스마트 조종석에서의 인간-컴퓨터 상호 작용 개발에 대한 간략한 분석

현재 자동차는 동력원, 운전 방식, 운전 경험 측면에서 변화했을 뿐만 아니라, 조종석도 기존의 지루한 기계 및 전자 공간과 작별하고 지능 수준이 급상승하여 '제3의 공간'이 되었습니다. "집과 사무실 밖에서 사람들의 삶을 뒤쫓다. Three Spaces". 얼굴 및 지문 인식, 음성/제스처 상호 작용, 멀티스크린 연결 등의 첨단 기술을 통해 오늘날 자동차의 스마트 조종석은 환경 인식, 정보 수집 및 처리 능력을 크게 향상시켰으며 인간 운전을 위한 "지능형 보조자"가 되었습니다. .

스마트 조종석은 단순한 전자 장치에서 벗어나 지능형 보조 장치 단계로 진입합니다. 중요한 징후 중 하나는 사람과 조종석 간의 상호 작용이 수동적에서 능동적으로 바뀌는 것입니다. 이 "수동적"과 "능동적"은 운전을 기반으로 합니다. 객실 자체는 중앙에 정의되어 있습니다. 과거에는 정보 교환이 주로 사람에 의해 시작되었지만 이제는 사람과 기계 사이의 상호 작용 수준이 스마트 콕핏 제품의 수준을 정의하는 중요한 상징이 되었습니다.

인간-컴퓨터 상호작용 발전의 배경

컴퓨터와 휴대폰의 역사는 기계와 사람 사이의 상호작용 방법의 발전을 반영할 수 있습니다. 복잡성에서 단순함으로, 추상적인 행동에서 자연으로. 상호 작용. 미래 인간-컴퓨터 상호작용의 가장 중요한 발전 추세는 기계를 수동적 반응에서 능동적 상호작용으로 바꾸는 것입니다. 이러한 추세를 확장해 보면, 인간-기계 상호작용의 궁극적인 목표는 기계를 의인화하여 인간과 기계의 상호작용을 인간 간의 의사소통처럼 자연스럽고 원활하게 만드는 것입니다. 즉 인간-컴퓨터 상호작용의 역사는 사람이 기계에서 기계를 통해 사람에게 적응하는 역사이다.

스마트 조종석 개발도 비슷한 과정을 거칩니다. 전자 기술의 발전과 자동차 소유자의 기대에 따라 자동차 내부와 외부에 점점 더 많은 전자 신호와 기능이 존재하므로 자동차 소유자는 주의력 낭비를 줄여 운전에 방해가 되는 현상을 줄일 수 있습니다. 그 결과, 자동차 상호 작용은 물리적인 손잡이/키보드 - 디지털 터치 스크린 - 언어 제어 - 자연 상태 상호 작용 등 점차적으로 변화했습니다.

자연스러운 상호작용은 차세대 인간-컴퓨터 상호작용의 이상적인 모델입니다.

자연스러운 상호작용이란 무엇인가요?

간단히 말하면, 의사소통은 움직임, 시선추적, 언어 등을 통해 이루어집니다. 여기서의 의식 양식은 보다 구체적으로 인간의 "지각"과 유사합니다. 그 형태는 다양한 인식이 혼합되어 있으며 시각, 청각, 촉각, 후각 및 미각의 다섯 가지 주요 인간 인식에 해당합니다. 해당 정보매체에는 소리, 영상, 문자, 적외선, 압력, 레이더 등 다양한 센서가 포함된다. 스마트 자동차는 본질적으로 유인 로봇입니다. 가장 중요한 두 가지 기능은 자기 제어와 사람과의 상호 작용입니다. 그 중 하나가 없으면 사람과 효율적으로 협력할 수 없습니다. 따라서 지능적인 인간-컴퓨터 상호작용 시스템이 매우 필요하다.

