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  • 自動化系統

    智能座艙中多模態交互設計

    轉載 :  zaoche168.com   2022年11月23日

    智能座艙中新技術、新場景、新模式不斷涌現,設計師需要考慮如何讓駕駛員在駕駛車輛時有安全、高效、舒適的人機交互體驗,多模態交互將會成為未來人機交互的主流。


     什么是智能座艙與多模態交互

    跟傳統座艙相比,智能座艙的“智能”主要體現在以下幾個方面:

    智能化:App遠程控制、智能形象+語音歡迎語等;

    科技性:高精地圖、智能導航、疲勞監測、駕駛坐姿調整等;

    易用性:多屏互聯(中控屏、儀表盤)等;

    安全感:底盤操控、駕乘品質感等;

    人性化:自動泊車、尋找充電樁、自動充電等;

    第三空間:沉浸式座艙、智能游戲等。

     

     什么是多模態交互

    “多模態交互”就是融合了人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等多種感官,計算機利用多種通信通道響應輸入,并充分模擬人與人之間的交互方式。

    智能座艙中常見的模態有哪些?

    目前智能座艙的模態包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺,對應的模態在智能座艙的體現:

    視覺:HUD+儀表盤+中控+后視鏡+氛圍燈

    聽覺:音樂+語音交互+警示音

    觸覺:方向盤+按鍵+中控+擋位+座椅+安全帶更多用于提示場景

    手勢:隔空控制音量、切換歌曲、控制車窗等場景

    嗅覺:不同氣味用于不同場景,疲勞場景可提神


     智能座艙常見模態的優缺點

    智能座艙的大部分的信息都放在視覺通道里面,這無疑會增加駕駛員的認知負荷,單模態交互難以滿足復雜的駕駛場景,各模塊彼此間的關聯性不強,大大降低了信息感知的價值。

    如何實現高效、安全、易用的人機交互,避免駕駛員注意力分散,降低交互認知和改善人車交互體驗是值得思考的問題。

    多模態的交互如何改善駕駛過程的安全與效率?


     智能座艙為什么需要多模態交互

    研究表明,人更習慣多模態交互,尤其高優先級消息以多模態的冗余增益可以加快處理時間,例如視覺+聽覺或視覺+振動觸覺警告比單模警告擁有更快響應。

    通過【多重資源理論】和【態勢感知】兩個模型來進行分析

    多重資源理論:一個通道接收的信息是有上限的,當信息過載時,會導致人的認知負荷,從而降低效率。為避免視覺通道超負荷,可以將部分信息通過聽覺通道呈現,這能有效降低司機的工作負荷。

    態勢感知:態勢感知是一種感受者根據環境因素而動態、整體地理解當前情境的能力,由此可以提升對安全風險的發現識別、理解分析及響應能力,以便于做出最終的決策與行動。

    比如,對新手司機來說在駕駛中,會比較關注路面,這時候如果在視覺上彈出信息,就很容易分散注意力,這就是態勢感知的喪失。而通過語音或者觸覺的通道去反饋,可以提高了安全性和效率。

    智能座艙多模態交互的重要性對駕駛員行為和狀態進行多模監測

    通過對方向盤的轉向,行駛軌跡,油門的加減速,以及視覺攝像頭的分析,可以判斷駕駛員是否在開啟ADAS系統后,處于瞌睡、疲勞、分心等脫離駕駛狀態中。

    多模提示讓駕駛員保持良好的態勢感知

    當車輛開啟ACCAdaptive Cruise Control)功能時,車輛監測車外環境,包括其他車輛的運動狀態、特定工況等,結合車內動態信息顯示在AR-HUD上,比如當下時速、車距、基本車輛信息,幫助駕駛員判斷前車運動軌跡,增強態勢感知,降低駕駛員工作負荷,及時作出有效判斷及行動。


     智能座艙多模態交互的應用


    1. 語音+視覺

    語音交互在實際應用中是不可見的,如果不與其他模態進行融合,很難預判出他們發出的指令處于哪個狀態。比如在進行語音命令時,它產生的狀態有:喚醒-聆聽-識別-播報-持續傾聽,通過中控屏幕上的語音虛擬形象狀態屬性來區別不同階段,可以提高駕駛員的安全感。


    2. 視覺+觸覺

    小鵬P7打開車道輔助時,為了減少駕駛員在開車時低頭看儀表盤,方向盤會通過抖動的方式來提示目前車輛壓線的狀態;另外,還可以通過方向盤的物理按鍵喚醒語音,語音虛擬形象的狀態變化顯示在中控屏上。

    除了常規的多模態交互以外,在廣義的模態交互還包括了什么?

    通過面部特征識別分析當前駕駛者的坐姿設置,自動調節座椅和方向盤高度

    換而言之,通過眼動追蹤、心電、呼吸特征監測駕駛者是否疲勞、身體異常、分神等異常情況,進行多模態警示,來保障駕駛者的安全。

    標簽:智能座艙 我要反饋 
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    人物志
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