Люди ежедневно проводят в автомобилях довольно много времени, поэтому автопроизводители усердно работают над тем, чтобы поездки становились более безопасными и приятными. Для достижения этой цели в основном используются технологии HMI, то есть человеко-машинного интерфейса. У каждого автопроизводителя свой подход, но также существуют и некоторые тенденции в дизайне и разработке HMI, которые прослеживаются почти во всех новых моделях, об этих тенденциях мы сегодня и поговорим.
Распознавание речи
Недавние достижения в технологии распознавания речи позволяют использовать естественный язык, иными словами, нашу повседневную речь, для управления многими элементами автомобиля с помощью внутреннего HMI. Системы становятся все более отзывчивыми, позволяя людям вести с ними диалог. Например, пассажиры автоуправляемого транспортного средства могут попросить отвезти их в определенное место, но по пути изменить маршрут или остановиться у магазина. Это очень удобно и особенно полезно для пожилых людей, которым может быть трудно взаимодействовать с системой вручную.
Еще одна передовая функция — непрямое голосовое управление, которое улавливает интонацию. Например, стоит человеку сказать: “Мне холодно”, — и система повысит температуру в салоне.
Проекционные дисплеи
В отличие от виртуальной реальности, дополненная реальность не требует от пользователя каких-либо дополнительных устройств. Именно поэтому эта технология стала основой для создания компактных и ненавязчивых элементов, помогающих водителю в пути. Проекционные дисплеи (HUD), например, позволяют водителям видеть всю необходимую информацию перед собой и не отвлекаться при этом от дороги. Встроенные в приборную панель дисплеи в основном встречаются в премиальных моделях, однако есть и съемные варианты.
Российская компания HUDWAY выпустила HUD, который можно установить в автомобиль самостоятельно. Дисплей находится на подставке с клеевым слоем на нижней поверхности, удерживающим устройство на панели. По словам производителя, конструкция подходит для большинства автомобилей и может выводить информацию сразу из нескольких источников — смартфона, автомобиля и камер.
Очень активно ведутся исследования экранов дополненной реальности, занимающих все пространство лобового стекла. Когда эта технология станет массовой, она значительно расширит возможности автомобиля по оповещению и информированию водителя. Например, на дисплей может выводиться информация о ближайших ЭЗС, если система даст сигнал о том, что батарея электромобиля скоро разрядится. Также, возможно, будет реализована функция распознавания достопримечательностей и выведение на экран краткой справки о них.
Системы помощи водителю
Все автопроизводители стремятся к тому, чтобы их автомобили обеспечивали максимальную безопасность для водителя и пассажиров. Особым вниманием пользуются системы помощи водителю (ADAS), так как от них во многом зависит правильное управление автомобилем. Такие функции ADAS, как мониторинг слепых зон, контроль давления в шинах, адаптивный круиз-контроль, помощь в отслеживании полосы движения, помощь при распознавании дорожных знаков, автоматический дальний свет и многое другое, уже предлагаются некоторыми автопроизводителями в качестве стандартных функций или в пакетах обновлений.
Как правило, датчик одного типа не может полностью контролировать условия вокруг автомобиля во всех ситуациях, поэтому для усовершенствования системы ведутся работы над слиянием датчиков или использованием нескольких типов сенсоров. Например, ультразвуковые датчики посылают короткие импульсы ультразвука, которые отражаются от объектов, позволяя автомобилю распознавать препятствия. В отличие от LiDAR (технологии определения расстояния до объекта с помощью лазера) и камер, такие сенсоры могут “видеть” сквозь объекты и на них не влияет туман или условия низкой освещенности. Однако они не могут полностью заменить LiDAR, так как действуют на меньшей дальности, а также не способны обнаружить несколько объектов, движущихся с высокой скоростью.
Радиолокационные датчики используют радар с частотно-модулированной непрерывной волной (FMCW) для распознавания как движущихся, так и неподвижных целей. Эти датчики хорошо работают на больших расстояниях, и на них не влияют экстремальные погодные условия.
Несмотря на то что сенсорные технологии очень разнообразны и позволяют решать большое количество задач, пока они не достаточно надежные, чтобы обеспечить переход к полностью автономному вождению.
Системы слежения за состоянием водителя
Многие автопроизводители в ближайшие годы планируют внедрить автоматизированное управление автомобилем. Будут использоваться как собственные разработки, так и продукты компаний-поставщиков. При этом важную роль будут играть системы постоянного контроля за самочувствием водителя во время движения.
Водитель всегда должен быть готов взять на себя управление автомобилем. Если система “видит”, что человек за рулем вот-вот заснет или ему плохо, то она должна вовремя отреагировать: подать сигнал, а в исключительных ситуациях — остановить автомобиль. Об этих и других возможностях современных систем слежения за состоянием водителя мы подробно рассказывали в одной из предыдущих статей.
Визуальные эффекты
Покупатели ждут от современных автомобилей не только отличных характеристик и многофункциональности, но и wow-эффекта. Что для этого делают автопроизводители? Например, работают над созданием более сложных визуальных эффектов, совершенствуя графические алгоритмы. Настанет день, когда мы увидим в автомобилях 3D-графику, сравнимую с той, что используется в видеоиграх. Уже сейчас разрабатываются соответствующие инструменты проектирования, которые позволят создавать более сложные 3D-дизайны и проекты с дополненной реальностью.
Также будут доступны высококачественные и высокопроизводительные визуальные эффекты в автомобильных системах на кристалле (SoC). Для создания таких эффектов используются разнообразные графические API, такие как Vulkan. Открытый и бесплатный API Vulkan обеспечивает высокоэффективный межплатформенный доступ к современным графическим процессорам, широко применяется в ведущих движках, передовых играх и ресурсоемких приложениях. С его помощью уже реализуются передовые графические возможности в системах помощи водителю на платформе NVIDIA DRIVE.
К сожалению, сегодня многие HMI не обладают широкими возможностями персонализации. Вместо этого они имеют настройки, которые можно изменить по своему усмотрению. Согласно опросам, многие пользователи оставляют предустановленные параметры, что лишний раз намекает производителям о необходимости креативного подхода.
Что дальше?
Новое поколение HMI будет опираться на периферийный искусственный интеллект для реализации новых функций. Например, открыть автомобиль и получить доступ к определенным функциям можно будет с помощью технологии распознавания лиц и движений. Кроме того, благодаря возможностям ИИ станет доступным более точный анализ текущего состояния транспортного средства. Для развития адаптивного круиз-контроля, который автоматически регулирует скорость автомобиля на основе данных мониторинга датчиков, ИИ тоже необходим — он распознает драйверы и собирает данные.
Способность запоминать информацию и действовать на основе ранее полученных данных позволит ИИ настраивать системы в автомобиле в соответствии с предпочтениями водителя, не требуя при этом от него совершения одних и тех же действий. К примеру, не нужно будет каждый раз настраивать идеальную температуру в салоне или искать любимые песни. Также на основе приобретенного опыта ИИ сможет давать более конкретные и подходящие рекомендации, которые помогут водителю чувствовать себя комфортнее. Представьте, возвращаетесь вы домой после трудного рабочего дня, а система предлагает включить массаж сиденья, так как уже знает, что вам это нравится.
Комфорт и удобство водителя и пассажиров не менее важны, чем их безопасность. Современные технологии открывают перед автопроизводителями широкие возможности и позволяют делать HMI все лучше и лучше. Благодаря этому взаимодействие человека и машины становится более качественным и эффективным.