Analisis ringkas tentang perkembangan interaksi manusia-komputer dalam kokpit pintar

Pada masa ini, kereta bukan sahaja berubah dari segi sumber kuasa, kaedah pemanduan dan pengalaman pemanduan, tetapi kokpit juga telah mengucapkan selamat tinggal kepada ruang mekanikal dan elektronik yang membosankan sebahagian daripada kehidupan orang di luar rumah dan pejabat "ruang ketiga" selepas itu. Melalui teknologi tinggi seperti pengecaman muka dan cap jari, interaksi suara/gerak isyarat dan kaitan berbilang skrin, kokpit pintar hari ini dalam kereta telah meningkatkan dengan ketara keupayaan mereka dalam persepsi alam sekitar, pengumpulan dan pemprosesan maklumat, dan telah menjadi "pembantu pintar" untuk pemanduan manusia. .

Salah satu tanda penting bahawa kokpit pintar mengucapkan selamat tinggal kepada elektronik ringkas dan memasuki peringkat pembantu pintar ialah interaksi antara manusia dan kokpit berubah daripada pasif kepada aktif "pasif" ini. Dan "aktif" ditakrifkan berpusat pada kokpit itu sendiri. Pada masa lalu, pertukaran maklumat dimulakan terutamanya oleh orang, tetapi kini ia boleh dimulakan oleh kedua-dua orang dan mesin Tahap interaksi antara orang dan mesin telah menjadi simbol penting untuk menentukan tahap produk kokpit pintar.

Latar belakang perkembangan interaksi manusia-komputer

Ia boleh dicerminkan daripada sejarah komputer dan telefon bimbit Perkembangan kaedah interaksi antara mesin dan manusia, daripada kerumitan kepada kesederhanaan, daripada pergerakan abstrak kepada interaksi semula jadi. Trend pembangunan interaksi manusia-komputer yang paling penting pada masa hadapan adalah untuk memindahkan jentera daripada tindak balas pasif kepada interaksi aktif. Melihat lanjutan trend ini, matlamat utama interaksi manusia-mesin adalah untuk membuat antropomorfosis mesin, menjadikan interaksi antara manusia dan mesin sebagai semula jadi dan lancar seperti komunikasi antara manusia. Dalam erti kata lain, sejarah interaksi manusia-komputer ialah sejarah orang menyesuaikan diri daripada mesin kepada menyesuaikan diri dengan orang melalui mesin.

Pembangunan kokpit pintar mempunyai proses yang sama. Dengan kemajuan teknologi elektronik dan jangkaan pemilik kereta, semakin banyak isyarat dan fungsi elektronik di dalam dan di luar kereta, supaya pemilik kereta dapat mengurangkan pembaziran sumber perhatian dan dengan itu mengurangkan gangguan pemanduan interaksi kereta telah berubah secara beransur-ansur akibat: Tombol/papan kekunci fizikal - skrin sentuh digital - kawalan bahasa - interaksi keadaan semula jadi.

Interaksi semulajadi ialah model ideal untuk interaksi manusia-komputer generasi seterusnya

Apakah interaksi semula jadi?

Ringkasnya, komunikasi dicapai melalui pergerakan, pengesanan mata, bahasa, dsb. Modaliti kesedaran di sini lebih khusus serupa dengan "persepsi" manusia. Bentuknya bercampur dengan pelbagai persepsi dan sepadan dengan lima persepsi utama manusia tentang penglihatan, pendengaran, sentuhan, bau, dan rasa. Media maklumat yang sepadan termasuk pelbagai penderia, seperti bunyi, video, teks dan inframerah, tekanan dan radar. Kereta pintar pada asasnya ialah robot berawak. Dua fungsinya yang paling kritikal ialah kawalannya sendiri dan fungsi berinteraksi dengan manusia Tanpa salah satu daripadanya, ia tidak akan dapat berfungsi dengan cekap dengan orang ramai. Oleh itu, sistem interaksi manusia-komputer yang pintar adalah sangat diperlukan.

