淺談車輛上的人機(jī)交互

許婷婷　周遠(yuǎn)輝

摘 要：本文主要通過(guò)探討幾種應(yīng)用在車輛上的常見(jiàn)的人機(jī)交互方式，通過(guò)對(duì)比分析相關(guān)的問(wèn)題來(lái)了解車輛上不同人機(jī)交互方式之間的差異與優(yōu)劣。

關(guān)鍵詞：人機(jī)交互 手機(jī)互聯(lián) 手勢(shì)識(shí)別

Discussion about Man-machine Interactive based on Vehicles

Xu Tingting Zhou Yuanhui

Abstract：This paper mainly discusses several common human-computer interaction methods applied in vehicles， through comparative analysis of related issues to understand the differences and advantages and disadvantages of different human-computer interaction modes on the vehicle.

Key words：human-computer interaction， Mobile Internet， gesture recognition

1 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，車輛變得越來(lái)越智能，人們?cè)絹?lái)越注重舒適性，便捷性，人機(jī)交互變得尤為重要。人們對(duì)人機(jī)交互的要求也越來(lái)越高，尤其是在車輛行駛過(guò)程中希望能夠安全便捷的對(duì)車輛進(jìn)行控制。車輛使用中常見(jiàn)的人機(jī)交互有按鍵、旋鈕、觸控、語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等。本文針對(duì)其中幾種方式進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)比探討。

2 語(yǔ)音交互

語(yǔ)音交互使用的是語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，所謂語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)就是讓計(jì)算機(jī)（或機(jī)器）通過(guò)識(shí)別和理解過(guò)程把人類的語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的技術(shù)。本文中的語(yǔ)音交互是用戶通過(guò)語(yǔ)音與車輛交互，車輛通過(guò)車載揚(yáng)聲器、中控屏與用戶交互，用戶可以通過(guò)方向盤按鍵或指定關(guān)鍵詞喚醒語(yǔ)音交互。

語(yǔ)音交互與傳統(tǒng)的物理按鍵、觸摸操作相比較，可以讓駕駛?cè)藛T在不用視線轉(zhuǎn)移及手離方向盤的情況下，輕松安全的完成對(duì)車身、娛樂(lè)、導(dǎo)航等功能的操作;語(yǔ)音交互因其便利的人機(jī)交互操作方式，可以讓駕乘人員感到更多的駕駛、乘車及旅途樂(lè)趣（圖1）。

語(yǔ)音喚醒：用戶可以通過(guò)喚醒詞、中控屏或者方向盤按鍵喚醒語(yǔ)音交互功能。

語(yǔ)音免喚醒：部分常用的用戶需求，用戶可以直接表達(dá)，語(yǔ)音交互功能喚醒的同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別。

喚醒+指令：用戶無(wú)需通過(guò)喚醒詞喚醒后再表達(dá)，結(jié)合喚醒詞一句話表達(dá)完意圖，語(yǔ)音助手喚醒同時(shí)進(jìn)行識(shí)別。

二次交互：在特定的場(chǎng)景下，用戶可以與車輛進(jìn)行多輪交互。

語(yǔ)音打斷：語(yǔ)音播放過(guò)程中，用戶可以打斷，并說(shuō)出新的指令。

喚醒詞變更：用戶可以更換喚醒詞。

語(yǔ)音糾錯(cuò)：用戶可以重新輸入語(yǔ)音指令。

語(yǔ)音助手發(fā)音定制：用戶可以根據(jù)自己的喜好更換語(yǔ)音機(jī)器人發(fā)音。

退出語(yǔ)音：車輛退出語(yǔ)音交互功能。

娛樂(lè)類語(yǔ)音交互：用戶可以通過(guò)語(yǔ)音控制娛樂(lè)相關(guān)的功能（導(dǎo)航、音量、音樂(lè)、視頻、收音機(jī)、電話等）。

車控類語(yǔ)音交互：用戶可以通過(guò)語(yǔ)音控制空調(diào)、天窗、燈光等功能。

當(dāng)前語(yǔ)音交互缺點(diǎn)：用戶口音不標(biāo)準(zhǔn)時(shí)精準(zhǔn)識(shí)別較為困難，車內(nèi)噪音較大時(shí)不易識(shí)別指令。

3 手勢(shì)識(shí)別

手勢(shì)識(shí)別技術(shù)主要包括手勢(shì)分割、手勢(shì)特征提取、靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別、動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別等。目前應(yīng)用在車輛上的手勢(shì)識(shí)別通常通過(guò)車內(nèi)傳感器以及攝像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)。可以通過(guò)預(yù)設(shè)手勢(shì)指令來(lái)對(duì)車輛相關(guān)功能進(jìn)行控制。

