汽車儀表盤HMI：從原型產(chǎn)品到量產(chǎn)產(chǎn)品案例研究

完全自動(dòng)駕駛汽車的現(xiàn)實(shí)越來(lái)越近，越來(lái)越復(fù)雜的駕駛輔助技術(shù)正在滲透到這個(gè)行業(yè)。今天的 ＂半自動(dòng) ＂汽車具有一系列的支持功能，如車道輔助和自動(dòng)剎車，隨著原始設(shè)備制造商爭(zhēng)先恐后地將新技術(shù)推向市場(chǎng)，該行業(yè)已成為創(chuàng)新的溫床。同樣，信息娛樂(lè)和連接服務(wù)也得到了快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)為汽車與乘員、其他車輛和基礎(chǔ)設(shè)施的互動(dòng)方式開(kāi)辟了一個(gè)機(jī)會(huì)世界。這些變化對(duì)人機(jī)界面的發(fā)展意義重大，因?yàn)槠嚭婉{駛者之間需要交換的信息要多得多，汽車制造商開(kāi)始從車輛和乘員之間的 ＂對(duì)話 ＂角度看待人機(jī)界面。駕駛員與汽車的互動(dòng)不再是簡(jiǎn)單地按下按鈕和杠桿，我們已經(jīng)看到語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)控制和觸摸屏技術(shù)的引入。然而，未來(lái)的人機(jī)界面系統(tǒng)有可能與今天的系統(tǒng)不可同日而語(yǔ)，因?yàn)樽詣?dòng)化和互聯(lián)性改變了我們與汽車的互動(dòng)方式。

對(duì)人機(jī)界面系統(tǒng)日益增長(zhǎng)的需求

下一代人機(jī)界面系統(tǒng)－－人機(jī)界面2．0－－將必須滿足各種需求?；ヂ?lián)性通常被認(rèn)為是在信息娛樂(lè)方面－－導(dǎo)航、興趣點(diǎn)服務(wù)等－－但與云的連接允許不斷地訪問(wèn)數(shù)據(jù)，從其他設(shè)備、其他車輛和潛在的智能城市中。連接性也將適用于駕駛員，據(jù)此監(jiān)測(cè)可以收集有關(guān)駕駛員健康和福祉的數(shù)據(jù)。一個(gè)挑戰(zhàn)是如何在相關(guān)時(shí)間以不引人注意的方式處理并向司機(jī)傳達(dá)所有這些信息。

隨著駕駛輔助技術(shù)的發(fā)展和在汽車中的應(yīng)用，未來(lái)的人機(jī)界面系統(tǒng)將需要為駕駛員和汽車找到無(wú)縫切換控制的方法。乘員應(yīng)該迅速而容易地了解他們需要多少控制和注意力，以及汽車可以承擔(dān)多少駕駛工作。這就產(chǎn)生了一個(gè)重要的交叉點(diǎn)－－例如，如果碰撞傳感器檢測(cè)到潛在的碰撞，任何人機(jī)界面系統(tǒng)將需要能夠提醒駕駛員，暫停通信或信息娛樂(lè)，并確保駕駛員知道需要采取什么行動(dòng)。

整體性的方法

這導(dǎo)致了人機(jī)界面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者開(kāi)始采取整體性的方法，這對(duì)于引入自動(dòng)駕駛是完全必要的。圍繞自動(dòng)駕駛汽車的一個(gè)一致討論是信任問(wèn)題。業(yè)界如何說(shuō)服消費(fèi)者，相信車輛可以自行駕駛？能否讓消費(fèi)者相信汽車在特定情況下會(huì)做出正確的判斷？每當(dāng)我們進(jìn)入由他人駕駛的車輛時(shí)，我們都會(huì)讓出控制權(quán)，但這一點(diǎn)如何能輕易地適用于一臺(tái)機(jī)器而不是另一個(gè)人？因此，溝通是非常重要的，可能汽車將需要在任何時(shí)候都持續(xù)傳達(dá)自動(dòng)化的狀態(tài)。

整體方法的另一個(gè)概念是，汽車要學(xué)習(xí)駕駛者的習(xí)慣，以創(chuàng)造一個(gè)個(gè)性化的體驗(yàn)。座椅和方向盤的位置，喜歡的溫度，以及最喜歡的視覺(jué)和音頻預(yù)設(shè)是大多數(shù)人熟悉的概念。連接性使這個(gè)概念更進(jìn)一步－－在考慮新的移動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要。

新的設(shè)計(jì)開(kāi)始考慮汽車可以通過(guò)理解和預(yù)測(cè)駕駛員的行為而成為 ＂助手 ＂的程度。例如，如果司機(jī)指示汽車尋找一家餐館，那么這家餐館必須在旅行范圍內(nèi)，正在營(yíng)業(yè)，并接受預(yù)訂。司機(jī)可能會(huì)要求汽車在餐廳附近找到一個(gè)停車位，但 ＂附近 ＂對(duì)不同的人意味著非常不同的事情。一個(gè)能夠?qū)W習(xí)人類行為并根據(jù)個(gè)人情況進(jìn)行調(diào)整的智能人機(jī)界面系統(tǒng)將提供更高層次的互動(dòng)，并最終提供更完美的體驗(yàn)。

正在開(kāi)發(fā)的新移動(dòng)系統(tǒng)正致力于實(shí)現(xiàn)無(wú)車化的理念，即用戶可以在需要出行時(shí)召喚車輛。云連接開(kāi)啟了個(gè)人檔案的可能性，這樣，任何汽車都可以立即根據(jù)用戶的學(xué)習(xí)偏好進(jìn)行調(diào)整。