Cara merealisasikan interaksi semula jadi

Semakin banyak penderia disepadukan ke dalam kokpit, dan penderia meningkatkan bentuk Keupayaan untuk kepelbagaian, kekayaan data dan ketepatan. Di satu pihak, ia menjadikan permintaan kuasa pengkomputeran dalam kokpit melonjak ke hadapan, dan sebaliknya, ia juga memberikan sokongan keupayaan persepsi yang lebih baik. Aliran ini memungkinkan untuk mencipta inovasi adegan kokpit yang lebih kaya dan pengalaman interaktif yang lebih baik. Antaranya, pemprosesan visual adalah kunci kepada teknologi interaksi manusia-komputer kokpit. Dan teknologi gabungan adalah penyelesaian sebenar Sebagai contoh, apabila ia berkaitan dengan pengecaman pertuturan dalam keadaan bising, mikrofon sahaja tidak mencukupi. Dalam kes ini, orang boleh mendengar secara selektif ucapan seseorang, bukan sahaja dengan telinga mereka, tetapi juga dengan mata mereka. Oleh itu, dengan mengenal pasti sumber bunyi dan membaca bibir secara visual, adalah mungkin untuk memperoleh hasil yang lebih baik daripada pengecaman suara mudah. Jika sensor adalah pancaindera seseorang, maka kuasa pengkomputeran adalah otak manusia yang interaktif secara automatik Algoritma AI menggabungkan penglihatan dan pertuturan Melalui pelbagai kaedah kognitif, ia boleh memproses pelbagai isyarat seperti muka, pergerakan, postur. dan pengenalan suara. Hasilnya, interaksi sasaran manusia yang lebih bijak boleh dicapai, termasuk pengesanan mata, pengecaman pertuturan, kaitan pengecaman bahasa pertuturan dan pengesanan status keletihan pemandu, dsb.

Reka bentuk interaksi kakitangan kabin biasanya perlu diselesaikan melalui pengkomputeran tepi dan bukannya pengkomputeran awan. Tiga perkara: keselamatan, masa nyata dan keselamatan privasi. Pengkomputeran awan bergantung pada rangkaian Untuk kereta pintar, bergantung pada rangkaian wayarles tidak dapat menjamin kebolehpercayaan sambungannya. Pada masa yang sama, kelewatan penghantaran data tidak dapat dikawal dan interaksi lancar tidak dapat dijamin. Untuk memastikan pengalaman pengguna yang lengkap untuk domain keselamatan automatik, penyelesaiannya terletak pada pengkomputeran tepi.

Namun, keselamatan maklumat peribadi juga merupakan salah satu masalah yang dihadapi. Ruang peribadi di dalam teksi adalah sangat selamat dari segi keselamatan. Pengecaman suara diperibadikan hari ini terutamanya dilaksanakan pada awan, dan maklumat biometrik peribadi seperti cap suara boleh memaparkan maklumat identiti peribadi dengan lebih mudah. Dengan menggunakan reka bentuk AI tepi pada bahagian kereta, maklumat biometrik peribadi seperti gambar dan bunyi boleh ditukar menjadi maklumat semantik kereta dan kemudian dimuat naik ke awan, sekali gus memastikan keselamatan maklumat peribadi kereta itu dengan berkesan.

Dalam era pemanduan autonomi, kecerdasan interaktif mesti sepadan dengan kecerdasan pemanduan

