目前有關車內手勢控制的前瞻試驗天馬行空捷豹路虎最為科幻福特主打較高精準度而豐田則選擇了輕便有趣

前些天法蘭克福車展上的一則信息讓我們對手勢控制有了一點期待

參展的零部件供應商德爾福展示了自家的手勢控制技術通過使用攝像頭發射和接收紅外光線系統可以從反射光線的變化判斷手勢操作目前確定搭載這項技術并且量產的車企是寶馬今年10月24日在國內上市的新7系上購買者就能享受這項頗具未來感的人機交互技術

可是每一項新技術產品都要經歷前瞻試驗市場調研樣品展示測試校驗等多個階段最后才能抵達最終量產目前有關車內手勢控制的前瞻試驗天馬行空行業內放言量產的新聞還只是捕風捉影技術尚未規模化是由哪些原因導致前瞻到量產的中間階段有遇到了哪些阻礙和瓶頸?似乎是個值得說道的話題

三個天馬行空的手勢控制案例

在車云菌看來那些未必量產的技術往往指向了新的可能在現有的手勢控制案例中車云菌就發現了三則有趣的案例捷豹路虎最為科幻福特展現出了較高精度表現而微軟的項目可謂輕便有趣

捷豹路虎和Ultrahapatics摸得著看不見

這是距離我們不遠的一則新聞原來捷豹路虎投資了一家非常年輕的英國創業公司Ultrahapatics這家創業公司研究出來的手勢觸控技術名叫ULT003Mid-airtouch實現的效果非常炫酷最有趣的一點在于當你在空中做出觸控操作手可以感受到類似操控物理按鈕的觸覺反饋

這背后的技術原理在于在觸控區域會有一個超聲波發射設備通過氣壓變化在某個特定位置匯聚幾個聲波高壓點就能生成一個摸得著看不見的界面只要手在一個有效范圍內運動設備就會追蹤到你的手部位置變化在合適的位置憑空捏造出一個一個虛擬的三維立體物件也可以是一個旋鈕或者按鍵

ULT003 Mid-air touch展示樣品

和一般觸控操作相比按鈕會根據你手的位置同步移動沒有傳統手勢控制中看著屏幕尋找觸控點位的需要而且使用者能夠通過觸摸獲得具體信息你的手部可以真實感受到按鈕的按鍵力觸摸到平面的質感對操作效果的判斷會因為實在的觸覺反饋顯得篤定很多

整個交互過程好比你在聚精會神地閱讀一本小說順手拿過桌邊的水杯喝水而視線不需要從書本上挪開并且水杯會自己跑到手邊曾經有不少人質疑手勢觸控仍然要留意觸控位置是否在合適范圍操作是否成功也要掃一眼屏幕確認Ultrahapatics的這項手到擒來技術就一次性打消了這兩項顧慮

福特和英特爾復雜的面部識別

福特和英特爾合作的手勢控制隸屬于名叫Mobii的項目原理上使用攝像頭識別手勢車云菌已經在早前的文章中有過介紹使用到的是結構光技術簡單來說仍然是紅外光反射判斷物體位置輪廓和運動變化的原理只不過這種光源具有點線面屬性尤其擅長3D重建一個立體圖像

福特和英特爾合作的Mobii項目

在功能呈現上手勢控制搭配簡單的語音命令組合可以在開車時單用手勢調節溫度或開關天窗這項功能在上述視頻展示中戲份不多并非技術上存在限制或瓶頸而是因為結構光技術在手勢控制上顯得有些大材小用福特和英特爾瞄準的是更加復雜的面部識別

利用駕駛員前方的攝像頭對駕駛位的人臉掃描判斷是否為認證車主有沒有啟動車載系統的權限陌生人在做出進一步操作時車主手機會收到車內人的正面圖片可以在手機端授權已經獲得認證的駕駛者除了可以開啟車機系統等一系列功能還可以調用系統中保存的個性化設置

從面部識別技術的展示中我們也可以從側面發現這項技術的兩點優勢首先刷臉驗證身份的方式可以佐證這項技術的精細程度畢竟看清人的臉部五官和分清手部形態變化相比達到了一個更高的精準層級其次資料顯示如果系統檢測到車內還有其他乘客就會關閉透露個人隱私的頁面僅僅對導航界面露出某種程度上反映了用于識別的系統可支持多線程作業

豐田和微軟四種手勢姿勢

微軟關于手勢控制的思考看起來很有意思這家互聯網公司曾經考慮把手勢控制引進汽車內部用到的設備僅僅是咱們手機上的內置攝像頭和前兩個案例相比這是一個適用車內環境的后裝方案

