在自動駕駛時代,無論車內空間還是汽車與周圍環境的人機互動(HMI),都將迎來顛覆性改變。屆時,汽車底盤很可能實現通用化,製造將主要依靠機器人,而交互體驗仍離不開人的設計。
在此前舉行的「芯創杯」高校未來汽車人機互動設計大賽(以下簡稱「『芯創杯』」大賽)全國總決賽上,參賽選手就通過一個個腦洞大開的作品,描繪出令人心馳神往的自動駕駛時代HMI 圖景。
比如,汽車座椅形態是相對固定的,北京理工大學伍睡團隊的作品則將座椅變成了一張床。「這個項目從創意到變成現實,還有很長的路要走路,需要進一步考慮在什麼情況下需要這種設計?如何進行操控?與駕乘者形成什麼樣的互動,才能讓人覺得舒服?這就是用戶體驗的價值。」大賽評委、廣汽研究院交互與體驗設計科及ADiGO 智能物聯繫統體驗設計負責人朱太平對《中國汽車報》記者說。據悉,「芯創杯」大賽由汽車電子產業聯盟、賽迪傳媒聯合主辦,中國計算機報社和賽普拉斯半導體技術有限公司共同承辦,旨在促進汽車人機互動交叉學科的發展,培養和挖掘更多創新型人才,為智能時代汽車產業的協同創新作出貢獻。
在「芯創杯」大賽總決賽後,朱太平與同為評委的華南理工大學設計學院廣東省人機互動設計工程技術研究中心主任姜立軍、賽普拉斯半導體公司汽車電子事業部總監文君培接受了記者的專訪,講述他們眼中自動駕駛時代HMI 的未來應用。
■ 人機互動要以安全可靠為先
《中國汽車報》:如何看待無人駕駛時代汽車HMI 未來的發展?
姜立軍:近年來,隨著信息、通訊、電子行業的大發展,HMI 領域誕生了諸多新技術,但能夠實現車規級的並不多,關鍵在於產品能否滿足安全性和可靠性。
比如,很長一段時間以來,汽車儀錶盤只能顯示車速和行駛裡程,有人認為太單調了,應該補充更豐富的內容。為了實現這一訴求,液晶儀錶盤應運而生,但問題也來了。液晶儀錶盤在-40℃的低溫環境下,顯示有時滯後一兩秒鐘,這給車輛行駛帶來安全隱患。因此,車規級必須面向普適的工況,滿足最嚴苛的環境要求。當然,對於一些與安全性關係不是特別大的部件,比如後座椅屏幕則可以採用消費級的技術。
目前比較遺憾的是,汽車HMI 領域雖湧現一些車規級技術,但還缺乏成熟的標準,有的主要是軟體、視覺層面的一些指南和推薦。
朱太平:以觸屏為例,其在車內使用環境與手機、電視的場景存在很大差異。在汽車工況下,消費級產品出現故障,進而給行車安全造成的傷害往往是非同尋常的。因此,HMI 的產品必須按車規級去做,不過未來可能走向混合的狀態。也就是說,隨著自動駕駛技術漸趨成熟,車內安全得到一定保障,涉及功能性安全的部件必須是車規級的;而為滿足個性化,特別是非駕駛層面的信息娛樂需求產品,可能會做成可插拔的模塊,有可能會是消費級的。
文君培:早期的汽車HMI 主要集中於信息娛樂系統,對於元器件的車規級要求並不嚴格,但隨著智能座艙的興起,越來越多車身模塊的控制會集成到信息娛樂系統上,比如雙閃燈、轉向燈等警示燈控制。這些應用對觸控螢幕和按鍵提出很高的可靠性要求,所以相應的元器件就需要採用車規級產品。目前,賽普拉斯應用於車載信息娛樂系統的觸摸驅動晶片,就已推出滿足ISO26262ASIL-B功能性安全要求的方案,這也是市場未來的發展趨勢。
對車企來說,安全性一定排在HMI發展的首位;其次是在採用新技術、新功能的同時,為消費者提供清晰的布局、操作和認知;再次則是要創造情感價值、使用價值或商品價值;然後要對新的技術和應用趨勢做出及時反饋。
■ 新技術應用要從用戶體驗出發
《中國汽車報》:當前,汽車HMI 領域存在哪些問題?