Pada masa hadapan, tiada siapa akan Penerbangan kolaboratif dengan pesawat akan menjadi fenomena lama, dan interaksi dron dalam kokpit akan menjadi antara muka pertama untuk orang ramai menguasai kemahiran penerbangan aktif. Pada masa ini, bidang pemanduan pintar menghadapi masalah evolusi yang tidak sekata Tahap interaksi manusia-komputer ketinggalan di belakang peningkatan pemanduan autonomi, menyebabkan masalah pemanduan autonomi yang kerap dan menghalang perkembangan pemanduan autonomi. Ciri-ciri tingkah laku kerjasama interaksi manusia-komputer ialah gelung operasi manusia. Oleh itu, fungsi interaksi manusia-komputer mestilah konsisten dengan fungsi pemanduan autonomi. Kegagalan berbuat demikian akan mengakibatkan risiko keselamatan fungsian yang serius yang dijangkakan, yang dikaitkan dengan sebahagian besar insiden pemanduan autonomi yang membawa maut. Sebaik sahaja antara muka interaksi manusia-komputer dapat memberikan hasil kognitif pemanduan sendiri, sempadan tenaga sistem pemanduan autonomi dapat difahami dengan lebih lanjut, yang akan membantu meningkatkan penerimaan fungsi pemanduan autonomi tahap L+.

Sudah tentu, kaedah interaksi kokpit pintar semasa adalah lanjutan daripada ekosistem Android telefon mudah alih, terutamanya disokong oleh skrin hos. Monitor hari ini semakin besar dan lebih besar, dan ini sebenarnya kerana fungsi keutamaan rendah menduduki ruang fungsi keutamaan tinggi, menyebabkan gangguan isyarat tambahan dan menjejaskan keselamatan operasi. Pada masa hadapan, walaupun paparan fizikal masih akan wujud, saya percaya ia akan digantikan dengan interaksi manusia-komputer semula jadi + AR-HUD.

Jika sistem pemanduan pintar dibangunkan kepada L4 atau ke atas, orang ramai akan dibebaskan daripada pemanduan yang membosankan dan memenatkan, dan kereta akan menjadi "ruang kediaman ketiga rakyat." Dengan cara ini, kedudukan kawasan hiburan dan kawasan fungsi keselamatan (interaksi manusia-komputer dan kawalan automatik) dalam teksi akan ditukar pada masa hadapan, dan kawasan keselamatan akan menjadi kawasan kawalan utama. Pemanduan autonomi ialah interaksi antara kereta dan alam sekitar, dan interaksi antara manusia ialah interaksi antara manusia dan kereta.

Kedua, dialog automatik + antara muka dialog AR-HUD adalah lebih selamat Apabila berkomunikasi dengan perkataan atau gerak isyarat, ia boleh mengelak daripada mengalihkan perhatian pemandu, dengan itu meningkatkan keselamatan pemandu dengan selamat. Ini sememangnya tidak boleh dilakukan pada skrin kokpit yang besar, tetapi ARHUD mengelakkan masalah ini sambil memaparkan isyarat pengesan pemanduan autonomi.

Ketiga, kaedah perbualan semula jadi ialah kaedah perbualan semula jadi yang tersirat, ringkas dan beremosi. Anda tidak boleh menduduki terlalu banyak ruang fizikal yang berharga di dalam kereta, tetapi anda boleh bersama orang bebas itu pada bila-bila masa dan di mana sahaja. Oleh itu, pada masa hadapan, integrasi intra-domain pemanduan pintar dan kokpit pintar akan menjadi kaedah pembangunan yang lebih selamat, dan pembangunan akhir akan menjadi sistem pusat kereta.

Prinsip praktikal interaksi manusia-komputer

Interaksi sentuhan

Skrin konsol tengah awal hanya memaparkan maklumat radio, dan kebanyakan kawasan memuatkan sejumlah besar butang interaksi fizikal pada asasnya mencapai komunikasi dengan manusia melalui interaksi sentuhan.