자연스러운 상호 작용을 구현하는 방법

조종석에 점점 더 많은 센서가 통합되고 센서를 통해 형태 다양화, 데이터 풍부함 및 정확성이 향상되었습니다. 한편으로는 조종석의 컴퓨팅 성능 수요를 도약시키는 동시에 다른 한편으로는 더 나은 인식 기능 지원도 제공합니다. 이러한 추세를 통해 더욱 풍부한 조종석 장면 혁신과 더 나은 대화형 경험을 만들 수 있습니다. 그 중 시각처리는 조종석 인간-컴퓨터 상호작용 기술의 핵심이다. 그리고 융합 기술은 진정한 솔루션입니다. 예를 들어 시끄러운 환경에서 음성 인식을 수행하는 경우 마이크만으로는 충분하지 않습니다. 이 경우 사람들은 귀뿐만 아니라 눈으로도 누군가의 말을 선택적으로 들을 수 있다. 따라서 시각적으로 음원을 식별하고 입술을 읽는 방식으로 단순한 음성인식보다 더 좋은 결과를 얻을 수 있다. 센서가 사람의 오감이라면 컴퓨팅 파워는 자동으로 상호작용하는 인간의 두뇌다. AI 알고리즘은 시각과 음성을 결합해 얼굴, 움직임, 자세 등 다양한 신호를 처리할 수 있다. 그리고 음성인식. 그 결과, 시선 추적, 음성 인식, 음성 언어 인식 연계, 운전자 피로 상태 감지 등을 포함하여 보다 지능적인 인간 대상 상호 작용을 달성할 수 있습니다.

조종석 직원 상호 작용의 디자인은 일반적으로 클라우드 컴퓨팅보다는 엣지 컴퓨팅을 통해 완성되어야 합니다. 3가지 포인트: 보안, 실시간 및 개인 정보 보호. 클라우드 컴퓨팅은 네트워크에 의존합니다. 스마트 자동차의 경우 무선 네트워크에 의존하는 것은 연결의 안정성을 보장할 수 없습니다. 동시에 데이터 전송 지연은 제어할 수 없으며 원활한 상호 작용을 보장할 수 없습니다. 자동화된 보안 도메인에 대한 완전한 사용자 경험을 보장하기 위한 솔루션은 엣지 컴퓨팅에 있습니다.

그러나 개인정보 보안 역시 직면한 문제 중 하나입니다. 운전실 내 개인 공간은 안전 측면에서 특히 안전합니다. 오늘날의 개인화 음성인식은 주로 클라우드에서 구현되며, 성문 등 개인 생체정보는 개인 신원정보를 보다 편리하게 표시할 수 있다. 자동차 측 엣지 AI 디자인을 활용해 사진, 소리 등 개인 생체 정보를 자동차 의미 정보로 변환해 클라우드에 업로드함으로써 자동차 개인정보의 보안을 효과적으로 확보할 수 있다.

자율주행 시대에는 대화형 지능이 운전 지능과 일치해야 합니다

가까운 미래에는 드론 협력 비행이 오랜 현상이 될 것이며 조종석에서의 드론 상호 작용은 인간이 제어하는 ​​것이 될 것입니다. 활성 비행 기술의 첫 번째 인터페이스입니다. 현재 지능형 운전 분야는 인간과 컴퓨터의 상호작용 수준이 자율주행의 발전에 뒤처져 자율주행 문제가 빈번히 발생하고 자율주행 발전을 저해하는 불균등한 진화 문제에 직면해 있다. 인간-컴퓨터 상호작용 협력 행위의 특징은 인간 조작 루프(Human Operation Loop)이다. 따라서 인간-컴퓨터 상호작용 기능은 자율주행 기능과 일치해야 한다. 그렇게 하지 않으면 대다수의 치명적인 자율 주행 사고와 관련된 심각한 기능 안전 위험이 예상됩니다. 인간-컴퓨터 상호 작용 인터페이스가 자신의 운전에 대한 인지 결과를 제공할 수 있게 되면 자율 주행 시스템의 에너지 경계를 더 잘 이해할 수 있으며 이는 L+ 수준 자율 주행 기능의 수용을 향상시키는 데 크게 도움이 될 것입니다.

물론 현재의 스마트 조종석 상호작용 방식은 주로 호스트 화면에서 지원되는 휴대폰 Android 생태계의 확장입니다. 오늘날의 모니터는 점점 더 커지고 있는데 이는 실제로 낮은 우선순위 기능이 높은 우선순위 기능의 공간을 점유하여 추가적인 신호 간섭을 일으키고 작동 안전에 영향을 미치기 때문입니다. 미래에는 물리적 디스플레이가 여전히 존재하더라도 자연스러운 인간-컴퓨터 상호작용 + AR-HUD로 대체될 것이라고 믿습니다.

