I cruscotti delle auto sono diventati vere e proprie cabine di pilotaggio digitali, piene di pulsanti e display per tutta una serie di sistemi di infotainment, ma stanno per diventare anche touchless grazie alla tecnologia di riconoscimento dei gesti.
Il riconoscimento vocale fornisce già un'interfaccia uomo-macchina che semplifica la richiesta di informazioni o l'esecuzione di attività durante la guida, come chiedere a un dispositivo GPS di tracciare un percorso verso una destinazione desiderata, ma presenta dei limiti. Sia il riconoscimento vocale che quello dei gesti rientrano nella categoria delle interfacce utente touchless (TUI). Per quanto i guidatori siano abituati a premere pulsanti e si stiano abituando alle funzioni ad attivazione vocale, la tecnologia di riconoscimento dei gesti offre molti vantaggi, non ultima una maggiore sicurezza.
Cosa c'è dietro la tecnologia di riconoscimento dei gesti in auto?
All'interno di un veicolo moderno e sulla strada non mancano le distrazioni per il guidatore, per questo il riconoscimento dei gesti touchless si sta affermando come una valida alternativa per migliorare la sicurezza e il comfort di guida.
Oltre all'uso sempre più frequente degli smartphone durante la guida, la regolazione delle varie funzioni ambientali e di infotainment dei veicoli moderni crea molte opportunità di distrazione: il semplice cambio della stazione radio può distogliere lo sguardo del guidatore dalla strada per un secondo; e sulla strada possono accadere molte cose in un secondo.
La tecnologia di riconoscimento vocale è una soluzione ovvia perché consente al guidatore di tenere gli occhi sulla strada mentre detta i comandi. Tuttavia, presenta dei limiti, in parte perché è basata sull'intelligenza artificiale (IA). Il numero di comandi può essere limitato a seconda dell'addestramento.
Alcune tecnologie di riconoscimento vocale faticano a riconoscere lingue diverse dall'inglese, mentre altre hanno difficoltà con accenti pesanti. Sono nati vari motori di riconoscimento vocale per gestire lingue diverse e questo rende il mercato piuttosto frammentato. Indipendentemente dalla lingua madre, la qualità del microfono può influire sulle prestazioni della tecnologia di riconoscimento vocale all'interno dell'auto, così come il rumore di fondo.
Pur affrontando queste problematiche con miglioramenti tecnologici, il riconoscimento vocale non risponde alle esigenze di guidatori e passeggeri sordomuti. Inoltre, dover ripetere i comandi più volte può diventare una distrazione mentre si guida. Un altro vantaggio delle TUI è la riduzione dell'usura dei dispositivi o dei componenti. Inoltre, il guidatore può fare un gesto indossando i guanti, mentre non può portarli con un pannello di controllo che richiede il tocco.
Guida e gesti
La tecnologia di riconoscimento dei gesti si presenta in diverse forme, ma sostanzialmente funziona riconoscendo il movimento umano come metodo di input. L'input viene rilevato da sensori e telecamere che monitorano i movimenti delle persone: nel caso delle applicazioni automobilistiche, molto probabilmente è il guidatore. Movimenti specifici corrispondono a un comando.
Oltre alle applicazioni automobilistiche, la tecnologia di riconoscimento dei gesti viene utilizzata per altre interfacce uomo-macchina, inclusi smartphone e tablet PC, pannelli di controllo industriali e console per videogiochi. A seconda del dispositivo e del caso d'uso, potrebbe essere possibile per gli utenti impostare gesti personalizzati. Sono molte le funzioni di base nell'automobile che potrebbero essere eseguite con la tecnologia di riconoscimento dei gesti anziché tramite tocco o voce, inclusi controlli ambientali come riscaldamento e aria condizionata, selezione e volume della musica, navigazione GPS e gestione delle chiamate vocali. Con un cockpit del veicolo più o meno avanzato, il conducente potrebbe usare un gesto per trasferire le applicazioni dal display principale al quadro strumenti e viceversa.