Dengan perkembangan interaksi pintar, skrin besar yang dikawal berpusat telah muncul dan butang interaksi fizikal telah mula berkurangan secara beransur-ansur. Skrin kawalan pusat yang besar semakin besar dan lebih besar, menduduki kedudukan yang semakin penting. Butang fizikal pada konsol tengah telah dikurangkan kepada tiada Pada masa ini, penghuni tidak lagi boleh berinteraksi dengan orang lain melalui sentuhan Namun, pada peringkat ini, secara beransur-ansur orang tidak lagi menggunakan sentuhan untuk berkomunikasi dengan orang lain , tetapi terutamanya menggunakan penglihatan untuk berkomunikasi. Tetapi sangat menyusahkan orang untuk berkomunikasi dengan manusia dalam kokpit pintar hanya menggunakan penglihatan. Terutama semasa memandu, 90% perhatian visual manusia mesti ditumpukan untuk memerhati keadaan jalan raya, supaya mereka boleh fokus pada skrin untuk masa yang lama dan bercakap dengan kokpit pintar.

Interaksi suara

(1) Prinsip interaksi suara.

Pemahaman pertuturan semula jadi - pengecaman pertuturan - pertuturan menjadi pertuturan.

(2) Senario diperlukan untuk interaksi suara.

Aplikasi senario kawalan suara terutamanya mempunyai dua elemen Satu ialah ia boleh menggantikan fungsi tanpa gesaan pada skrin sentuh dan mempunyai dialog semula jadi dengan antara muka manusia-mesin lain ialah ia meminimumkan antara muka manusia-mesin Kesan kawalan manual meningkatkan keselamatan.

Pertama, apabila anda pulang dari kerja, anda ingin mengawal kenderaan dengan cepat, maklumat pertanyaan, penghawa dingin, tempat duduk, dsb. semasa memandu. Dalam perjalanan jauh, siasat kawasan perkhidmatan dan stesen minyak di sepanjang jalan, dan siasat jadual. Yang kedua ialah menggunakan suara untuk menghubungkan segala-galanya. Muzik dan hiburan sub-skrin di dalam kereta boleh dibangkitkan dengan cepat. Jadi apa yang perlu kita lakukan ialah mengawal kenderaan dengan cepat.

Pertama ialah mengawal kereta dengan pantas Fungsi asas termasuk melaraskan pencahayaan persekitaran dalam kereta, melaraskan kelantangan, melaraskan kawalan suhu penyaman udara dalam kereta, melaraskan tingkap. melaraskan cermin pandang belakang, dan mengawal kenderaan dengan cepat Tujuan asal adalah untuk membolehkan pemandu mengawal kenderaan dengan lebih cepat, mengurangkan gangguan dan membantu meningkatkan faktor operasi yang selamat. Interaksi bahasa jauh adalah pintu masuk penting kepada pelaksanaan keseluruhan sistem, kerana sistem mesti memahami arahan suara pemandu dan menyediakan navigasi pintar. Kami bukan sahaja boleh menerima tugas secara pasif, tetapi kami juga boleh memberikan anda perkhidmatan tambahan seperti pengenalan destinasi dan perancangan jadual.

Kemudian, terdapat pemantauan kenderaan dan pemandu semasa operasi masa nyata, prestasi dan status kenderaan seperti tekanan tayar, suhu tangki, penyejuk, dan enjin minyak boleh ditanya pada bila-bila masa. Pertanyaan maklumat masa nyata membantu pemandu memproses maklumat lebih awal. Sudah tentu, anda juga harus memberi perhatian dalam masa nyata apabila mencapai titik kritikal amaran. Selain pemantauan dalaman, pemantauan luaran tentunya juga diperlukan pemantauan bercampur biometrik dan pemantauan suara boleh memantau emosi pemandu. Ingatkan pemandu untuk bersorak pada masa yang sesuai untuk mengelakkan kemalangan jalan raya. Serta langkah berjaga-jaga untuk bunyi keletihan yang disebabkan oleh pemanduan jangka panjang. Akhir sekali, dari segi hiburan multimedia, adegan memandu, bermain muzik dan radio adalah operasi dan keperluan yang paling kerap. Selain fungsi mudah seperti main, jeda dan penukaran lagu, pembangunan fungsi diperibadikan seperti pengumpulan, pendaftaran akaun, pembukaan sejarah mainan, penukaran susunan mainan dan interaksi di tapak juga sedang menunggu.