지능형 운전 시스템이 L4 이상으로 발전하면 사람들은 지루하고 피곤한 운전에서 해방되고, 자동차는 '인민의 제3의 생활공간'이 될 것입니다. 이와 같이 향후 운전실 내 엔터테인먼트 영역과 안전 기능 영역(인간-컴퓨터 상호작용 및 자동 제어)의 위치가 변경되어 안전 영역이 주요 제어 영역이 됩니다. 자율주행은 자동차와 환경의 상호작용이고, 사람과 자동차의 상호작용은 이 둘이 통합되어 사람, 자동차, 환경의 협업을 완성하여 완전한 폐쇄 루프를 형성합니다.

둘째, 자동 대화 + AR-HUD 대화 인터페이스는 말이나 몸짓으로 소통할 때 운전자의 시선을 방해하지 않아 운전 안전성을 향상시킬 수 있습니다. 대형 조종석 화면에서는 이것이 불가능하지만 ARHUD는 자율주행 감지 신호를 표시하면서 이 문제를 회피합니다.

셋째, 자연스러운 대화법은 암묵적이고 간결하며 감성적인 자연스러운 대화법입니다. 차 안에서 소중한 물리적 공간을 너무 많이 차지할 수는 없지만 언제 어디서나 자유로운 사람과 함께 할 수 있습니다. 따라서 앞으로는 스마트 드라이빙과 스마트 콕핏의 도메인 내 통합이 보다 안전한 개발 방식이 될 것이며, 최종 개발은 자동차의 중앙 시스템이 될 것이다.

인간-컴퓨터 상호작용의 실제 원리

터치 상호작용

초기 센터 콘솔 화면에는 무선 정보만 표시되었으며 대부분의 영역에 이러한 버튼이 많이 배치되었습니다. 기본적으로 인간과의 의사소통은 촉각적 상호작용을 통해 이루어진다.

지능형 상호작용이 발달하면서 중앙 제어를 위한 대형 화면이 등장하고 물리적 상호작용 버튼의 수가 점차 줄어들기 시작했습니다. 대형 중앙 제어 화면은 점점 더 커지고 있으며 점점 더 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 센터 콘솔의 물리적 버튼은 이제 더 이상 터치를 통해 사람과 상호 작용할 수 없게 되었습니다. 그러나 이 단계에서는 사람들이 더 이상 터치를 사용하여 다른 사람과 소통하지 않습니다. , 그러나 주로 의사소통을 위해 비전을 사용합니다. 하지만 스마트 조종석에서 시각만을 사용하여 인간과 소통하는 것은 절대 불편할 것입니다. 특히 운전 중에는 인간의 시각적 관심의 90%를 도로 상황을 관찰하는 데 집중해야 장시간 화면에 집중하고 스마트 조종석과 대화할 수 있다.

음성 상호작용

(1) 음성 상호작용의 원리.

자연스러운 음성의 이해 - 음성 인식 - 음성을 음성으로 변환합니다.

(2) 음성 상호작용에 필요한 시나리오입니다.

음성 제어 시나리오 적용에는 두 가지 주요 요소가 있습니다. 하나는 터치 스크린에서 프롬프트 없이 기능을 대체할 수 있다는 점과 인간-기계 인터페이스와 자연스러운 대화가 가능하다는 점입니다. 인간-기계 인터페이스의 수동 제어가 미치는 영향 보안을 향상시킵니다.

먼저, 퇴근하고 집에 오면 운전 중에 빠르게 차량 제어, 정보 조회, 에어컨, 좌석 등을 확인하고 싶다. 장거리 여행에서는 도중에 휴게소와 주유소를 조사하고 일정을 조사하세요. 두 번째는 음성을 사용하여 모든 것을 연결하는 것입니다. 자동차 내 음악 및 하위 화면 엔터테인먼트를 빠르게 불러올 수 있습니다. 그래서 우리가 해야 할 일은 차량을 빠르게 제어하는 ​​것입니다.

첫번째는 차량을 빠르게 제어하는 ​​것입니다. 기본 기능에는 차량 내 주변 조명 조정, 볼륨 조정, 차량 내 에어컨 온도 조절 장치 조정, 창문 조정, 백미러 조정이 포함됩니다. 차량을 빠르게 제어하는 ​​원래 의도는 운전자가 차량을 더 빠르게 제어하고 방해 요소를 줄이는 것입니다. 시스템이 운전자의 음성 지시를 이해하고 지능적인 내비게이션을 제공해야 하기 때문에 원격 언어 상호작용은 전체 시스템 구현에 있어 중요한 관문입니다. 수동적으로 업무를 접수할 수 있을 뿐만 아니라 목적지 소개, 일정 계획 등의 추가 서비스도 제공할 수 있습니다.

