HMI 從根本上改變了駕駛員與汽車的交互方式?，F(xiàn)代汽車比以往任何時(shí)候都更強(qiáng)大，它變得非常類似于智能手機(jī)。但是你真的知道 HMI汽車設(shè)計(jì)有多復(fù)雜嗎？

本文將深入探討：

什么是汽車 HMI；

它如何使駕駛員受益；

它包含哪些技術(shù)；

在不久的將來它將如何發(fā)展。

汽車 HMI 定義

什么是汽車HMI？汽車HMI（又名人機(jī)界面）是一組功能元素，可讓駕駛員與車輛進(jìn)行通信。

這些可以包括：

儀表；

HUD；

后座娛樂；

語音操作系統(tǒng)；

觸覺技術(shù)等。

無論功能列表如何，舒適性和安全性是任何界面的最終優(yōu)先事項(xiàng)。它們必須是——HMI 是與車輛及其周圍環(huán)境交互的不可或缺的方式。事實(shí)上，界面非常重要，以至于有些人將其視為購買汽車的決定性因素。

但是 HMI 到底是如何改善駕駛體驗(yàn)和安全性的呢？

汽車 HMI 和駕駛員體驗(yàn)

HMI打破了駕駛員和車輛之間的障礙。例如，這種連接是通過語音命令實(shí)現(xiàn)的。駕駛員不必為了按下按鈕或查看小型多媒體屏幕而分散注意力。有了這樣的系統(tǒng)，任何行動(dòng)都像說出幾個(gè)字一樣簡(jiǎn)單。這使得交流更加順暢和自然。

系統(tǒng)了解你的偏好，進(jìn)一步增強(qiáng)了體驗(yàn)。將直觀的控件添加到混音中——你將獲得駕駛員所能擁有的最舒適的體驗(yàn)。

以下是汽車HMI的一些示例：

氣候控制。一個(gè)常見的交互可以像這樣進(jìn)行，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)設(shè)置一個(gè)舒適的溫度，然后詢問司機(jī)是否喜歡。比如，司機(jī)說他們更喜歡涼爽的空氣。因此它會(huì)相應(yīng)地調(diào)整溫度并記住未來的設(shè)置。

座椅控制。你可以想象一個(gè)類似的情況，HMI可以幫助駕駛員根據(jù)自己的喜好調(diào)整座椅位置，然后將其保存并設(shè)置為在特定條件下激活。如果車輛具有按摩功能，則其設(shè)置將以相同的方式存儲(chǔ)。例如，當(dāng)司機(jī)在一天中的特定時(shí)間下班返回時(shí)，按摩被設(shè)置為開始。

事件、地點(diǎn)、媒體。該系統(tǒng)可以保存用戶最喜歡的地點(diǎn)、音樂和事件。它還可以根據(jù)駕駛員的喜好發(fā)出提醒或建議。

今天的大多數(shù) HMI 還可以與連接的汽車應(yīng)用程序集成，這是非常有用的。

HMI和駕駛安全

如上所述，HMI 汽車系統(tǒng)的建立是為了拯救生命。為此，它們?yōu)轳{駛員提供了大量有關(guān)車輛狀態(tài)和周圍環(huán)境的信息，這是通過傳感器實(shí)現(xiàn)的。

現(xiàn)代汽車有很多這樣的東西，因此，駕駛員可能會(huì)收到以下警報(bào)和通知：

低燃料/能源；

燃料/能源消耗率；

胎壓；

引擎問題；

靠近其他車輛；

接近車道限制；

天氣狀況;

路障等。

所有這些通知都有細(xì)微差別。根據(jù)問題和中繼所述問題的傳感器類型，HMIs有兩種響應(yīng)方式?；蛘哒f，它的反應(yīng)可以分為兩種類型：

反應(yīng)性。這些非常簡(jiǎn)單，反應(yīng)性警報(bào)告訴駕駛員已經(jīng)發(fā)生的事情——例如，其中一個(gè)車輪的輪胎壓力過低。

積極主動(dòng)。這些警告駕駛員潛在的危險(xiǎn)。例如，系統(tǒng)分析該地區(qū)的天氣數(shù)據(jù)并注意到計(jì)劃路線中有道路被冰覆蓋。然后，它會(huì)建議你選擇另一條路線，或者完全推遲旅行。

值得一提的是，如果 HMI 的設(shè)計(jì)沒有考慮到駕駛員的視線，那么訪問所有這些信息可能弊大于利。必須盡量減少干擾，并且必須以簡(jiǎn)潔、易于理解的方式傳遞大量數(shù)據(jù)。理想情況下，駕駛員根本不需要將視線從道路上移開。

作為駕駛員助手的 HMI

私人助理服務(wù)曾經(jīng)是專為精英人士保留的奢侈品——關(guān)鍵詞是“一次”。如今的數(shù)字助手既普通又實(shí)惠。盡管Siri和Alexa之類的智能語音助手正在接管我們的家庭，但智能人機(jī)交互助手正在進(jìn)入汽車行業(yè)。

