人機交互技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
人機交互技術(shù)的視頻教程
人機語音交互技術(shù)（一）
本視頻為第五課，人機語音交互技術(shù)（五） 人機語音交互技術(shù)（一） 人機語音交互技術(shù)（二） 人機語音交互技術(shù)（三） 人機語音交互技術(shù)（四） 課程大綱 一、語音基礎(chǔ) 1.語音識別技術(shù)發(fā)展概述 2.MFCC特征 3.單聲道語音降噪算法 二、傳統(tǒng)技術(shù) 1.模型匹配法（DTW） 2. 概率統(tǒng)計法（GMM-HMM） 3.
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人機交互技術(shù)的實例教程
什么是人機交互技術(shù)？
在人工智能電話機器人中，最為重要的技術(shù)當然是人機交互，什么是人機交互技術(shù)呢？
人機交互技術(shù)（Human-Computer Interaction Techniques）是指通過計算機輸入、輸出設(shè)備，以有效的方式實現(xiàn)人與計算機對話的技術(shù)。
人機交互系統(tǒng)的主要組成
1、多模態(tài)輸入/輸出：多模態(tài)輸入包括鍵盤、鼠標、文字、語音、手勢、表情、注視等多種輸入方式；多模態(tài)輸出包括文字、圖形、語音、手勢、表情等多種交互信息。
2、視覺合成：使人機交互能夠在一個仿真或虛擬的環(huán)境中進行，仿佛現(xiàn)實世界中人與人之間的交互。
3、 對話系統(tǒng)：主要由兩種研究趨勢，一種以語音為主，另一種從某一特定任務(wù)域入手，引入對話管理概念，建立類似于人人對話的人機對話。可通過該系統(tǒng)，輕松把握狀態(tài)信息。
4、知識處理：自動地提取有組織的，可為人們利用的知識。
5、智能接口代理：智能接口代理為實現(xiàn)人與計算機交互的媒介。
主要特點
多媒體系統(tǒng)的交互特點
基于語音的智能人機交互是當前人機交互技術(shù)的主要表現(xiàn)形式，語音人機交互過程包括信息輸入和輸出的交互、語音處理、語義分析、智能邏輯處理以及知識和內(nèi)容的整合。
與傳統(tǒng)用戶界面相比，引入了視頻和音頻之后的多媒體用戶界面，最重要的變化就是界面不再是一個靜態(tài)界面，而是一個與時間有關(guān)的時變媒體界面。
人類使用語言和其它時變媒體（如姿勢）的方式完全不同于其它媒體。從向用戶呈現(xiàn)的信息來講，時變媒體主要是順序呈現(xiàn)的，而我們通常熟悉的視覺媒體（文本和圖形）通常是同時呈現(xiàn)的。在傳統(tǒng)的靜止界面中，用戶或是從一系列選項中進行選擇（明確的界面通信成分），或是用可再認的方式進行交互（隱含的界面通信成分）。
在時變媒體的用戶界面中，所有選項和文件必須順序呈現(xiàn)。
展開 Ⅳ類HMI功能
在有人駕駛模式下，需提供Ⅲ類HMI所有功能，同時可支持駕駛員在車外的無人駕駛模式。適用于L4、L5級駕駛自動化系統(tǒng)。
下表2是四類自動駕駛人機交互功能的對比。
表 2 自動駕駛人機交互功能分類
自動駕駛人機交互的主要目標是保證系統(tǒng)的安全運行，其主要受到安全威脅的使用場景見下圖1。
圖 1 自動駕駛人機交互使用場景
場景一：自車感知系統(tǒng)失效
使用場景描述
指自動駕駛系統(tǒng)的環(huán)境感知傳感器（攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達）或先驗感知傳感器（高精地圖、GNSS）發(fā)生故障，無法有效獲取車道線、目標、交通標志等情況。
圖 2 自車感知系統(tǒng)失效
HMI響應(yīng)要求
場景一對自動駕駛人機交互的響應(yīng)要求見下表1。
表 1 自車感知系統(tǒng)失效場景HMI響應(yīng)要求
*注：Ⅰ類/Ⅱ類/Ⅲ類/Ⅳ類HMI功能的定義參見《自動駕駛人機交互[一]：自動駕駛人機交互的Why與What》。
場景二：超出設(shè)計運行區(qū)域ODD范圍
使用場景描述
指當前車輛超出了自動駕駛系統(tǒng)定義的設(shè)計運行區(qū)域（地理圍欄、道路基礎(chǔ)設(shè)施、天氣、交通等）。
圖 3 超出設(shè)計運行區(qū)域ODD
HMI響應(yīng)要求
場景二對自動駕駛人機交互的響應(yīng)要求見下表2。
表 2 超出設(shè)計運行區(qū)域ODD范圍HMI響應(yīng)要求
場景三：駕駛員狀態(tài)異常，無法正常駕駛
使用場景描述
指當駕駛員處于不在場、疲勞、注意力不集中等異常情況，而無法完成動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。
圖 4 駕駛員狀態(tài)異常
HMI響應(yīng)要求
場景三對自動駕駛人機交互的響應(yīng)要求見下表3。