이후에는 차량과 운전자에 대한 모니터링이 실시간으로 이루어지며, 타이어 공기압, 탱크온도, 냉각수, 엔진오일 등 차량 성능과 차량 상태를 언제든지 문의하실 수 있습니다. 실시간 정보 조회를 통해 운전자가 사전에 정보를 처리할 수 있습니다. 물론, 경고 임계점에 도달하면 실시간으로 주의를 기울여야 합니다. 내부 모니터링 외에도 외부 모니터링도 물론 필요하다. 생체인식과 음성 모니터링을 혼합해 운전자의 감정까지 모니터링할 수 있다. 교통 사고를 피하기 위해 적절한 시간에 운전자에게 힘을 실어주십시오. 장시간 운전으로 인한 피로음에 대한 주의사항도 함께 담겨있습니다. 마지막으로 멀티미디어 엔터테인먼트 측면에서 운전 장면, 음악 재생, 라디오 재생이 가장 빈번한 작업이자 요구 사항입니다. 재생, 일시정지, 곡 전환 등의 단순 기능 외에도 수집, 계정 등록, 플레이 이력 공개, 재생 순서 전환, 현장 상호작용 등 개인화된 기능 개발도 기다리고 있다.

오류 수용

음성 대화에서는 내결함성을 허용해야 합니다. 기본 내결함성도 시나리오별로 처리됩니다. 첫째는 사용자가 이해하지 못하여 다시 말해달라고 하는 경우이고, 둘째는 사용자가 듣기는 했으나 문제 처리 능력이 없어 오류 메시지로 인식하는 경우이다. 다시 확인할 수 있는 것입니다.

얼굴 인식

(1) 얼굴 인식의 원리.

조종석의 얼굴 특징 인식 기술은 일반적으로 얼굴 특징 검사와 패턴 인식의 세 가지 측면을 포함합니다. 인터넷의 전반적인 정보가 생체화되면서 얼굴 정보가 여러 플랫폼에서 입력되고, 자동차가 만물인터넷의 중심이 되면서 모바일 단말기 사용 시나리오가 자동차로 옮겨가면서 계정 등록 및 신원 인증이 필요하게 되었습니다. 자동차.

(2) 얼굴 인식 사용 시나리오.

운전 전 반드시 차량에 탑승하여 차량 소유자 정보를 확인하고 애플리케이션 ID를 등록해야 합니다. 걷는 동안 눈을 감고 걷는 피로, 전화 알림, 시력 없음, 하품에 대한 주요 작업 시나리오는 얼굴 인식입니다.

간단한 상호작용은 운전자를 더욱 불편하게 만들 수 있습니다. 예를 들어, 음성만 사용하면 방향이 잘못되고 단순한 터치 조작이 발생하기 쉬우며 운전자는 3초 원칙을 충족할 수 없습니다. 음성, 제스처, 시각 등 다양한 상호 작용 방법이 통합되어야 지능형 시스템이 다양한 시나리오에서 운전자와 보다 정확하고 편리하며 안전하게 통신할 수 있습니다.

인간-컴퓨터 상호 작용의 과제와 미래

인간-컴퓨터 상호 작용의 과제

이상적이고 자연스러운 상호 작용은 사용자의 감정에서 시작되어 안전하고 원활하며 예측 가능한 상호 작용 경험을 만듭니다. 그러나 삶이 아무리 풍요로워도 우리는 항상 사실로부터 출발해야 ​​합니다. 현재에도 여전히 난관이 많습니다.

현재 자연스러운 상호작용에 대한 오인은 여전히 ​​매우 심각하며 모든 작업 조건 및 전천후에서의 신뢰성과 정확성은 아직 충분하지 않습니다. 따라서 동작 인식에서는 아직 시각에 의존하는 동작 인식률이 매우 낮기 때문에 인식의 정확성과 속도를 향상시키기 위한 다양한 알고리즘의 개발이 필요하다. 의도하지 않은 제스처는 명령 동작으로 오해될 수 있지만 실제로는 이는 수많은 오해 중 하나일 뿐이며 움직임의 경우 빛의 투사, 진동 및 가려짐이 모두 주요 기술 문제입니다. 따라서 오인식률을 줄이기 위해서는 다중 센서 융합 검증 방식, 음성 확인 등 운영 시나리오에 맞는 다양한 방식을 활용하는 등 다양한 기술적 수단이 종합적으로 지원되어야 한다. 둘째, 현재의 자연스러운 상호 작용의 부드러움 문제는 여전히 극복해야 할 난제이므로 더 발전된 센서, 더 강력한 기능, 더 효율적인 컴퓨팅이 필요합니다. 동시에, 자연어 처리 능력과 의도 표현 능력은 아직 초기 단계로, 알고리즘 기술에 대한 심층적인 연구가 필요합니다.

