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人机交互新时代,无人驾驶最后门槛竟是它?

作者:华一汽车科技    来源:www.itas-hk.com    发布时间:2018-02-01 09:43    阅读:

随着新一代信息技术的发展,汽车智能化、网联化的趋势丰富了无人驾驶的范畴与深度,极大地推动了无人驾驶商业化的进程。无人驾驶在今天看来不算是一个全新的概念,部分车企巨头已经纷纷完成了无人驾驶的路测,并且各大汽车企业将无人驾驶初步商用化的时间点预估在 2025 年,不出10年,无人驾驶会成为现实 。从无人驾驶理念的提出到发展至今的智能网联化趋势,无人驾驶本质上都是解决人的出行需求。
 
随着各大汽车、互联网及科技巨头企业在 ADAS(高级辅助驾驶系统)、通信等方面的深入研究,无人驾驶作为一种出行方式,其在车辆安全驾驶的技术上有很大进展。但目前各车企关于汽车与人的交互研究还不够深入,情绪检测、自适应人机交互、眼球追踪、语境语音等提升汽车智能化、差异化的 HMI 技术还不够成熟,需要进一步优化。人机交互是无人驾驶市场化的关键,良好的人机系统有助于推动无人驾驶商用的进程,正如清华大学汽车工程系副教授、智能交通学者李升波所说“人机交互是无人驾驶汽车市场化的最后门槛”。
 
汽车智能化
 
车内人与车外人,车内人主要以驾驶员为核心,车外人主要以行人为核心。本文将从“人”的角度出发,探讨不同身份的人与车的交互方式:
 
对于车内人,目前各企业研究的热点集中在语音识别、手势控制这两种交互技术上;
 
对于车外人,目前与之相关的研究较少,人为驾驶模式的时候,行人通常会与司机有目光的交流以增加安全感;而无人驾驶阶段,这一互动就尤为困难,那么对行人开发新的信息反馈方式显得尤为必要,所以对车外人来说,车与人的交互方式是以信息反馈为目标进行研究。
 

1、车内人与车的交互方式

 
1.1 语音交互
 
语音交互最基本的目的是辅助行车安全,在安全性保障的基础上被用于提升车内的体验乐趣。根据车载市场语音调查报告显示,40% 的车企已将语音交互技术搭载在自己的产品上、50% 的车企正在开发语音交互系统,可见语音交互将逐渐成为车联网交互方式的主流,预计其将会成为无人驾驶领域排名第一的人机交互方式。
 
语音交互
 
语音交互在实际的运用过程中其实并不是很成熟,在众多交互的问题中,语音交互故障率高达 23%。语音交互主要的问题有:
 
交互的自然性低:现阶段语音命令主要以固定的搭配为主,可以接收的命令有限,而且受到地方口音与专有名词以及特殊语义的限制,大大降低了语音系统的识别性;
 
灵活性不够:系统对驾驶者发出的命令不能做出灵活性的修正,在驾驶人员口误的情况下,即使提高了识别的准确率,也无法获得正确的交互;
 
抗噪性:部分情况下车内不是单独只有驾驶员,还有其它乘客,语音交互系统如何正确区分驾驶员的命令、乘客之间的交流也是要解决的问题。
 
在无人驾驶车辆中,驾驶员对安全行驶的注意力会减弱,更多精力会投入到其它事情当中,对车内交互深度与智能度要求会更高,全自然的语音交流将成为用户真正渴望的交互方式,未来的语音交互不单单是命令式交互,更多的是场景化的应用。
 
 
1.2 手势交互
 
正确理解人类的手势语言,同样是汽车领域人机交互的研究热点。相比较语音控制和触摸屏,手势交互的技术门槛更高,交互形式复杂,现阶段的成熟度较低,手势控制实现起来更加困难。手势交互现阶段只能完成一些简单的交互,比如打电话、调节音量等操作。
 
手势交互
 
对汽车行业内的手势交互应用进行研究,总结出目前手势交互存在的问题有:功能单一,缺乏统一的规划,人与车的自然交互匮乏,多数企业的手势交互系统识别准确率不高,识别速度缓慢,这些问题使得人机体验质量下降。现有的手势交互难点有:
 
手势识别技术的成熟度不够,难以高质量地完成手势控制;
 
手势可表达的内容有限:相比较语音交互来说,手势交互难以表达清楚具体的任务内容,但在表达任务的执行对象上来说比语音交互更有优势;
 
不同手势之间的相似性以及手势范围的模糊性造成系统的误判。
 
未来手势交互除了要解决上述的难点,手势的设计也符合人的习惯,因为手势的交互需要投入一定的学习成本,未来人们更希望获得学习成本低、交互自然的体验。手势的设计也应尽可能简单,接近日常生活中人们自然交流的姿势,同时也应考虑不同人群的文化、习惯对手势交互进行相应的定制。
 

2、车外人与车的交互方式

 
行人过马路的安全感往往来自与驾驶员的眼神交流或挥手动作,人为驾驶时,很容易实现与车外行人的交流,而当路面上无人驾驶的比例上升时,驾驶员与行人的交流就显得尤为困难。无人驾驶阶段,驾驶员对路面的注意力不那么高,那么为保障行人安全感,驾驶员与行人的交互转化为车与行人的交互是一种必然趋势。
 
无人驾驶
 
关于车与行人的交互方式各研究机构也有不同的解决方案:
 
无人驾驶汽车与行人的交互现处于概念性的研发阶段,并没有实际地应用,对此方面进行研究的公司也比较少。现阶段主要的交互以视觉交互和听觉交互为主:
 
视觉交互除了要考虑各情况下展示的信息内容外,还应考虑车速对行人视觉的影响;
 
同样地,听觉交互除了考虑发出的信息内容外,声音的大小以及不同道路环境的干扰也是要研究的方向。
 
未来无人驾驶或许会出现更先进的与行人交互方式,但无论是采取什么样的交互方式,汽车所发出的信息要保证能为行人所识别及理解。车与行人自然地交互是未来无人驾驶必须要解决的问题,无人驾驶不应只考虑驾驶员的需求,对道路上所有人员包括行人、交警的需求考虑在内是十分有必要的。
 

3、结语

 
由于汽车本身生产的周期性长,目前部分无人驾驶与人交互的实现仍处于概念阶段。从交互的角度来说,人与车最自然的交互方式是没有交互,纵观目前市场的发展,现阶段的人机交互距离自然的交互还有很大的差别。目前人机交互的主要方式是人下达命令,由机器去执行,在这个过程中,人的命令是不能有失误,否则就无法实现正确的操作,这对于人的安全和体验有一定的隐患。
 
未来自然的人机交互应是以情景识别为主,即机器通过环境来预知人的需求,比如车辆燃料不够可以自动规划路线补充燃料、下雨时自动关闭窗户等更加智能地满足人的需求,以减少人的操作。
 
汽车的人机交互是无人驾驶最后的门槛,未来汽车的人机交互系统需要更安全、更稳定的技术,以实现更智能、更人性化的需求。这不是任何单方可以完成的事情,需要集合汽车、人工智能、心理学等不同领域的知识来完成这这一复杂的系统。

 

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