展開 東京工業(yè)大學(xué)（以下簡稱“東工大”）是日本頂尖的理工科大學(xué)，擁有140年的歷史，是一所專攻工程技術(shù)與自然科學(xué)的研究型大學(xué)。東工大十分注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，并且持有很多專利。迄2021年，東工大已誕生2位諾貝爾獎得主，包括1位諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主和1位諾貝爾化學(xué)獎得主。
東工大的長谷川實驗室成立于2008年。其研究項目之一是如何提高機器人精密運動部件的靈活性，從而增強人機交互。在機器人的研發(fā)過程中，為保障運動結(jié)構(gòu)件的精度，長谷川實驗室引進了高精度3D打印機——Raise3D Pro3。
“我想制造一個動作靈活的機器人。此外，我還想降低這項技術(shù)的成本，以讓它得到廣泛應(yīng)用?！痹诿鎸δ壳笆袌錾系臋C器人運動部件精度不足，導(dǎo)致運動靈活性低問題時，長谷川實驗室的Hasegawa Shoichi教授表達了他對機器人未來發(fā)展的愿景。
長谷川實驗室在毛絨娃娃的內(nèi)部添加了一個機器人結(jié)構(gòu)。
展開 作者 | HYZY
來源 | 焉知
知圈 | 進“HMI社群”請加微信15221054164，備注HMI
一、基本概念
駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)DMS（Driver Monitor System）屬于自動駕駛人機交互的一部分，其使用攝像頭獲取的圖像及其它車身傳感器輸入的數(shù)據(jù)，通過視覺跟蹤、動作識別等技術(shù)監(jiān)測駕駛員的駕駛行為和生理狀態(tài)，當判斷駕駛員不在場或處于非正常駕駛狀態(tài)時（疲勞、分心等），自動駕駛系統(tǒng)向駕駛員發(fā)出報警或執(zhí)行其它安全策略，以確保車輛運行安全。
圖 1 駕駛員狀態(tài)監(jiān)控DMS
從技術(shù)原理上，駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)DMS可分為直接監(jiān)控和間接監(jiān)控兩種類型：
直接監(jiān)控：通過傳感器獲取駕駛員頭部運動、面部運動、眼部運動、心電或腦電等直接表征駕駛員狀態(tài)的信號，用以判斷駕駛員的狀態(tài)；
間接監(jiān)控：通過獲取駕駛員的駕駛行為信號及相關(guān)車輛狀態(tài)信號，間接判斷駕駛員狀態(tài)。
直接監(jiān)控方式可獲取更多的駕駛員狀態(tài)信息，且隨著相關(guān)視覺技術(shù)的進步，其判斷結(jié)果可信度也不斷提升，多用于自動駕駛系統(tǒng)的人機交互。間接監(jiān)控方式可獲取的駕駛員狀態(tài)信息有限，通常可用于駕駛員駕駛風格判斷及整車駕駛模式匹配。
二、駕駛員狀態(tài)定義
駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)DMS可識別的駕駛員狀態(tài)見下圖2。
展開 267 基于matlab的信號處理GUI人機交互 ￥25.9
基于matlab的信號處理GUI人機交互，利用GUI功能完成包括振幅調(diào)制AM（Amplitude Modulation），雙邊帶調(diào)幅信號DSB（double sideband），單邊帶信號SSB（single sideband ），調(diào)頻FM模擬（Frequency Modulation）調(diào)制在內(nèi)的調(diào)制解調(diào)過程，輸入波形及濾波參數(shù)可調(diào)，程序已調(diào)通，可直接運行。
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人機交互技術(shù)的最新內(nèi)容
當汽車從單純的交通工具，進化為集出行、娛樂、交互于一體的智能移動空間，車載中控屏、儀表屏、AR-HUD等顯示設(shè)備，早已告別單純的“顯示工具”定位，成為人車交互的核心樞紐。一塊卡頓、失靈、工況不穩(wěn)定的車載屏，不僅會徹底毀掉駕乘體驗，更會直接埋下行車安全隱患。
但行業(yè)現(xiàn)狀卻格外刺眼：據(jù)第三方汽車投訴平臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計，智能汽車座艙相關(guān)投訴中，車載屏幕黑屏、觸控失靈、強光下可視性差、極端工況下卡頓死機等問題
基于matlab的信號處理GUI人機交互，利用GUI功能完成包括振幅調(diào)制AM（Amplitude Modulation），雙邊帶調(diào)幅信號DSB（double sideband），單邊帶信號SSB（single sideband ），調(diào)頻FM模擬（Frequency Modulation）調(diào)制在內(nèi)的調(diào)制解調(diào)過程，輸入波形及濾波參數(shù)可調(diào)，程序已調(diào)通，可直接運行。
