汽車(chē) HMI 成為品牌體驗(yàn)的一部分

當(dāng)時(shí)尚的觸摸屏首次進(jìn)入汽車(chē)領(lǐng)域時(shí)，汽車(chē)制造商一定會(huì)心一笑。他們不再需要帶有機(jī)械儀表和刻度盤(pán)的工業(yè)外觀儀表盤(pán)。除了配置和控制不斷增加的功能列表之外，觸摸屏界面還允許幾乎無(wú)限多種方式來(lái)顯示關(guān)鍵車(chē)輛數(shù)據(jù)。從信息娛樂(lè)前端單元中相對(duì)較少的娛樂(lè)和導(dǎo)航功能開(kāi)始，很快就擴(kuò)展到了儀表盤(pán)。汽車(chē)制造商努力使其汽車(chē)品牌和車(chē)型在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，尋找優(yōu)勢(shì)，而汽車(chē)人機(jī)界面 (HMI)為他們提供了一種進(jìn)一步吸引車(chē)主參與品牌體驗(yàn)的方式。

如今，觸摸屏 HMI 在汽車(chē)中無(wú)處不在。它們通過(guò) Android Auto 和 Apple CarPlay 等界面應(yīng)用程序與我們的智能手機(jī)集成。隨著高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 等電子系統(tǒng)不斷集成到車(chē)輛中，HMI 已成為車(chē)輛控制和信息機(jī)制的核心。位于方向盤(pán)后方的傳統(tǒng)儀表盤(pán)已成為 HMI 的固有部分。

在車(chē)輛的 HMI 只是一個(gè)顯示器而不是觸摸屏的情況下，它仍然可以在基于軟件的表盤(pán)和其他信息的布局方式方面提供高度的用戶定制。這種個(gè)性化程度是任何汽車(chē)制造商品牌體驗(yàn)的重要組成部分。

盡管觸摸屏在 HMI 中占據(jù)主導(dǎo)地位，但批評(píng)者擔(dān)心觸摸屏?xí)^(guò)多地分散駕駛員的注意力，因此語(yǔ)音識(shí)別和空中觸覺(jué)等替代方案正在蓄勢(shì)待發(fā)。那么，未來(lái)哪些技術(shù)因素和進(jìn)步會(huì)影響汽車(chē) HMI 的設(shè)計(jì)呢？

HMI 技術(shù)和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

無(wú)論 UX/UI 設(shè)計(jì)師的觸摸屏操作多么精致、時(shí)尚和優(yōu)雅，安全都是最重要的。汽車(chē) HMI 在使用時(shí)需要直觀，不會(huì)讓駕駛員分心的時(shí)間超過(guò)必要的時(shí)間，并防止在車(chē)輛行駛時(shí)訪問(wèn)某些功能。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 15005:2017 似乎是唯一的安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定司機(jī)在與車(chē)輛的 HMI 交互時(shí)，將目光從道路上移開(kāi)的最長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)為 1.5 秒。例如，大眾汽車(chē)的 HMI 通常會(huì)在駕駛員似乎在駕駛時(shí)花費(fèi)過(guò)多時(shí)間與 HMI 交互時(shí)向駕駛員發(fā)出警告。

投射電容式觸摸屏 (PCAP) 是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，已得到廣泛認(rèn)可，并擁有良好的業(yè)績(jī)記錄。大多數(shù)半導(dǎo)體供應(yīng)商都可以輕松獲得對(duì)大屏幕尺寸、多觸點(diǎn)和手勢(shì)識(shí)別的支持。一些互補(bǔ)技術(shù)已成為觸摸屏顯示器的流行補(bǔ)充，這些技術(shù)是接近檢測(cè)、觸覺(jué)和力檢測(cè)。接近檢測(cè)通過(guò)在觸摸屏表面約一英寸范圍內(nèi)進(jìn)行電容式觸摸檢測(cè)來(lái)提高可用性。它用于在手靠近屏幕時(shí)調(diào)出菜單和其他選項(xiàng)。觸覺(jué)通常包括由微型微電機(jī)和偏移重量產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)，以在使用過(guò)程中提供反饋。雖然在智能手機(jī)和游戲控制器中很常見(jiàn)，但它們通常不用于汽車(chē)環(huán)境，