最新技術(shù)

這樣的想法離實(shí)現(xiàn)還有一段距離，但隨著ADAS功能的發(fā)展，人機(jī)界面系統(tǒng)也在成長(zhǎng)，并改變了我們與車輛互動(dòng)的方式。一些最新的技術(shù)和概念顯示了制造商是如何開(kāi)發(fā)人機(jī)界面以提供更無(wú)縫的用戶體驗(yàn)的。

戴姆勒

戴姆勒公司憑借其在新梅賽德斯－奔馳E級(jí)車中的方向盤觸摸控制，贏得了2016年汽車人機(jī)界面獎(jiǎng)的 ＂最人性化的人機(jī)界面功能 ＂一等獎(jiǎng)。E級(jí)車是第一款將觸摸控制按鈕整合到多功能方向盤的汽車。這些按鈕類似于智能手機(jī)的表面，它們對(duì)觸摸敏感，對(duì)典型的手指滑動(dòng)有反應(yīng)。信息娛樂(lè)系統(tǒng)的每項(xiàng)功能都可以用與智能手機(jī)相同的邏輯和直觀的方式進(jìn)行控制，而駕駛者的手永遠(yuǎn)不必離開(kāi)方向盤。駕駛員還可以使用COMAND控制器和LINGUATRONIC語(yǔ)音控制來(lái)激活信息娛樂(lè)系統(tǒng)－－提供一種可供選擇的輸入方法。E級(jí)車還可以通過(guò)傳統(tǒng)的按鈕來(lái)控制空調(diào)等系統(tǒng)，以及激活／停用某些駕駛輔助系統(tǒng)。戴姆勒在內(nèi)飾設(shè)計(jì)中的目標(biāo)是在形式和內(nèi)容上對(duì)車輛的控制和顯示功能進(jìn)行邏輯分組，將使用的直觀性與功能緊密結(jié)合起來(lái)。開(kāi)發(fā)人員特別注重使用新的表現(xiàn)形式和顯示深度L，使駕駛員更容易注冊(cè)和體驗(yàn)信息－－例如，動(dòng)畫顯示被用來(lái)表示輔助系統(tǒng)的當(dāng)前行動(dòng)模式。

大眾汽車

大眾汽車在2017年的CES上展示了其關(guān)于未來(lái)移動(dòng)性的想法，在那里展示了汽車制造商如何看待互聯(lián)世界中的 ＂互動(dòng)體驗(yàn)＂。以 ＂我們永遠(yuǎn)在路上 ＂為口號(hào)，大眾汽車已經(jīng)接受了個(gè)性化數(shù)字偏好的概念。作為展會(huì)的一部分，參觀者能夠在數(shù)字平臺(tái)－－大眾汽車生態(tài)系統(tǒng)－－上配置自己的個(gè)人設(shè)置和服務(wù)，然后現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)他們獨(dú)特的 ＂大眾汽車用戶身份＂。在未來(lái)，大眾汽車希望駕駛者能夠帶著他們的資料，無(wú)論他們駕駛的是哪輛大眾汽車（個(gè)人或租賃）。此外，還介紹了大眾汽車在用戶直觀操作方面的下一個(gè)里程碑，即數(shù)字駕駛艙（3D）、眼球追蹤和AR平視顯示器。眼球追蹤技術(shù)仍處于起步階段，但它讓人們看到了與觸摸和手勢(shì)控制相結(jié)合，可以更快速、更方便地操作車輛功能的方式。AR平視顯示器將虛擬信息圖形投射到車輛前方，與道路融為一體，使駕駛者能夠輕松地理解信息，并盡量減少分心。這些技術(shù)預(yù)計(jì)將出現(xiàn)在I．D．概念車的生產(chǎn)版本中，計(jì)劃于2020年推出。

偉世通

人機(jī)界面系統(tǒng)的快速發(fā)展需要大量的計(jì)算能力。成熟的消費(fèi)電子公司和技術(shù)初創(chuàng)公司正在向汽車市場(chǎng)進(jìn)軍，但該行業(yè)已經(jīng)與該領(lǐng)域的成熟供應(yīng)商建立了強(qiáng)有力的合作關(guān)系，如大陸公司和偉世通公司。后者在今年早些時(shí)候宣布，它已經(jīng)與一家歐洲汽車制造商達(dá)成了第二個(gè)SmartCore域控制器項(xiàng)目。SmartCore是偉世通的集成域控制器，可以在一個(gè)系統(tǒng)芯片上獨(dú)立操作信息娛樂(lè)系統(tǒng)、儀表盤和潛在的任何其他功能。SmartCore將于2018年推出，旨在整合信息娛樂(lè)系統(tǒng)、儀表盤、信息顯示器、平視顯示器、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)和連接。該架構(gòu)是完全可擴(kuò)展的，并通過(guò)不同內(nèi)核的虛擬化和可控防火墻實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全。這使得具有不同級(jí)別ASIL要求的獨(dú)立功能域成為可能。

總結(jié)

在邁向完全自主駕駛的過(guò)程中，未來(lái)幾年將有越來(lái)越多的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)被引入。與此同時(shí)，一個(gè)快速發(fā)展的互聯(lián)世界將提供信息娛樂(lè)功能以及原始數(shù)據(jù)來(lái)支持ADAS和自動(dòng)駕駛汽車。這為人機(jī)界面的設(shè)計(jì)創(chuàng)造了一個(gè)新的方向，設(shè)計(jì)師將旅程視為一種體驗(yàn)，將駕駛者和汽車之間的互動(dòng)視為一種對(duì)話。