I gesti manuali che controllano la musica, l'audio e le chiamate in arrivo sono tra i primi esempi di riconoscimento dei gesti in un'automobile; mentre una funzione più avanzata sarebbe la possibilità di utilizzare i gesti con i sistemi telematici, in modo che il veicolo possa fornire informazioni sui punti di riferimento vicini evidenziati dal guidatore o da un passeggero. La tecnologia di riconoscimento dei gesti potrebbe persino riconoscere quando un guidatore si sta addormentando o è in difficoltà per un improvviso problema di salute, consentendo a un veicolo semi-autonomo di accostare in sicurezza e chiedere aiuto.
Il semplice rilevamento del movimento richiede sistemi complessi
Indipendentemente dal dispositivo o dall'ambiente, la tecnologia di riconoscimento dei gesti si basa su sensori e telecamere, algoritmi e intelligenza artificiale per rilevare gesti specifici e agire di conseguenza in base all'addestramento del sistema. Per un sistema di riconoscimento dei gesti è fondamentale la presenza di una telecamera con visuale senza ostacoli di un'area 3D all'interno del cockpit del veicolo, probabilmente sul tetto. L'area è illuminata da laser o LED a infrarossi, in modo da avere un'immagine nitida indipendentemente dalla luce naturale disponibile.
I sensori multimodali che combinano i dati RGBD dell'area della mano con i dati di movimento dello scheletro della parte superiore del corpo possono migliorare l'accuratezza della classificazione. È inoltre possibile ottenere un rilevamento più affidabile e preciso con un singolo sensore ottico che misura la posizione, la distanza e i gesti di un oggetto: una soluzione a sensore singolo richiede meno componenti e riduce la complessità e il costo per i progettisti di sistemi.
Le tecnologie di visione computerizzata e di apprendimento automatico basate su algoritmi e IA analizzano i gesti in tempo reale e li traducono in comandi in tempo reale sulla base di una libreria di movimenti della mano già registrati. Anche se esistono varianti a seconda del progettista di sistema e del veicolo, i gesti comuni includono un gesto di puntamento per accettare una chiamata e un movimento di scorrimento per rifiutarla; ruotando un dito in una direzione o nell'altra si può alzare o abbassare il volume della radio.
Nell'ultimo decennio i sensori e gli algoritmi sono migliorati, rendendo possibile l'applicazione di telecamere a colori e di profondità al riconoscimento dei gesti. Tuttavia, c'è ancora molto lavoro da fare per rendere la tecnologia di riconoscimento dei gesti di serie nei veicoli moderni. I guidatori devono sentirsi a proprio agio utilizzandola. Ciò significa che il linguaggio dei gesti deve essere standardizzato in modo che sia coerente, indipendentemente dal veicolo e dalle aree geografiche.
Per quanto semplice possa essere un movimento della mano, l'implementazione di un sistema di riconoscimento dei gesti richiede algoritmi avanzati di apprendimento automatico e un'elaborazione intensiva per elaborare e riconoscere i movimenti della mano acquisiti dai sensori e dall'hardware di supporto. L'accuratezza è fondamentale. Ciò significa che i sistemi di ciascun dominio richiedono una grande quantità di dati per addestrare modelli di apprendimento automatico e compensare i fattori ambientali che potrebbero portare a un riconoscimento impreciso, ad esempio una scarsa illuminazione.
Al di là della tecnologia, nella tecnologia di riconoscimento dei gesti va considerato l'elemento dell'accettabilità sociale: i guidatori devono essere disposti a eseguire i movimenti delle mani e il linguaggio dei segni. Come la tecnologia di riconoscimento vocale, la tecnologia di riconoscimento dei gesti avrà una propria curva di adozione.
Nel breve periodo, l'integrazione della tecnologia di riconoscimento dei gesti nell'abitacolo delle auto avverrà probabilmente nei veicoli di lusso di fascia alta. Secondo una ricerca recente, circa il 40% dei marchi di auto di lusso in Europa ha implementato tecnologie di riconoscimento dei gesti per un accesso più rapido e un'esperienza di guida migliore e più sicura. Ma come per altri progressi automobilistici, ad esempio le telecamere per la retromarcia, che ora sono comuni su tutti i veicoli, il riconoscimento dei gesti diventerà di serie nel lungo periodo, man mano che la tecnologia viene perfezionata e diventa meno costosa da progettare e implementare.