從安全的角度來(lái)看，汽車(chē)觸摸屏HMI最近受到了很多批評(píng)。隨著可從 HMI 訪問(wèn)的功能越來(lái)越多，駕駛員很可能會(huì)分心。另一種越來(lái)越受歡迎的 HMI 控制機(jī)制是使用語(yǔ)音識(shí)別。它們已經(jīng)被 Apple Siri、Amazon Alexa 和與 Google Assistant 集成的 Android Auto 等智能手機(jī)助手使用，但在汽車(chē) HMI 應(yīng)用中并不那么受歡迎，盡管這種情況正在迅速改變。

另一種可供選擇的 HMI 界面技術(shù)是空中觸覺(jué)?？罩杏|覺(jué) HMI 使用手部跟蹤傳感器和微型超聲波揚(yáng)聲器矩陣的組合。從揚(yáng)聲器陣列發(fā)出的超聲波信號(hào)可以被人手塑造和感受。一個(gè)例子是形成一個(gè)圓形的控制旋鈕形狀，手似乎可以抓住。然后通過(guò)跟蹤手的運(yùn)動(dòng)，形成控制界面。

汽車(chē) HMI 技術(shù)挑戰(zhàn)

車(chē)內(nèi)環(huán)境可能充滿挑戰(zhàn)。在許多氣候條件下，極端溫度和濕度經(jīng)常發(fā)生。對(duì)于觸摸屏 HMI，觸摸屏表面結(jié)露、用潮濕的手指操作或戴手套是已知的條件，可能導(dǎo)致控制器 IC 的不穩(wěn)定行為。LCD 還需要適應(yīng)極端環(huán)境光，從夜間的黑暗到明亮的陽(yáng)光。觸摸屏控制器需要警告駕駛員錯(cuò)誤操作，LCD 需要快速自動(dòng)補(bǔ)償快速變化的光照條件。

語(yǔ)音識(shí)別預(yù)計(jì)將成為未來(lái)基于安全性的 HMI 機(jī)制選擇。車(chē)輛內(nèi)部的可聽(tīng)噪音千差萬(wàn)別，包括乘員談話、媒體中心、免提電話和道路噪音。道路噪音可能來(lái)自輪胎噪音、懸架在惡劣路面上的隆隆聲和風(fēng)噪音。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)于在通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別算法檢測(cè)命令之前濾除不需要的聲音至關(guān)重要。機(jī)器學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法每天都在變得更好，新的高性能應(yīng)用程序處理器和推理引擎現(xiàn)在能夠提供自然語(yǔ)言界面。

汽車(chē)領(lǐng)域的其他挑戰(zhàn)包括嚴(yán)格遵守電磁干擾 EMI/EMC 標(biāo)準(zhǔn)、靜電放電保護(hù)和瞬變抑制。所有組件都需要在溫度額定值和抗壓性方面符合汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn) (AEC-Q100/200)。

任何涉及 ADAS 功能操作的 HMI 功能都需要符合汽車(chē)功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262。

結(jié)論

汽車(chē) HMI 改變了我們與車(chē)輛互動(dòng)的方式，并成為主要的控制面板。隨著 HMI 技術(shù)的不斷進(jìn)步，制造商渴望實(shí)施新的想法，使他們的車(chē)輛在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，但他們也意識(shí)到觸摸屏?xí)稚Ⅰ{駛員的注意力。語(yǔ)音識(shí)別和空中觸覺(jué)越來(lái)越受歡迎，并可能在未來(lái)的 HMI 開(kāi)發(fā)中發(fā)揮更重要的作用。

審核編輯：湯梓紅