《智能网联汽车人机交互理论与技术》主要围绕智能网联汽车安全、高效、舒适的出行需求,针对智能网联汽车人机交互概念、原理、方法和先进技术进行了较为全面、深入、系统的论述,力图为读者建立起一个较为完整的智能网联汽车人机交互理论与方法体系,并介绍一系列先进实用技术。
《智能网联汽车人机交互理论与技术》论述的理论知识和技术体系力图帮助读者在从事智能网联汽车人机交互理论研究与工程实践中建立自己的理论方法和技术体系。
《智能网联汽车人机交互理论与技术》是作者团队多年从事智能网联汽车人机交互理论与技术研究成果的归纳、总结和提炼,在智能网联汽车人机交互定义、交互行为、人机功能分配、人机交互测试评价、人机交互需求挖掘、驾驶次任务分心与安全防控、驾驶疲劳机理-识别-唤醒与防控、驾驶情绪识别-干预与防控、驾驶风格识别与风险防控等理论与技术方面给出了较为详尽的论述,还结合作者团队的理论和技术研究成果,给出了若干应用案例,在此与读者共同分享。
《智能网联汽车人机交互理论与技术》可作为从事智能网联汽车人机交互系统的企业产品策划、设计研发、工程技术、高校科研、第三方测试评价机构、用户体验机构等人员的参考书,也可供高校智能网联汽车、工业设计、用户体验、交互设计及相关专业师生参考。
智能网联汽车与交通系统、能源体系、城市运行、社会生活紧密结合,是集智慧城市、智慧交通和智能服务于一体的国家重大战略方向,承载了我国培育新经济和汽车产业新增长极、推动社会智能化转型、提升国家综合竞争力的重要使命。智能网联汽车的技术发展包括三大方面:自动驾驶与车路协同、高级驾驶辅助系统和智能网联汽车座舱(简称“智能座舱”)。本书重点介绍智能座舱人机交互理论与相关技术。汽车电动化、智能化、网联化、共享化的发展趋势将深刻影响人、车、环境的关系,人机交互已成为智能网联汽车发展和创新的核心要素之一。随着用户需求升级,越来越多的功能集成于汽车,汽车不只是出行的交通工具,也需满足用户对信息、娱乐、办公、生活等方面的需求。同时,汽车作为互联网的入口,还包括车载信息娱乐系统、智能车载语音交互系统、道路状况信息系统等。智能网联汽车的功能走向多样化和复杂化,人机交互系统设计是否科学合理将在很大程度上影响汽车的安全性和舒适性。多模态交互方式的使用、新技术的应用、基于场景化的设计将越来越多地应用于汽车智能座舱。
人机交互是一门属多学科交叉,涉及车辆工程、工业设计、认知心理学、用户体验、人工智能等领域的学科。车辆工程的研究,包括汽车动力系统、转向系统、制动系统、悬架系统、空调系统等与车辆行驶状态相关的研究以及人-车-路模型;工业设计的研究包括人机交互界面设计(布局、结构、形状、颜色、质感)等;认知心理学的研究包括人对交互界面的感知、认知、执行、主客观评价、交互行为、情感、认知负荷与情境意识等;用户体验的研究包括“人-车-环境”系统中人、车、环境三大要素之间的关系,为解决系统中人机交互绩效、负荷、愉悦、安全等问题,提供理论与技术支撑;人工智能的研究包括人机交互系统软硬件智能化、多模态感知识别、驾驶员行为特征模式识别、动作/语音/手势交互数据智能处理、分析和人机混合智能决策等。
第1章 智能网联汽车人机交互概论
1.1 智能网联汽车与人机交互概述
1.2 智能网联汽车人机交互定义与多学科交叉知识体系
1.3 智能网联汽车人机交互理论与方法
1.4 智能网联汽车人机交互技术
1.5 智能网联汽车人机交互发展趋势
第2章 智能网联汽车多模态人机交互测试评价
2.1 智能网联汽车人机交互行为及方式
2.2 智能网联汽车人机交互功能定义
2.3 智能网联汽车人机交互行为特征与任务
2.4 智能网联汽车多模态人机交互测试评价
第3章 智能网联汽车人机交互需求挖掘与映射方法
3.1 用户需求挖掘与产品创新设计现状分析
3.2 基于用户体验的需求挖掘与产品设计相关概念及内涵
3.3 智能网联汽车HMI产品用户需求挖掘方法
3.4 智能网联汽车HMI产品用户需求语义-设计元素映射方法
第4章 汽车驾驶次任务分心机理与安全防控
4.1 汽车驾驶次任务分心机理
4.2 基于多维表征指标的次任务负荷状态判别方法
4.3 驾驶次任务负荷对驾驶安全性的影响
4.4 驾驶次任务分心对驾驶风险的影响
第5章 汽车驾驶疲劳机理、识别、唤醒与安全防控
5.1 汽车驾驶疲劳的产生及机理探索
5.2 汽车驾驶疲劳识别
5,3汽车驾驶疲劳唤醒
5.4 汽车驾驶疲劳与驾驶风险映射
5.5 汽车驾驶行为识别与安全出行防控方法
第6章 汽车驾驶员消极情绪影响、识别与干预
6.1 汽车驾驶员消极情绪对驾驶的影响
6.2 汽车驾驶员情绪面部表情数据集
6.3 基于面部表情的汽车驾驶员情绪识别与分析
6.4 基于迁移学习的实车环境下驾驶员情绪识别
6.5 基于视觉的汽车驾驶员愤怒情绪干预
第7章 汽车驾驶风格识别与风险防控
7.1 汽车驾驶风格研究体系框架
7.2 汽车自然驾驶实验数据采集
7.3 面向汽车驾驶模式层的驾驶风格识别
7.4 面向汽车驾驶操作层的驾驶风格识别
7.5 汽车驾驶风格干预与风险防控
参考文献