朱太平:我認為,當前汽車HMI 領域存在的主要挑戰是對新技術的合理選擇。車企希望將新技術作為產品賣點,但實際上很多技術有譁眾取寵之嫌。面對層出不窮的新技術,哪些可以用於汽車HMI,必須要做充分的驗證。此外,新技術越來越多,用戶的學習成本也越來越大,所以企業一定要有清晰的選擇策略。
原來,車內的HMI 界面主要是方向盤、物理按鍵、擋杆等。隨著汽車越來越智能,一些部件將被簡化。例如,原來車上有很多按鍵,每個都執行一個功能,現在通過觸摸式的智能開關、一塊觸控螢幕就可以實現多個功能,既節省成本,又提高效率。不過,前提是要我們對新技術的交互性、使用體驗進行深入研究,才能讓新技術產生價值,尤其是用戶體驗的價值。
前段時間,有車企在其價值百萬元的豪華車上配備了車道偏離預警和車道保持功能,但在實際使用過程中發現,在後方並沒有其他車輛的情況下,車輛行駛時輕微一偏就立馬被強制糾正過來,讓駕駛員感到十分不適。車企可以將這個功能做得更智能、邏輯更優化,比如先判斷安全級別,一般級別可通過聲音提醒,讓駕駛員觀察後方是否有車,再自己調整方向;危險級別,車輛則立即自動糾正。
我認為,現在汽車HMI 領域存在的普遍問題就是車企用力過猛,一定程度上忽視了交互體驗的重要性。新技術、新功能不斷湧現,我們一定要配合以清晰、簡單、有效的操作策略。
■ 個性化成為人機互動的發展趨勢
《中國汽車報》:當前,汽車交互技術層出不窮,你更看好哪些?
姜立軍:真正的HMI 是能感知人、理解人,去做判斷、預測、與人產生互動。自然HMI 是HMI 的最高目標,現在的問題是對大家對此的理解和研究還不夠。第一,從自然HMI 的角度看,語音是汽車HMI 的首選,但機械交互更可靠,例如雙閃燈、轉向燈。第二,從駕駛安全的角度看,按鍵要有即時的觸摸反饋,如震動、溫感等。一般實體按鈕可以及時反饋,但觸摸按鍵必須靠視覺判斷是否響應了操作。第三,要對情緒有感知,做到這一點很難,目前機器對人的理解還沒發展到這個程度,現在做情緒的感知主要還是基於行為主義,即認為所有的行為一定是人們某種心理的反映,但其實並非完全如此。例如,機器通過影像可以識別出30 多種表情,但它們是否全部真實反映了人的心理活動?如果通過表情、聲音、行為等多渠道方式進行反饋,可能更接近真實的狀態。
朱太平:我首先看好語音,因為交互講究打破沉寂,語音使用起來最方便。不過,語音技術現在還存在發展瓶頸,交互不夠智能。未來,機器可以與人自然對話,操作也會變得極其簡單;其次是屏上交互,包括觸控螢幕、智能表面、智能硬體等;再次則是監測傳感器或傳感器,通過它們的作用所產生的人機互動將更優。
展望未來,有一類人機互動手段會慢慢被淘汰,那就是人要用力氣去做的事情,比如手動調節座椅、拉手剎等。
現在車門自動打開技術的成本就大幅降低了。總之,機械類的人機互動將越來越少。
文君培:我具體來說說觸控螢幕應用的演變,從單點觸摸到多點觸摸,再增加震動及聲音反饋,屏上交互的準確率不斷提高,駕駛員可以盲操而不必分心駕駛。這些技術的發展和應用,出發點都是為了行車安全。總之,汽車HMI 的開發都要依照先保障安全、再追求體驗、進而優化體驗的順序,並從中觸發和催生更多新的應用。
個性化一定是汽車HMI 的重要發展趨勢之一。我個人比較看好的技術和應用大致有三個:一是聯接技術,比如在共享汽車應用場景中的個性化,座椅位置、溫度、音樂、消費行為等偏好的設定,這些數據可以直接從手機等智能終端,通過無線連接方式同步到車內中控系統,人一旦進入車內,與HMI 信息相關的電子模塊的個性化參數就被設定好,隨時開啟個性化的駕乘體驗;二是生物識別技術,比如人臉識別打開車門、指紋啟動車輛;三是數據記錄,當無人駕駛汽車發生事故,到底是負責自動駕駛的電子模塊算法不夠安全,還是人為幹預了汽車的自動控制?這就需要通過「黑盒子」,根據車身周圍環境和車內情況具體分析駕駛過程。