
摘要:随着5G通信技术的广泛应用,各大主流车厂逐步依托汽车智能座舱来提供差异化网联服务。本文围绕数字化服务和数据互联的目标,在网联交互的语境下满足用户服务与体验需求,汽车智能网联座舱交互设计的创新发展模式亟待探索。本文梳理了汽车智能网联座舱功能的新定义(L0-L3),探究汽车智能座舱在网联维度的交互体验的现实可操作性,并以ARCFOXαT为研究对象,分析了面向L3阶段的智能座舱交互体验,为未来网联智能座舱研究与设计提供新思路。
关键词:汽车;网联座舱;交互体验;人车环
1.数字化智能座舱的功能级别划分
参照美国汽车工程师学会(SocietyofAutomotiveEngineers,简称SAE)对汽车自动驾驶等级的划分标准为:L0-L5,国内知名汽车研究机构又进一步将整个汽车智能座舱的等级划分为L0-L3,如图一。
其中,L0级主要是语音导航和交互、中控多媒体、液晶仪表等,其缺点是对外界环境缺乏感知;L1级主要有车联网、语音智能交互、中控大屏、大尺寸液晶仪表等,这标志着汽车智能座舱正式迈入了数字化时代;L2级比L1级增加了远程控制、多屏(W-HUD、流媒体后视镜、A柱盲区)互动、中控与仪表集成ECU等功能;L3级又比L2级多了“5G+V2X”、集成座舱域、AR-HUD、视觉DMS等功能[1]。
近年来,在座舱交互体验的学术研究上已经有了诸多相关研究,但聚焦在人车网聯服务、提供智能座舱网联体验升级等方面少有研究,其对智慧城市长期发展趋势保持关注。在座舱内部交互方面,Zhaohui Huang在研究中构建了驾驶环境中基于语音交互的HMI系统框架,研究以任务为导向的语音交互场景,并通过问答式的交互语言提升用户的信任度和驾驶体验[2]。在座舱AR应用领域, Martina Kramer 等人研究了在水平显示器上增加 AR 辅助信息流时的信息准确度,通过研究驾驶环境下,A R导航信息的显示效果和用户接受度,得出导航环境下的辅助动画可能是无法理解的, 容易分散驾驶员的注意力。在未来的AR技术应用时, 应该考虑信息的显示时机和 HUD 的优化设计[3]。在无人驾驶领域,Chia-Ming Chang 等人研究在自 动驾驶技术成熟之后,驾驶员如何与路上行人进行信息交流,在车辆穿越十字路口等场景下,保障行人安 全[4]。
但从目前来看,汽车智能座舱交互设计和研究还处在初级阶段,而且在以后很长时间内还将处于这一阶段。当前,L0级、L1级汽车智能座舱功能已然迅速得到普及,同时L2级、L3级功能渗透率也开始稳步增长。鉴于高端智能座舱市场还处于蓝海中,谁能抢滩占据较多市场份额,便能获取更多订单。
语音与多模态交互发展路径来讲,交互发展大概分为三种状态和方向,最初始用户通过方向盘按键,中控旋钮和车机大屏幕,对车机系统进行简单和娱乐指令交互。内容除了基础文字和语音指令,但它不会产生交互。随着车机大屏和手机映射的推广,手机上的应用服务内容可以映射到大屏幕,但因为手机对于驾驶安全的威胁和相关法律法规的限制,语音交互成为首选,而其交互内容增加了与外界信息交流,甚至进行简单预设。现在车机系统更加强调人、车、环境连接在一起,用户通过语音、数据和触摸等方式。本文以ARCFOXαT为例,以下着重讨论面向L3阶段的智能座舱交互体验,如图2所示。
2.面向L3阶段的智能网联座舱交互体验分析
面向L3阶段的智能座舱的交互体验以人-车-环为中心,从屏幕、记忆性设置和多场景交互等方面进行分别阐述。另外本文以哈曼与ARCFOX合作的L3级智能座舱系统“ARCFOXαT”为例展开分析:
2.1“一芯多屏”架构的多模态座舱交互体验
随着驾驶员对汽车座舱提出更高的实用性和科技感方面的需求,汽车智能座舱人机交互肯定会转向通过多维度智能操控来实现。在各大汽车厂商发布的未来汽车产品设计规划中,汽车智能座舱的多模态交互已被列为重点研发产品。多模态的设计方式,越来越被重视,因为多模态手势交互能够提升人机交互效率,突破空间和硬件的限制,让左右和前后的人更自由互动,高效沟通。通过自定义手势交互,能够让在驾驶过程中更快速去操控。另外语音交互的定位在于链接,链接情感,很多厂商尝试让情感化设计通过虚拟3D化的方式呈现,语音背后,通过全新的全新3D形象和新交互动作,能够是基于对用户动作和习惯的学习,对用户多种情景进行反馈,和情感交互,甚至在驾驶过程中疲劳检测,有效保证安全,获取最优驾驶交互体验。例如在ARCFOXαT的智能座舱系统以“一芯多屏”的架构,让车机屏幕随环境光线实时调节亮度的悬浮式触摸屏、HUD、12.3inch全液晶高色域仪表以及20.3inch中控屏幕,四屏互相跨屏联动,可有效满足用户的娱乐需求,为用户提供多维度操控体验,如图3。在智能座舱智能交互技术,很多车厂尝试在触摸、声纹、手势、人脸等交互,同时整合高级驾驶辅助系统(AdvancedDrivingAssistanceSystem,简称ADAS)等,去保障了用户出行的安全。在多模态交互方面,智能座舱一般选用“以触摸与语音为主,以功能、手势为辅”的多模态交互技术方案。该系统方案交互逻辑十分清晰,可极大提升用户操控的安全性与便利性。
2.2“网联互通”座舱的记忆体验
“网联互通”指的是多端打通,实现自然交互体验的效果。驾乘人员可开启声纹或者人脸识别功能登陆个人系统账户,并同步唤醒氛围灯、温度、座椅、方向盘等记忆调节。系统也支持绑定多个普通账号,现实多人共享。另外语音作为网联座舱交互的重要一环,用户可全场景语音打断、跨场景免唤醒延时持续对话,还支持声源定位、支持多种交互免唤醒命令,使得指令识别更为准确,尽最大可能达到自然交互体验的效果。
2.3多场景化交互体验
网联服务座舱在多场景交互场景中,以用户需求为导向,具有两大特征。第一在导航方面,导航已不单单是导航的能力,而是汽车服务能力的结合,从人-车-环体验维度,地图和摄像系统结合,支持记录沿途精彩的瞬间,动态灵活地规划行进路线,避开高峰拥堵线路。网联座舱另外一大特征在OTA远程实时更新,以保障整个座舱可以不断智能化、数字化迭代升级。例如ARCFOXαT智能座舱娱乐方面,容纳了非常丰富的内容生态:天气、听伴、喜马拉雅、网易云、酷狗音乐、今日头条等多款生活类、音乐类应用,以满足用户对不同内容的需求。