作為一家在汽車軟件領(lǐng)域擁有超過25年行業(yè)經(jīng)驗的領(lǐng)先企業(yè)，EB為智能汽車基礎(chǔ)設(shè)施、人機交互（HMI）技術(shù)、導(dǎo)航與駕駛輔助系統(tǒng)、電子控制單元（ECU）以及軟件工程服務(wù)提供靈活、創(chuàng)新的軟件解決方案。EB的產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)驅(qū)動著7000多萬輛汽車。EB是大陸集團股份有限公司（Continental AG）旗下的全資子公司。
研究結(jié)果表明，PINF/GA在柔性觸覺傳感、智能人機交互技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
北斗導(dǎo)航農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)，通常指農(nóng)機自動駕駛2.0階段導(dǎo)航控制系統(tǒng)，系統(tǒng)集成衛(wèi)星定位、慣性導(dǎo)航、機械控制、人機交互等關(guān)鍵技術(shù)，以農(nóng)機為載體，對農(nóng)機轉(zhuǎn)向裝置進行精準控制，使車輛嚴格按既定路線行駛，滿足農(nóng)業(yè)場景的作業(yè)需求。給客戶提供便利，降低勞動強度，改善作業(yè)質(zhì)量，增加客戶收益。
農(nóng)機導(dǎo)航系統(tǒng)，按照控制方式，分為液壓控制自動輔助駕駛系統(tǒng)、電動方向盤控制自動輔助駕駛系統(tǒng)。
東京工業(yè)大學(xué)（以下簡稱“東工大”）是日本頂尖的理工科大學(xué)，擁有140年的歷史，是一所專攻工程技術(shù)與自然科學(xué)的研究型大學(xué)。東工大十分注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，并且持有很多專利。迄2021年，東工大已誕生2位諾貝爾獎得主，包括1位諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主和1位諾貝爾化學(xué)獎得主。
什么是人機交互技術(shù)？
在人工智能電話機器人中，最為重要的技術(shù)當然是人機交互，什么是人機交互技術(shù)呢？
人機交互技術(shù)（Human-Computer Interaction Techniques）是指通過計算機輸入、輸出設(shè)備，以有效的方式實現(xiàn)人與計算機對話的技術(shù)。
展品范圍
1．VR/AR硬件設(shè)備：顯示設(shè)備、輸入設(shè)備、數(shù)據(jù)設(shè)備、跟蹤設(shè)備、跟蹤系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、其它跟蹤器等；
2．VR/AR技術(shù)：立體顯示技術(shù)、環(huán)境建模技術(shù)、真實感實時繪制技術(shù)、三維虛擬聲音技術(shù)、視覺實時動態(tài)繪制技術(shù)、人機自然交互技術(shù)、傳感技術(shù)、物理仿真技術(shù)、三維全真技術(shù)、實時碰撞檢測技術(shù)等；
3．VR/AR系統(tǒng)設(shè)備：沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、增強式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、視覺感知設(shè)備
一定程度也影響駕駛安全
語音控制
語音作為主交互模式，其他作為輔助和增強提高駕駛安全
功能不可見性輸入
輸出效率低
識別正確率較低
意圖理解
多模態(tài)交互
從車輛、環(huán)境、駕駛員狀態(tài)等全面的感知、融合、決策、交互豐富多模的輸入，語音作為主交互模式，其余模態(tài)作為輔助和增強作用
算法相對復(fù)雜，研發(fā)難度偏高、周期偏長
目前車載智能交互技術(shù)現(xiàn)狀及人機共駕研究方面
具體來講，元宇宙基于區(qū)塊鏈技術(shù)搭建經(jīng)濟體系，基于人機交互技術(shù)實現(xiàn)更高維度，基于電子游戲技術(shù)提供沉浸式體驗，基于人工智能技術(shù)進行多場景深度學(xué)習(xí)，基于網(wǎng)絡(luò)及運算技術(shù)打造“智慧連接”“深度連接”“全息連接”“泛在連接”與“算力即服務(wù)”的基礎(chǔ)設(shè)施，基二數(shù)字孿生技術(shù)生成現(xiàn)實丐界癿鏡像，將虛擬世界與現(xiàn)實世界在身份系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)上密切融合，賦能用戶進行個性化內(nèi)容生產(chǎn)和多元化世界編輯，構(gòu)建虛實融合的數(shù)字生活空間