Menampung ralat

Toleransi kesalahan mesti dibenarkan dalam perbualan suara. Toleransi kesalahan asas juga dikendalikan berdasarkan senario demi senario. Yang pertama ialah pengguna tidak faham, dan pengguna diminta untuk menyebutnya sekali lagi Yang kedua ialah pengguna telah mendengar tetapi tidak mempunyai keupayaan untuk menangani masalah yang ketiga ialah ia diiktiraf sebagai mesej ralat , yang boleh disahkan lagi.

Pengecaman muka

(1) Prinsip pengecaman muka.

Teknologi pengecaman ciri muka dalam kokpit secara amnya merangkumi tiga aspek berikut: pemeriksaan ciri muka dan pengecaman corak. Memandangkan keseluruhan maklumat di Internet menjadi biogenik, maklumat muka menjadi input pada berbilang platform, dan kereta menjadi tumpuan Internet of Everything Memandangkan lebih banyak senario penggunaan terminal mudah alih berpindah ke kereta, pendaftaran akaun dan pengesahan identiti perlu dilakukan dalam. kereta itu.

(2) Senario penggunaan pengecaman muka.

Sebelum memandu, anda mesti masuk ke dalam kereta untuk mengesahkan maklumat pemilik kereta dan mendaftarkan ID permohonan. Semasa berjalan, pengecaman muka adalah senario kerja utama untuk keletihan dengan mata tertutup semasa berjalan, peringatan telefon, tiada penglihatan dan menguap.

Interaksi semata-mata boleh menyusahkan pemandu. Contohnya, menggunakan suara sahaja terdedah kepada salah arah dan operasi sentuhan mudah, dan pemandu tidak dapat memenuhi prinsip 3 saat. Hanya apabila pelbagai kaedah interaksi seperti suara, gerak isyarat dan penglihatan disepadukan, sistem pintar boleh berkomunikasi dengan pemandu dalam pelbagai senario dengan lebih tepat, mudah dan selamat.

Cabaran dan masa depan interaksi manusia-komputer

Cabaran interaksi manusia-komputer

Interaksi semula jadi yang ideal bermula dengan pengalaman pengguna dan mencipta pengalaman interaktif yang selamat, lancar dan boleh diramal. Tetapi walau sekaya mana pun kehidupan, kita mesti sentiasa bermula dari fakta Masih banyak cabaran pada masa kini.

Pada masa ini, salah pengiktirafan interaksi semula jadi masih sangat serius, dan kebolehpercayaan serta ketepatan dalam semua keadaan kerja dan sepanjang masa adalah jauh dari mencukupi. Oleh itu, dalam pengecaman gerak isyarat, kadar pengecaman gerak isyarat berdasarkan penglihatan masih sangat rendah, jadi pelbagai algoritma mesti dibangunkan untuk meningkatkan ketepatan dan kelajuan pengecaman. Gerak isyarat yang tidak disengajakan mungkin disalah anggap sebagai tindakan arahan, tetapi sebenarnya ini hanyalah salah satu daripada banyak salah faham Dalam kes pergerakan, unjuran, getaran dan oklusi cahaya adalah semua isu teknikal utama. Oleh itu, untuk mengurangkan kadar salah pengiktirafan, pelbagai cara teknikal perlu disokong secara menyeluruh dengan menggunakan kaedah pengesahan gabungan pelbagai sensor, pengesahan bunyi dan kaedah lain untuk dipadankan dengan senario operasi. Kedua, masalah kelancaran interaksi semula jadi semasa masih merupakan kesukaran yang mesti diatasi, memerlukan penderia yang lebih maju, keupayaan yang lebih berkuasa, dan pengkomputeran yang lebih cekap. Pada masa yang sama, keupayaan pemprosesan bahasa semula jadi dan ekspresi niat masih di peringkat awal, dan memerlukan penyelidikan mendalam tentang teknologi algoritma.