미래에는 조종석 인간-컴퓨터 상호 작용이 가상 세계와 정서적 연결을 향해 나아갈 것입니다

소비자가 자동차 모빌리티를 넘어 추가적인 지능형 기능에 기꺼이 비용을 지불하는 이유 중 하나는 대화와 경험입니다. 앞서 스마트 콕핏의 향후 개발은 사람 중심으로, 사람들의 삶 속 제3의 공간으로 진화할 것이라고 위에서 언급한 바 있다.

이런 종류의 인간-컴퓨터 상호 작용은 결코 단순한 통화 응답이 아니라 다중 채널, 다중 레벨 및 다중 모드 통신 경험입니다. 탑승자의 관점에서 볼 때, 미래의 지능형 조종석 인간-컴퓨터 상호작용 시스템은 지능적인 언어를 주요 의사소통 수단으로 사용하고 접촉, 몸짓, 역학, 표현 등을 보조 의사소통 수단으로 사용하여 손과 눈을 자유롭게 하게 될 것입니다. 운전자 조작의 위험을 줄이기 위해 탑승자.

콕핏의 센서가 증가함에 따라 인간-컴퓨터 상호작용 서비스 대상이 운전자 중심에서 전체 차량 승객 서비스로 전환되는 것은 확실한 추세입니다. 스마트 콕핏은 가상 공간을 구축하고, 사람들 간의 자연스러운 상호작용은 새로운 몰입형 확장 현실 엔터테인먼트 경험을 선사할 것입니다. 조종석의 강력한 인터랙티브 장비와 결합된 강력한 구성은 차량 내 메타버스를 구축하고 다양한 몰입형 게임을 제공할 수 있습니다. 스마트 조종석은 원래 공간을 위한 좋은 캐리어가 될 수 있습니다.

사람과 기계의 자연스러운 상호작용은 감정적인 연결도 가져옵니다. 조종석은 사람의 동반자, 더욱 지능적인 동반자가 되어 자동차 소유자의 행동, 습관, 선호도를 학습하고 조종석 내 환경을 감지하고 이를 결합합니다. 차량의 현재 위치를 파악하여 필요할 때 적극적으로 정보와 기능 팁을 제공합니다. 인공지능의 발달로 우리는 살아가면서 인간의 정서적 연결이 점차 개인의 삶에 참여하는 것을 볼 수 있는 기회를 갖게 되었습니다. 기술이 좋다는 것을 보장하는 것도 그 때 우리가 직면해야 할 또 다른 주요 문제일 수 있습니다. 하지만 어쨌든 기술은 이런 방향으로 발전할 것이다.

지능형 조종석에서의 인간-컴퓨터 상호 작용 요약

현재 자동차 산업의 치열한 경쟁 속에서 인공지능 조종석 시스템은 기계 공장 전체의 기능적 차별화를 실현하는 데 핵심적인 이슈가 되었습니다. 조종석 인간-컴퓨터 상호작용 시스템은 사람들의 의사소통 행위, 언어, 문화 등과 밀접하게 연관되어 있어 고도로 현지화될 필요가 있습니다. 지능형 차량 인간과 컴퓨터의 상호 작용은 중국 지능형 차량 기업의 브랜드 업그레이드를 위한 중요한 돌파구이자 중국 지능형 차량 기술이 세계의 기술 발전 추세를 안내하는 돌파구입니다.

이러한 상호 작용의 통합은 향후 더욱 포괄적인 몰입형 경험을 제공하고 계속해서 새로운 상호 작용 방법 및 기술의 성숙을 촉진할 것입니다. 현재의 경험 강화 기능은 필수 기능으로 진화할 것으로 예상됩니다. 미래의 스마트 조종석을 위해. 앞으로 스마트 조종석 상호작용 기술은 기본적인 안전 요구부터 소속감과 자아실현에 대한 더 깊은 심리적 요구까지 다양한 여행 요구를 충족할 것으로 예상됩니다.

위 내용은 스마트 조종석에서의 인간-컴퓨터 상호 작용 개발에 대한 간략한 분석의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!