輕輕地, 駕駛者只需隨意揮一揮手, 就能接聽或者掛斷電話;只需緩緩移動手指, 就能調整車載娛樂資訊系統裡音樂的音量大小, 而不用直視和觸碰操控界面, 駕駛者可全程將注意力放在眼前的道路上. 科幻電影中用手勢隔空操控屏幕的畫面, 如今正逐漸成為現實, 而且在汽車上大有用武之地. 近日, 全球市場洞察(GMI)諮詢機構發布的一份研究報告稱, 預計到2024年, 全球汽車手勢識別市場規模將超過130億美元.
近年來, 繼語音識別之後, 手勢識別成為又一大熱的人機交互方式, 在不少領域得到廣泛應用. 尤其是在智能汽車領域, 汽車製造商越來越希望通過在汽車上實施功能性安全技術, 以減少駕駛者的分神行為. 手勢是人手或者手和手臂結合產生的多種動作, 通常分為靜態手勢和動態手勢. 簡單來說, 靜態手勢只需要判斷某個時間點上手勢的外形特徵即可, 而動態手勢則需採集一段時間內持續的動作, 進行分析, 增加了時間資訊和動作特徵.
乘用車市場需求旺盛
GMI的研究報告指出, 從2017年到2024年, 汽車手勢識別市場的年複合增長率(CAGR)預計將超過42%. 其中, 乘用車市場是主導, 在上述預測期內將有3200多萬輛乘用車使用手勢識別技術.
資訊娛樂系統, 導航系統及多媒體功能的需求上升將刺激汽車手勢識別市場快速發展. 全球中高端乘用車的市場需求不斷增加, 再加上消費者對先進技術的青睞, 以及安全意識的不斷提升, 這些都將進一步增加乘用車市場對手勢識別技術的需求. 相對而言, 重型商用車細分市場目前對於手勢識別系統的興趣會顯得弱一些.
GMI指出, 在汽車手勢識別類產品中, 觸摸式系統所佔份額最大, 2016年超過5.5億美元, 而2024年之前, 觸摸式系統的年複合增長率將達44%. 據估計, 手部識別及指紋識別是汽車手勢識別市場中增長最快的領域, 從2017年到2024年的年複合增長率將超過43%, 它們的增長歸功於觸摸感測技術的進步以及飛行時間(TOF)感測器的不斷.
從市場來看, 汽車手勢識別技術目前主要由少數傳統企業所主導, 而其高增長潛力又不斷吸引新的參與者, 使得競爭加劇. 大型企業正專註於收購或投資小型企業, 以獲得最新技術, 進一步站穩腳跟. 例如, 穀歌收購手勢識別初創公司Flutter, 高通收購手勢識別技術廠商GestureTek的部分業務和研發部門, Facebook旗下虛擬現實頭戴設備製造商Oculus收購虛擬現實手勢和3D技術創業公司Nimble VR和13th Lab, 中茵股份收購以色列手勢識別公司EyeSight部分股權等.
GMI預測, 未來3~ 5年歐洲有望主導汽車手勢識別市場, 這很大程度上得益於採用該技術的寶馬5系, 7系等高檔車在該地區的高普及率. 歐洲成熟的汽車工業與大批量的汽車生產都可能進一步推動汽車手勢識別市場擴張. 另據GMI的預測, 北美汽車手勢識別市場的年複合增長率將超過40%, 原因之一是整車廠商不斷增加研發投入, 並有意識地引導消費者的偏好.
汽車廠商積極布局
隨著感測器技術進步, 汽車手勢識別市場有望實現幾何級數增長, 不少整車廠商和零部件廠商, 科技公司都在積極布局. 目前, 利用攝像頭進行手勢識別已經成為部分高端車型的配置之一. 寶馬, 大眾, 奧迪, 平治, 福特, 捷豹路虎等多家整車廠商在量產車或概念車上加入了手勢識別技術, 德爾福, 采埃孚, 博世, 大陸等零部件廠商, 以及穀歌, 微軟等科技巨頭在手勢識別領域的實力也不容小覷.
