在GAI(通用人工智能)时代,智能座舱平台的HMI(人机交互界面)正迎来一场革命性的变革。随着AI技术的不断进步,未来的智能座舱将不再局限于传统的按键、旋钮和触摸屏交互,而是向着更加自然、智能、个性化的方向发展。本文将从多模态交互、个性化与主动交互、跨屏联动与无缝互联、安全性与可靠性、情感化与拟人化等几个关键维度,深入探讨GAI时代智能座舱平台HMI的发展方向,并结合具体案例进行分析。
多模态交互是指通过多种感官通道(如视觉、听觉、触觉等)与智能座舱进行交互,它能够提供更丰富、更直观、更便捷的交互体验。在GAI时代,多模态交互将实现深度融合,具体体现在以下几个方面:
语音是未来座舱交互的核心,它能够让用户在驾驶过程中无需分心操作屏幕,只需通过语音指令即可完成各种操作。例如,极氪的新专利通过语音数据预处理及两次“语音活动检测”,解决了语音指令停顿识别问题,提高了语音交互的准确性。此外,语音交互还将结合唇动识别等技术,实现“免唤醒”“离线交互”等功能,让交互更加自然流畅。
手势交互将结合语音识别、面部识别等多模态交互,提升准确率和执行效率。例如,小鹏MONA利用滑动手势进行多项操作,如三指右滑打开车设、三指左滑打开应用中心等,如果用户熟悉这些手势,可以显著提高交互效率。未来,随着AI技术的发展,手势识别的精度和响应速度将进一步提升,手势交互将成为智能座舱中不可或缺的一部分。
内饰屏幕尺寸、数量、形状等不断增加,同时将虚拟世界与真实世界无缝融合,将虚拟界面与真实环境叠加。宝马新世代超感智能座舱就采用了超近距投影技术打造的视平线全景显示,完全替代了传统仪表盘,让驾驶者能够更直观地获取行车信息。此外,增强现实(AR)技术也将广泛应用于导航、车辆信息显示等方面,为用户提供更加沉浸式的交互体验。
AI大模型能够根据用户的行为习惯、偏好等数据,提供个性化的交互体验和服务。例如,蔚来利用大语言模型(LLM)API,通过语音指令“Hey NOMI,给我来一个赛博朋克的氛围灯”,LLM API返回相应的颜色参数,ProtoPie Connect解析这些数据并控制氛围灯系统调整颜色和亮度。此外,智能座舱还可以根据用户的驾驶习惯、音乐喜好、导航偏好等,自动调整座椅位置、播放音乐、规划导航路线等,实现真正的“千人千面”。
智能座舱将从被动响应走向主动交互,主动感知用户的需求并提供相应的服务。例如,系统可以检测到用户疲劳驾驶的迹象,主动提醒用户休息,并提供放松的音乐或氛围灯效果。此外,智能座舱还可以根据用户的实时状态和环境变化,主动推送相关信息和服务,如在用户即将到达目的地时,主动提供周边的餐饮、娱乐等信息推荐。
智能座舱内部的多个屏幕(如中控屏、娱乐屏、HUD等)将实现更紧密的联动和协同工作。宝马首创的车内跨屏隔空投送技术,允许驾驶者根据不同需求定制不同功能区,并实现屏幕间的相互联动。例如,用户可以在中控屏上查看导航信息,同时在HUD上查看实时的路况信息和车辆状态,实现信息的无缝衔接和协同展示。
车机系统与用户的手机等移动设备实现深度整合,实现数据、应用、服务等的无缝同步和切换。例如,用户可以在手机上设置导航目的地,然后一键同步到车机系统。此外,车机系统还可以通过手机实现远程控制车辆、查看车辆状态、接收车辆信息等功能,为用户提供更加便捷的用车体验。
在设计HMI时,始终将驾驶安全放在首位。例如,宝马新世代超感智能座舱的“视觉锥”屏幕概念,通过特殊形状、角度和精度设计,让驾驶者的视线更加集中,引导其视线自然向前,从而提高了驾驶的安全性和专注度。此外,智能座舱还可以通过多模态交互技术,如语音、手势等,减少驾驶者在驾驶过程中对屏幕的依赖,降低分心驾驶的风险。
为了确保交互的实时性和可靠性,座舱人机交互的计算将更多依赖边缘计算,而不是云计算。同时,采用冗余设计,如多个传感器、多个计算单元等,确保系统在部分组件失效时仍能正常工作。例如,智能座舱可以配备多个摄像头、雷达等传感器,当其中一个传感器发生故障时,其他传感器可以继续工作,保证系统的正常运行。
通过拟人化的机器人、语音助手等,为用户提供更加人性化、有情感的交互体验。蔚来引入了拟人化的机器人NOMI,ProtoPie通过信号控制NOMI的表情变化、头部转动,让NOMI的动作更加符合自然生物的运动方式。此外,智能座舱还可以通过情感化的界面设计、动画效果等,营造出温馨、舒适的车内氛围,提升用户的使用体验。
智能座舱能够识别用户的情感状态(如快乐、悲伤、愤怒等),并根据情感状态提供相应的反馈和服务。例如,在用户感到压力大时,系统可以播放舒缓的音乐,调整座椅按摩强度等。此外,情感识别技术还可以用于监测驾驶员的情绪状态,如疲劳、愤怒等,及时提醒驾驶员注意安全。
宝马新世代超感智能座舱集成了多项创新技术,如超近距投影技术打造的视平线全景显示、视觉锥屏幕概念、超感智控方向盘等。它通过多模态交互技术,实现了语音、手势、视觉等多种交互方式的深度融合,为用户提供了更加自然、便捷的交互体验。同时,它还通过个性化定制功能,根据用户的驾驶习惯和偏好,自动调整座椅位置、导航路线等,实现个性化的驾驶体验。
蔚来在智能座舱的设计中利用ProtoPie结合API插件、大语言模型(LLM)API和Python Bridge,探索和实现了更加智能化和个性化的座舱交互方式。例如,蔚来利用ProtoPie将语音助手NOMI集成到座舱系统中,通过语音指令实现对车内设备的控制和信息的查询。此外,蔚来还通过情感识别技术,监测驾驶员和乘客的情绪状态,并根据情绪状态提供相应的服务,如调节音乐、灯光等。
在GAI时代,智能座舱平台的HMI将朝着多模态交互、个性化与主动交互、跨屏联动与无缝互联、安全性与可靠性、情感化与拟人化等方向发展。通过不断的技术创新和优化,未来的智能座舱将为用户提供更加自然、智能、个性化的交互体验,让驾驶变得更加安全、便捷和愉悦。同时,智能座舱也将成为人机交互领域的重要研究和发展方向,为汽车行业的发展带来新的机遇和挑战。