交互說(shuō)明：1.多指滑動(dòng)指三指及三指以上的滑動(dòng)操作;2.圖示中橙色框代表儀表顯示屏，藍(lán)色框代表娛樂(lè)系統(tǒng)顯示屏;3.圖示以外的手勢(shì)操作均無(wú)響應(yīng);4.AR導(dǎo)航啟動(dòng)和切換時(shí)間需要3-5秒，需要儀表本地考慮轉(zhuǎn)場(chǎng)動(dòng)畫;5.狀態(tài)機(jī)的判斷處理邏輯由儀表端處理：娛樂(lè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將滑動(dòng)切屏請(qǐng)求發(fā)給儀表，儀表判斷是否接收切換或切換到哪個(gè)界面，儀表判斷處理后，將相應(yīng)功能界面的切屏請(qǐng)求反饋給娛樂(lè)系統(tǒng)，娛樂(lè)系統(tǒng)再將相應(yīng)的信息通過(guò)LVDS傳輸給儀表。

實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可以預(yù)設(shè)更多手勢(shì)指令來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的功能控制，比如三根手指向上滑動(dòng)和向下滑動(dòng)分別來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)多媒體音量，手指順時(shí)針花圈和逆時(shí)針花圈來(lái)進(jìn)行上一曲和下一曲的歌曲切換等。

當(dāng)前手勢(shì)切換的缺點(diǎn)：駕駛員手會(huì)離開(kāi)方向盤，和語(yǔ)音交互相比不利于駕駛安全，手勢(shì)較多或者較為復(fù)雜時(shí)不利于記憶，容易誤操作。

4 手機(jī)互聯(lián)

手機(jī)是現(xiàn)代人最常用的工具，幾乎時(shí)刻攜帶在身，讓手機(jī)與車輛互聯(lián)可以讓用戶更方便的對(duì)車輛進(jìn)行控制。手機(jī)互聯(lián)技術(shù)是一種低成本的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案，其中以手機(jī)投屏映射到車機(jī)的方案應(yīng)用最為廣泛。手機(jī)投屏技術(shù)是將手機(jī)的屏幕內(nèi)容投射到車機(jī)上，實(shí)現(xiàn)將手機(jī)屏幕上常用功能在車載導(dǎo)航屏幕上應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)，既能利用手機(jī)的運(yùn)算能力，又能充分利用車載導(dǎo)航的大屏，以及車載音響的音效的能力。

1、用戶可以在中控屏上控制手機(jī)，使用手機(jī)資源;

2、用戶可以在中控屏上查看手機(jī)界面;

3、用戶可以在中控屏上操作連接、控制手機(jī);

4、用戶可以中控屏上查看互聯(lián)界面;

5、用戶可以通過(guò)語(yǔ)音、方向盤按鍵、中控屏等控制手機(jī)互聯(lián)應(yīng)用;

6、用戶可以通過(guò)手機(jī)互聯(lián)在車上播放手機(jī)端的音樂(lè)。

當(dāng)前手機(jī)互聯(lián)缺點(diǎn)：增加手機(jī)功耗。

5 藍(lán)牙鑰匙

藍(lán)牙鑰匙也屬于手機(jī)互聯(lián)的一種，從名稱也可以看出，主要實(shí)現(xiàn)鑰匙功能。和上文提到的偏娛樂(lè)性的手機(jī)投屏交互功能不同的是，藍(lán)牙鑰匙會(huì)關(guān)系到車輛安全。藍(lán)牙鑰匙是在距離車輛較近的情況下，可以使用手機(jī)藍(lán)牙進(jìn)行車輛控制的一種功能。藍(lán)牙鑰匙可實(shí)現(xiàn)物理鑰匙的主要功能，比如四門解閉鎖，后備箱解鎖等相關(guān)操作。實(shí)現(xiàn)更便捷的車控操作。并且實(shí)體鑰匙有的功能它都有，實(shí)體鑰匙沒(méi)有的功能它也有，比如：遠(yuǎn)程鑰匙授權(quán)、遠(yuǎn)程啟動(dòng)車輛、遠(yuǎn)程熱車以及冷車等功能。

用戶通過(guò)手機(jī)APP進(jìn)行遠(yuǎn)程/藍(lán)牙車控操作后，手機(jī)APP將“藍(lán)牙車控操作指令”通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送給 IVI、將“遠(yuǎn)程車控操作指令”通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給后臺(tái)服務(wù)器再由后臺(tái)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給IVI。IVI將收到的遠(yuǎn)程/藍(lán)牙車控指令通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的執(zhí)行單元（BCM，AC，SMM）。執(zhí)行單元執(zhí)行完指令后，將執(zhí)行結(jié)果按照原路返回給用戶。

當(dāng)前的藍(lán)牙鑰匙可以實(shí)現(xiàn)較多功能，減少物品的攜帶，但是仍然需要拿出手機(jī)進(jìn)行操作，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)感進(jìn)車的藍(lán)牙鑰匙已經(jīng)在研發(fā)中，期待能夠盡快普及到車輛上，讓車輛使用更便捷。

6 結(jié)論

當(dāng)前的人機(jī)交互方式仍然各有優(yōu)缺點(diǎn)， 按鍵控制這種傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式還是無(wú)法完全取代，在后續(xù)智能座艙不同應(yīng)用場(chǎng)景上難免出現(xiàn)一些問(wèn)題，故在一些安全等級(jí)較高的應(yīng)用場(chǎng)景，往往會(huì)采用兩種甚至兩種以上的生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相信車輛上的人機(jī)交互會(huì)越來(lái)越成熟，越來(lái)越安全、舒適。

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