车载交互系统发展趋势分析

孙玮 刘仲贤 魏楚帆

摘 要：隨着技术的不断发展和更新，车载交互系统也在发生巨大变化。本文通过对主机厂概念车、量产新车、以及供应商前沿技术等诸多方面的研究，提出并分析了未来车载交互系统发展趋势，其主要体现为安全性、高效性、情感化三个方面。本文旨在明确行业发展现状，引领产品紧跟行业发展水平，并洞悉行业缺口，引导创作出领先行业水平的产品。

关键词：车载交互系统;安全性;高效性;情感化

车载交互系统是运用计算机、卫星定位、通讯、控制等技术来提供安全、环保及舒适性功能和服务的汽车电子设备，它是智能汽车的组成部分，也叫汽车电 子装置。车载信息系统包括汽车电脑、智能导航仪、行车记录仪、车载多媒体等。随着电子、计算机、通讯等技术的不断进步，车载交互系统的发展也经历了从低级到高级的阶段，从实现单一功能的简单装置到逐步发展为车载交互综合平台，汽车的内部空间、人机界面、操作和交互过程正在发生革命性的变化。当前，汽车内部的信息模型已经从单一的行车和车况信息模型逐步发展成为包括汽车信息、汽车间（Car to Car）信息、汽车和其它信息载体（Car to X）交互信息在内的复杂信息体系。通过对主机厂概念车、量产新车、以及供应商前沿技术等诸多方面的研究，发现安全性、高效性、情感化是未来车载交互系统的发展趋势，本文将从这三方面深入分析探讨。

1 安全性—驾驶员驾驶状态的即时监测及驾驶过程中的驾驶行为指导

安全的概念不仅仅局限于生命的最后一道防线，它延展为对驾乘者主动的、预知性的、全方位的庇护。驾驶是一种高度复杂的任务，驾驶行为包含计划、策略和操纵3个水平的任务层级和1600个独立任务。据美国微软的研究表明，驾驶中的人机交互很容易引起注意力分散，从而对行车安全构成威胁大部分的交通事故都是由驾驶人因素导致的，因此仅仅提供被动安全辅助、周围环境监测已经无法满足安全需求。所以在自动驾驶L5到来之前，驾驶员状态监测、为驾驶员提供直观路况信息是各大厂商的研发重点。

1.1 驾驶员驾驶状态的即时监测

如何主动地通过智能辅助技术来获取驾驶员的状态，并在一些特殊情况下采取预防性的措施是目前车内交互设计的其中一个方向。

随着科技的不断进步，对驾驶状态的监测方式方法也多种多样，如眼球追踪、头部追踪、瞳孔追踪、方向盘操作监测、脑电波监测等监测方法。

1.1.1 眼球追踪

通过最新技术能够观察驾驶员眼睑的开合细节、视线移动的模式，从而探测出驾驶员是否在睡觉及疲劳状态，如果有潜在危险，系统会发出警报提醒驾驶员。

1.1.2 头部追踪

通过定位驾驶员面部上的点，从而使监控能够判断出面部眉毛的位置，甚至能精准计算出眼睑开合的高度，从而判断出驾驶员是否处于疲劳状态，进行系统报警。

1.1.3瞳孔追踪

该技术能够持续追踪驾驶员瞳孔变化的情况，利用高级软件算法和信号处理能力，来分析瞳孔反射的情况，从而判断驾驶员的疲劳状况。

1.1.4 方向盘操作监测

该技术能监测驾驶员方向盘转动的速度及角度变化，并和之前存储的驾驶员信息进行对比，如有异常从而判断驾驶员状态。

1.1.5脑电波检测

通过监测驾驶员的注意力集中程度来判断驾驶员的状态，分别出车辆行进过程中各种脑电波的活动状态，并识别哪种脑电波处于主导地位，从而判断出此时驾驶员注意力是否集中。

1.2 驾驶过程中的驾驶行为指导

结合AR和HUD技术，将获取到的路况信息第一时间反馈给驾驶者，以帮助驾驶者做出正确的判断，是未来车内交互设计的一个方向。

现阶段国内交通路况复杂，容易让很多新手司机对驾驶做出错误的判断，很多厂商也因此把研发侧重点放在如何减轻驾驶员的认知负担方面。HUD虚拟辅助行车线路提示，可以使车辆行驶在安全路线，同时还可以显示最佳过弯路线等信息，不仅增加驾驶安全性，也有助于提高驾驶乐趣。

2 高效性—车辆与其相关生活服务设施的互联

高效性的概念不仅仅局限于车内空间的交互，它延展为对整个驾驶旅程过程中与车相关的所有关联物的交互。

汽车不再仅仅作为一个横亘在用户与环境之间生硬的设备，它已经转换成为了一个高效的连接枢纽，使乘客在驾驶空间就可以与生活服务设施进行交互。未来汽车将会整合至更大的服务体系中，用户可以享受到更加高效的旅程体验服务。

整合用车场景中服务资源与车辆的互联，提供高效便捷的旅程服务，是未来车内交互设计的一个方向。

3 情感化—车辆与智能穿戴设备的互联

情感化的服务体验，即为用户提供贴心、超预期的服务，让用户能够完成基本操作任务的同时可以享受操作过程的一种体验。

情感化交互，不仅仅是语音模块语句反馈的自然、亲切，而是能够创造出一个懂你的产品，充分利用智能穿戴设备，通过系统化分析，为用户提供定制化的服务体验。智能可穿戴设备与车载系统互联，实现精确定制化服务，是未来车内交互设计的一个方向。

试想一下，当我们在家中车内空调已经根据外部气温调节至舒适，靠近车辆，车门缓缓，坐进车内，车辆已准备就绪，识别验证身份后，账户系统会自动将你偏好的座椅位置，空调温度，音乐类型等软硬件信息，一次调节到位。除外，还可实现健康监测功能，实时监测用户心率，血压，必要时，自行联络医院进行救助，正是依赖于智能穿戴互联功能，将彻底解决这些问题。通过软硬件的深度融合，打通控制信号，实现对硬件的智能调节。

4 结论

随着技术的高速发展，信息与网络等技术的发展使我们车载交互系统及汽车内外的体验都发生了巨大变化，本文结合目前已经应用或正在研发的前沿技术等方面，总结出未来车载交互系统发展趋势主要为安全性、高效性、情感化三大方面，而交互系统的快速发展又为整个汽车行业、产业链提供了较多的新的需求及突破口。

参考文献：

[1]SCHMIDT A，SPIESSL W，KERN D.Driving Automotive User Interface Research[J].IEEE Pervasive Computing，2010（1-3）：85-88.