車載交互系統發展趨勢分析

孫瑋 劉仲賢 魏楚帆

摘 要：隨著技術的不斷發展和更新，車載交互系統也在發生巨大變化。本文通過對主機廠概念車、量產新車、以及供應商前沿技術等諸多方面的研究，提出并分析了未來車載交互系統發展趨勢，其主要體現為安全性、高效性、情感化三個方面。本文旨在明確行業發展現狀，引領產品緊跟行業發展水平，并洞悉行業缺口，引導創作出領先行業水平的產品。

關鍵詞：車載交互系統;安全性;高效性;情感化

車載交互系統是運用計算機、衛星定位、通訊、控制等技術來提供安全、環保及舒適性功能和服務的汽車電子設備，它是智能汽車的組成部分，也叫汽車電 子裝置。車載信息系統包括汽車電腦、智能導航儀、行車記錄儀、車載多媒體等。隨著電子、計算機、通訊等技術的不斷進步，車載交互系統的發展也經歷了從低級到高級的階段，從實現單一功能的簡單裝置到逐步發展為車載交互綜合平臺，汽車的內部空間、人機界面、操作和交互過程正在發生革命性的變化。當前，汽車內部的信息模型已經從單一的行車和車況信息模型逐步發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）交互信息在內的復雜信息體系。通過對主機廠概念車、量產新車、以及供應商前沿技術等諸多方面的研究，發現安全性、高效性、情感化是未來車載交互系統的發展趨勢，本文將從這三方面深入分析探討。

1 安全性—駕駛員駕駛狀態的即時監測及駕駛過程中的駕駛行為指導

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、預知性的、全方位的庇護。駕駛是一種高度復雜的任務，駕駛行為包含計劃、策略和操縱3個水平的任務層級和1600個獨立任務。據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，從而對行車安全構成威脅大部分的交通事故都是由駕駛人因素導致的，因此僅僅提供被動安全輔助、周圍環境監測已經無法滿足安全需求。所以在自動駕駛L5到來之前，駕駛員狀態監測、為駕駛員提供直觀路況信息是各大廠商的研發重點。

1.1 駕駛員駕駛狀態的即時監測

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

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

1.1.1 眼球追蹤

通過最新技術能夠觀察駕駛員眼瞼的開合細節、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，如果有潛在危險，系統會發出警報提醒駕駛員。

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，進行系統報警。

1.1.3瞳孔追蹤

該技術能夠持續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 方向盤操作監測

該技術能監測駕駛員方向盤轉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。

1.1.5腦電波檢測

通過監測駕駛員的注意力集中程度來判斷駕駛員的狀態，分別出車輛行進過程中各種腦電波的活動狀態，并識別哪種腦電波處于主導地位，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

結合AR和HUD技術，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，是未來車內交互設計的一個方向。

現階段國內交通路況復雜，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側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—車輛與其相關生活服務設施的互聯

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

汽車不再僅僅作為一個橫亙在用戶與環境之間生硬的設備，它已經轉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設施進行交互。未來汽車將會整合至更大的服務體系中，用戶可以享受到更加高效的旅程體驗服務。

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

3 情感化—車輛與智能穿戴設備的互聯

情感化的服務體驗，即為用戶提供貼心、超預期的服務，讓用戶能夠完成基本操作任務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，而是能夠創造出一個懂你的產品，充分利用智能穿戴設備，通過系統化分析，為用戶提供定制化的服務體驗。智能可穿戴設備與車載系統互聯，實現精確定制化服務，是未來車內交互設計的一個方向。

試想一下，當我們在家中車內空調已經根據外部氣溫調節至舒適，靠近車輛，車門緩緩，坐進車內，車輛已準備就緒，識別驗證身份后，賬戶系統會自動將你偏好的座椅位置，空調溫度，音樂類型等軟硬件信息，一次調節到位。除外，還可實現健康監測功能，實時監測用戶心率，血壓，必要時，自行聯絡醫院進行救助，正是依賴于智能穿戴互聯功能，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，實現對硬件的智能調節。

4 結論

隨著技術的高速發展，信息與網絡等技術的發展使我們車載交互系統及汽車內外的體驗都發生了巨大變化，本文結合目前已經應用或正在研發的前沿技術等方面，總結出未來車載交互系統發展趨勢主要為安全性、高效性、情感化三大方面，而交互系統的快速發展又為整個汽車行業、產業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.