2016年, 寶馬率先在其暢銷車型7系轎車中引入手勢識別技術, 使得駕駛者可以通過簡單的手勢, 不需直接觸摸屏幕, 就能完成音量, 導航, 通話, 空調設置等操作. 之後寶馬又對外發布了AirTouch多媒體系統, 通過更人性化的手勢來控制導航系統, 影音娛樂和通訊裝置. 大眾高爾夫7也引入類似系統, 通過手勢滑動控制菜單選項, 電台, 滾動播放列表和瀏覽媒體庫, 可操作選項會出現光暈提示, 同時還有可視化交互反饋.
在去年年初的國際消費類電子展(CES)上, 博世推出了帶觸覺反饋的手勢控制技術, 利用超聲波感測器來感應駕駛者的手是否擺在正確的位置上, 並且對手勢動作做出觸覺反饋. 在今年年初的CES上, 采埃孚展示了一款整合手勢控制7英寸觸摸屏的方向盤. 這款概念性方向盤可通過表徵圖顯示, 結合手勢控制, 加強駕駛者與車輛之間的互動. 采埃孚認為這是自動駕駛發展過程中的重要一步.
在9月19日開幕的2018重慶國際汽車零部件及相關服務展覽會(CAPE 2018)上, 生產汽車天窗, 供暖系統等產品的德國零部件供應商偉巴斯特展示了一款頂部安裝傾斜外滑式全景天窗, 它用於平治E級車型, 最大的亮點之一就是手勢識別. 通過手掌向上, 向下, 向右, 向左移動, 可實現開天窗, 關天窗, 開捲簾, 關捲簾等操作. 《中國汽車報》記者現場體驗了一下, 發現只要手掌移動速度適中不要過快, 就能順利完成天窗和捲簾的開關. 這就意味著, 駕駛者開車時, 如果需要開啟天窗, 不必特意尋找按鍵, 僅一個手勢就可以實現天窗的開與關, 整個過程中駕駛者眼睛可保持平視前方, 這樣自然提高了安全性.
在車載系統中整合落地
近年來, 汽車上搭載的電子元件和感測器不斷增多, 這有利於手勢識別技術的推廣. 在手勢識別的實際落地上, 其往往與語音識別, 面部識別等整合在一起, 成為人機交互的重要組成部分. 就像前面提到的偉巴斯特的全景天窗, 據現場工作人員介紹, 除了手勢識別外, 還可以通過語音識別的方式開關天窗及捲簾, 支援普通話, 英文甚至上海話.
新興的科技公司也把手勢識別作為業務的一部分. 人工智慧創業公司Untouch利用3D手勢識別與3D人臉識別技術, 可實現車內智能座艙的非接觸式手勢控制, 身份認證與駕駛者狀態監控. 其中, 3D手勢識別技術通過視覺感測器隔空識別手部的所有關節點和3D手勢動作, 從而實現非接觸式手勢控制, 而且物理按鍵的消失也讓汽車內飾設計變得更加簡潔美觀.
目前, 不少汽車廠商將手勢識別作為其中一項功能整合到車載系統中. 例如, 寶馬全新5系插電式混合動力車配備的五維智能人機交互系統包含了語音識別, 手勢識別, 觸控屏幕, iDrive系統和熱敏按鍵. 據GMI的數據, 截止到2017年末, 逾3/4的汽車手勢識別系統全球銷量將被多媒體, 車載資訊娛樂系統或導航系統所囊括. 整體而言, 在實際落地層面, 手勢識別技術正在與汽車中控系統, 智能後視鏡, HUD等硬體進行整合.
目前, 汽車人機交互方式越來越多樣化, 觸控, 語音識別, 面部識別與手勢控制, 彼此之間的協同也越來越頻繁. 其中, 手勢識別與語音識別的協同應用範圍越來越廣. 雖然車載語音識別技術日趨成熟, 但對於如調節音量, 播放影片進度等較難量化的持續性命令, 仍存在一定的局限性和誤差. 手勢識別則可以通過不同的手勢實現車內接聽電話, 調節音量, 換歌, 控制導航等功能的操作, 實現包括主副駕駛, 後排乘客交互的多種場景. 多種人機交互方式互補, 我們的汽車生活也會變得更便捷, 更輕鬆.