yè)發(fā)展水平，并洞悉行業(yè)缺口，引導(dǎo)創(chuàng)作出領(lǐng)先行業(yè)水平的產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：車載交互系統(tǒng);安全性;高效性;情感化

車載交互系統(tǒng)是運用計算機、衛(wèi)星定位、通訊、控制等技術(shù)來提供安全、環(huán)保及舒適性功能和服務(wù)的汽車電子設(shè)備，它是智能汽車的組成部分，也叫汽車電 子裝置。車載信息系統(tǒng)包括汽車電腦、智能導(dǎo)航儀、行車記錄儀、車載多媒體等。隨著電子、計算機、通訊等技術(shù)的不斷進步，車載交互系統(tǒng)的發(fā)展也經(jīng)歷了從低級到高級的階段，從實現(xiàn)單一功能的簡單裝置到逐步發(fā)展為車載交互綜合平臺，汽車的內(nèi)部空間、人機界面、操作和交互過程正在發(fā)生革命性的變化。當前，汽車內(nèi)部的信息模型已經(jīng)從單一的行車和車況信息模型逐步發(fā)展成為包括汽車信息、汽車間（Car to Car）信息、汽車和其它信息載體（Car to X）交互信息在內(nèi)的復(fù)雜信息體系。通過對主機廠概念車、量產(chǎn)新車、以及供應(yīng)商前沿技術(shù)等諸多方面的研究，發(fā)現(xiàn)安全性、高效性、情感化是未來車載交互系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，本文將從這三方面深入分析探討。

1 安全性—駕駛員駕駛狀態(tài)的即時監(jiān)測及駕駛過程中的駕駛行為指導(dǎo)

安全的概念不僅僅局限于生命的最后一道防線，它延展為對駕乘者主動的、預(yù)知性的、全方位的庇護。駕駛是一種高度復(fù)雜的任務(wù)，駕駛行為包含計劃、策略和操縱3個水平的任務(wù)層級和1600個獨立任務(wù)。據(jù)美國微軟的研究表明，駕駛中的人機交互很容易引起注意力分散，從而對行車安全構(gòu)成威脅大部分的交通事故都是由駕駛?cè)艘蛩貙?dǎo)致的，因此僅僅提供被動安全輔助、周圍環(huán)境監(jiān)測已經(jīng)無法滿足安全需求。所以在自動駕駛L5到來之前，駕駛員狀態(tài)監(jiān)測、為駕駛員提供直觀路況信息是各大廠商的研發(fā)重點。

1.1 駕駛員駕駛狀態(tài)的即時監(jiān)測

如何主動地通過智能輔助技術(shù)來獲取駕駛員的狀態(tài)，并在一些特殊情況下采取預(yù)防性的措施是目前車內(nèi)交互設(shè)計的其中一個方向。

隨著科技的不斷進步，對駕駛狀態(tài)的監(jiān)測方式方法也多種多樣，如眼球追蹤、頭部追蹤、瞳孔追蹤、方向盤操作監(jiān)測、腦電波監(jiān)測等監(jiān)測方法。

1.1.1 眼球追蹤

通過最新技術(shù)能夠觀察駕駛員眼瞼的開合細節(jié)、視線移動的模式，從而探測出駕駛員是否在睡覺及疲勞狀態(tài)，如果有潛在危險，系統(tǒng)會發(fā)出警報提醒駕駛員。

1.1.2 頭部追蹤

通過定位駕駛員面部上的點，從而使監(jiān)控能夠判斷出面部眉毛的位置，甚至能精準計算出眼瞼開合的高度，從而判斷出駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)，進行系統(tǒng)報警。

1.1.3瞳孔追蹤

該技術(shù)能夠持續(xù)追蹤駕駛員瞳孔變化的情況，利用高級軟件算法和信號處理能力，來分析瞳孔反射的情況，從而判斷駕駛員的疲勞狀況。

1.1.4 方向盤操作監(jiān)測

該技術(shù)能監(jiān)測駕駛員方向盤轉(zhuǎn)動的速度及角度變化，并和之前存儲的駕駛員信息進行對比，如有異常從而判斷駕駛員狀態(tài)。

1.1.5腦電波檢測

通過監(jiān)測駕駛員的注意力集中程度來判斷駕駛員的狀態(tài)，分別出車輛行進過程中各種腦電波的活動狀態(tài)，并識別哪種腦電波處于主導(dǎo)地位，從而判斷出此時駕駛員注意力是否集中。