Pada masa hadapan, interaksi manusia-komputer kokpit akan bergerak ke arah dunia maya dan hubungan emosi

Salah satu sebab mengapa pengguna sanggup membayar untuk fungsi pintar tambahan di luar mobiliti kereta ialah perbualan dan pengalaman. Kami menyebut di atas bahawa pembangunan kokpit pintar pada masa hadapan adalah berpusatkan manusia, dan ia akan berkembang menjadi ruang ketiga dalam kehidupan orang ramai.

Interaksi manusia-komputer jenis ini bukanlah satu tindak balas panggilan yang mudah, tetapi pengalaman komunikasi berbilang saluran, berbilang peringkat dan berbilang mod. Dari perspektif penghuni, sistem interaksi manusia-komputer kokpit pintar masa depan akan menggunakan bahasa pintar sebagai alat komunikasi utama, dan sentuhan, gerak isyarat, dinamik, ekspresi, dan lain-lain sebagai alat komunikasi tambahan, membebaskan tangan dan mata penghuni untuk mengurangkan risiko manipulasi pemandu.

Dengan peningkatan penderia dalam kokpit, peralihan objek perkhidmatan interaksi manusia-komputer daripada berpusatkan pemandu kepada perkhidmatan penumpang kenderaan penuh adalah trend yang pasti. Kokpit pintar membina ruang maya, dan interaksi semula jadi antara orang akan membawa pengalaman hiburan realiti lanjutan yang mengasyikkan yang baharu. Konfigurasi yang berkuasa, digabungkan dengan peralatan interaktif yang berkuasa di kokpit, boleh membina metaverse dalam kereta dan menyediakan pelbagai permainan yang mengasyikkan. Kokpit pintar mungkin pembawa yang baik untuk ruang asal.

Interaksi semula jadi antara manusia dan mesin juga membawa hubungan emosi Kokpit menjadi teman seseorang, teman yang lebih bijak, mempelajari tingkah laku, tabiat dan pilihan pemilik kereta, dan mengesan bahagian dalam persekitaran kokpit, digabungkan dengan lokasi semasa kenderaan, untuk memberikan maklumat dan gesaan berfungsi secara proaktif apabila diperlukan. Dengan perkembangan kecerdasan buatan, dalam hidup kita, kita berpeluang untuk melihat hubungan emosi manusia secara beransur-ansur mengambil bahagian dalam kehidupan peribadi kita Memastikan teknologi yang baik mungkin satu lagi isu utama yang mesti kita hadapi pada masa itu. Tetapi tidak kira apa, teknologi akan berkembang ke arah ini.

Ringkasan interaksi manusia-komputer dalam kokpit pintar

Dalam persaingan sengit semasa dalam industri automobil, sistem kokpit kecerdasan buatan telah menjadi Isu utama untuk merealisasikan pembezaan fungsi keseluruhan kilang mesin ialah sistem interaksi manusia-komputer kokpit berkait rapat dengan tingkah laku komunikasi, bahasa dan budaya orang, jadi ia perlu sangat setempat. Interaksi manusia-komputer kenderaan pintar ialah satu kejayaan penting untuk peningkatan jenama syarikat kenderaan pintar China dan satu kejayaan untuk teknologi kenderaan pintar China untuk membimbing arah aliran pembangunan teknologi dunia.

Pengintegrasian interaksi dan interaksi ini akan memberikan pengalaman mendalam yang lebih komprehensif pada masa hadapan, terus menggalakkan kematangan kaedah dan teknologi interaksi baharu, dan berharap untuk berkembang daripada pengalaman semasa -meningkatkan fungsi kepada Ciri yang mesti ada untuk kokpit pintar masa hadapan. Pada masa hadapan, teknologi interaksi kokpit pintar dijangka meliputi pelbagai keperluan perjalanan, sama ada keperluan keselamatan asas atau keperluan psikologi yang lebih mendalam kepunyaan dan kesedaran diri.

Atas ialah kandungan terperinci Analisis ringkas tentang perkembangan interaksi manusia-komputer dalam kokpit pintar. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!