這個動向之所以被人發現是因為一則來自2012年微軟的專利申請專利內容中三位研究人員搭建了汽車娛樂信息系統的手勢控制系統但這些控制動作和我們常見的抬手滑動旋轉完全不同他們是下面圖片這個樣子

食指抵住嘴唇表示調低手機外放音量手張成喇叭狀表示使用手機撥打電話類似思考著的攥下巴動作則表示我想檢索信息而點贊動作代表同意操作

使用這個系統的時候你需要把智能手機擱在儀表盤上方用到手機的內置設想頭來捕捉車內人的手勢和體態動作車云菌合理推測一下背后支持這項功能的應該是圖像識別技術軟件層面三位研究人員對系統的設定是手勢控制搭配語音識別一起使用后者在車內人機交互中更為常見

這個手勢控制方案最終還沒有看到落地案例你還沒法目睹人們在車里的這些奇奇怪怪的控制手勢信息還顯示微軟2013年和豐田合作的概念車SmartInsect的項目中已經用車內前裝攝像頭實現了前裝版本的手勢控制功能所有手勢恢復了常規的抬起落下多數用來操作車內的二級控制功能例如娛樂信息系統導航或者撥打與車機連接的手機

手勢控制為何遲遲不能落地

上述三則案例的想法比較天馬行空對于最終的商業化時間各家也沒有給出確定的日期捷豹路虎投資Ultrahapatics的新聞發生在本月福特和豐田的技術展示雖然早在數年之前就掀起波瀾但遲遲未見落地的最新信息在相當一段時間里這三種技術還停留在只能看不能買的展示階段

其實關于手勢控制除了干干脆脆亮出產品面世時間的寶馬瞄準量產目標的車企還有多家今年年初的CES上大眾也用一輛GolfRTouch展示了基于TOF的手勢控制技術和寶馬新7系的技術同宗但是據稱首款量產車型是2018年的奧迪A8奔馳早在2012年就率先展示了手勢控制系統DICEDynamic&IntuitiveControlExperience雖然樣品上有誤判情況在幾年內改良到了最新版本但是搭載隨著新一代奔馳E級和S級車的未來上市或許可以期待

除了ABB陣營的Demo展示其他企業對手勢控制技術自始至終都表露出了濃厚興趣據稱過去幾年間福特本田現代都就手勢控制申請了專利通用也聯合高校研究人員想在這個方面搞出些名堂但是目前看來這項技術落地方面還只有寶馬一家獨大

從絡繹不絕的案例展示來看技術層面似乎已經不存在絕對門檻現有的手勢控制技術多數使用紅外線技術雷達探測和圖像識別等方式來實現功能于是一個值得思考的問題是手勢控制為何遲遲未能落地這項人機交互技術在未來車上會處于何種地位?在車云菌看來原因可能有以下兩點

1.安全前提下的表達可能性有限阻礙了手勢控制技術進入量產車型一個明顯趨勢是手勢控制常常會和其他人機交互功能配合使用例如福特和英特爾的項目中手勢控制就需要搭配語音控制來操作在車云菌看來這一設定的目的是簡化操作流程確保行車環境的安全

這則案例中語音和手勢控制搭配的出發點在于用手勢控制來直觀指示出動作的目標物這部分功能在語音控制中的分析階段往往需要耗費復雜的分析資源而讓目標物做些什么自然不是一個手勢可以說的明白的

2.功能執行精度欠缺過度不夠平滑也在一定程度上制約了手勢控制普及如果對上述案例和現階段出現的手勢控制做個總結不難發現手勢控制在車內的應用主要集中在二級控制集中在娛樂信息系統和諸如天窗空調等車內設施的操控并不會涉及駕駛操控

一則相關聯的兩個操作之間很可能會因為車內空間局限導致控制目標的判斷錯誤你只是想把音量調低幾格卻不小心打開了雨刮器另外同一目標物的不同指令動作間需要建立明顯區隔起止動作的設置也存在復雜的邏輯關系車云菌發現奧迪在CES上展示手勢控制中會把控制區內的右手平放下壓動作設置為操作功能起點不過一旦右手離開有效區就需要重新執行下壓動作喚醒功能這在實際應用中就是個不得不保留的冗余操作

車云小結

人與車的交互目標是盡量接近日常生活的交流形式甚至讓人與車之間的交流變得不易覺察因此手勢控制也要講究化繁為簡的策略用自然流露的手勢和體態在最具優勢的方面發揮作用量產不能盲目把力用在刀刃上才是正經事