1.2 駕駛過程中的駕駛行為指導(dǎo)

結(jié)合AR和HUD技術(shù)，將獲取到的路況信息第一時間反饋給駕駛者，以幫助駕駛者做出正確的判斷，是未來車內(nèi)交互設(shè)計的一個方向。

現(xiàn)階段國內(nèi)交通路況復(fù)雜，容易讓很多新手司機對駕駛做出錯誤的判斷，很多廠商也因此把研發(fā)側(cè)重點放在如何減輕駕駛員的認知負擔方面。HUD虛擬輔助行車線路提示，可以使車輛行駛在安全路線，同時還可以顯示最佳過彎路線等信息，不僅增加駕駛安全性，也有助于提高駕駛樂趣。

2 高效性—車輛與其相關(guān)生活服務(wù)設(shè)施的互聯(lián)

高效性的概念不僅僅局限于車內(nèi)空間的交互，它延展為對整個駕駛旅程過程中與車相關(guān)的所有關(guān)聯(lián)物的交互。

汽車不再僅僅作為一個橫亙在用戶與環(huán)境之間生硬的設(shè)備，它已經(jīng)轉(zhuǎn)換成為了一個高效的連接樞紐，使乘客在駕駛空間就可以與生活服務(wù)設(shè)施進行交互。未來汽車將會整合至更大的服務(wù)體系中，用戶可以享受到更加高效的旅程體驗服務(wù)。

整合用車場景中服務(wù)資源與車輛的互聯(lián)，提供高效便捷的旅程服務(wù)，是未來車內(nèi)交互設(shè)計的一個方向。

3 情感化—車輛與智能穿戴設(shè)備的互聯(lián)

情感化的服務(wù)體驗，即為用戶提供貼心、超預(yù)期的服務(wù)，讓用戶能夠完成基本操作任務(wù)的同時可以享受操作過程的一種體驗。

情感化交互，不僅僅是語音模塊語句反饋的自然、親切，而是能夠創(chuàng)造出一個懂你的產(chǎn)品，充分利用智能穿戴設(shè)備，通過系統(tǒng)化分析，為用戶提供定制化的服務(wù)體驗。智能可穿戴設(shè)備與車載系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)精確定制化服務(wù)，是未來車內(nèi)交互設(shè)計的一個方向。

試想一下，當我們在家中車內(nèi)空調(diào)已經(jīng)根據(jù)外部氣溫調(diào)節(jié)至舒適，靠近車輛，車門緩緩，坐進車內(nèi)，車輛已準備就緒，識別驗證身份后，賬戶系統(tǒng)會自動將你偏好的座椅位置，空調(diào)溫度，音樂類型等軟硬件信息，一次調(diào)節(jié)到位。除外，還可實現(xiàn)健康監(jiān)測功能，實時監(jiān)測用戶心率，血壓，必要時，自行聯(lián)絡(luò)醫(yī)院進行救助，正是依賴于智能穿戴互聯(lián)功能，將徹底解決這些問題。通過軟硬件的深度融合，打通控制信號，實現(xiàn)對硬件的智能調(diào)節(jié)。

4 結(jié)論

隨著技術(shù)的高速發(fā)展，信息與網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展使我們車載交互系統(tǒng)及汽車內(nèi)外的體驗都發(fā)生了巨大變化，本文結(jié)合目前已經(jīng)應(yīng)用或正在研發(fā)的前沿技術(shù)等方面，總結(jié)出未來車載交互系統(tǒng)發(fā)展趨勢主要為安全性、高效性、情感化三大方面，而交互系統(tǒng)的快速發(fā)展又為整個汽車行業(yè)、產(chǎn)業(yè)鏈提供了較多的新的需求及突破口。

參考文獻：

[1]SCHMIDT A，SPIESSL W，KERN D.Driving Automotive User Interface Research[J].IEEE Pervasive Computing，2010（1-3）：85-88.