該行業(yè)已經(jīng)從一些參與者那里看到了例子：

2015 年，豐田發(fā)布了Kirobo Mini。這是一個(gè) 10 厘米高的機(jī)器人，可以與司機(jī)交談，并對(duì)他們的情緒作出反應(yīng)，建議旅游路線和參觀的地方，并提供音樂推薦。

2019年，寶馬推出了智能個(gè)人助理。它可以提供方向、預(yù)訂餐廳、了解司機(jī)的喜好、對(duì)他們的情緒做出反應(yīng)，甚至可以聊天（盡管是在非常初級(jí)的水平上）。

這兩個(gè)項(xiàng)目的創(chuàng)建都是為了讓司機(jī)與車輛的關(guān)系更加個(gè)性化。歸根結(jié)底，HMI 和汽車通常被認(rèn)為是理所當(dāng)然的，就像任何消費(fèi)品一樣。這樣的虛擬助手可以幫助司機(jī)重新點(diǎn)燃他們對(duì)這個(gè)過程的興奮感，使其更具吸引力和情感。

汽車 HMI - 全新的汽車體驗(yàn)

汽車 HMI 徹底改變了駕駛員與車輛互動(dòng)的方式。這一切都要?dú)w功于現(xiàn)代汽車所采用的技術(shù)。透明的 HUD、車內(nèi)支付和駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)等曾被視為科幻領(lǐng)域的東西現(xiàn)在已為大眾廣泛使用。

讓我們仔細(xì)看看現(xiàn)代汽車 HMI 的典型技術(shù)元素。

數(shù)字儀表盤

儀表盤是一個(gè)儀表板，帶有顯示車輛狀況的儀表和指示器。我們今天在汽車中看到的是數(shù)字儀表盤，它有更多的可用指標(biāo)，提供以下方面的數(shù)據(jù)：

速度;

燃料/能量水平；

燃料/能源消耗；

旅行距離;

路線圖；

內(nèi)外溫度；

通風(fēng)口狀態(tài)；

時(shí)間等。

數(shù)字儀表盤還可用于控制信息娛樂系統(tǒng)、電話和導(dǎo)航。調(diào)整車輛的舒適度設(shè)置通常也是通過集群完成的。

平視顯示器 (HUD)

平視顯示器 (HUD) 是安裝在儀表板上的透明屏幕。它顯示相關(guān)的行程和車輛數(shù)據(jù)，同時(shí)保持在駕駛員的視線范圍內(nèi)。

后座娛樂系統(tǒng) (RSE)

后座娛樂 (RSE) 是一種允許后座乘客上網(wǎng)、與社交互動(dòng)并享受多媒體內(nèi)容的系統(tǒng)。他們通?？梢酝ㄟ^內(nèi)置觸摸屏管理電視、電影、廣播和音樂。

語音操作系統(tǒng)

語音控制已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理和認(rèn)知計(jì)算的發(fā)展幫助克服了語音操作系統(tǒng)之前存在的一些嚴(yán)重問題。

一方面，現(xiàn)代語音操作系統(tǒng)在口音方面幾乎沒有問題。當(dāng)不確定如何解釋一個(gè)命令時(shí)，他們也會(huì)要求說明，他們能做的范圍也就擴(kuò)大了。

它們的功能非常強(qiáng)大，能夠：

提供方向；

提供有關(guān)汽車狀態(tài)的信息；

發(fā)出警報(bào)和警告；

調(diào)節(jié)溫度和座椅位置；

控制多媒體；

打電話;

等等。

語音控制的一個(gè)巨大好處是，駕駛員無需將目光從道路上移開即可與他們互動(dòng)。這使得高質(zhì)量的 VOS 成為在某些情況下使用儀表板的更安全的替代方案。

觸覺技術(shù)

觸覺技術(shù)也稱為 3D 觸摸。它通過移動(dòng)、推動(dòng)或振動(dòng)為用戶提供觸覺。當(dāng)你按下鍵盤上的按鈕時(shí)，你的智能手機(jī)會(huì)輕微振動(dòng)嗎？那就是觸覺。

在汽車領(lǐng)域，該技術(shù)主要用于警告。以通用汽車的安全警示座椅為例，當(dāng)汽車傳感器檢測(cè)到碰撞風(fēng)險(xiǎn)或車道偏離時(shí)，駕駛員座椅會(huì)振動(dòng)。

有些人可能認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)有些多余，然而，它肯定有它的用途。觸覺警報(bào)在不強(qiáng)迫駕駛員將視線從道路上移開的情況下發(fā)揮作用。它們馬上就會(huì)被注意到，但也比閃爍的燈光或響亮的嗶嗶聲更不容易分散注意力。

車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)支付

司機(jī)現(xiàn)在幾乎可以隨時(shí)隨地支付任何費(fèi)用。那是因?yàn)橐恍┈F(xiàn)代 HMI 具有特殊的電子錢包。在生物識(shí)別 ID 的保護(hù)下，這些功能與任何其他數(shù)字錢包一樣。而且它們對(duì)于支付道路通行費(fèi)和停車費(fèi)非常有用！

汽車經(jīng)銷商也可以從車載錢包中受益。例如，客戶可以在完成試駕后立即購買車輛。

當(dāng)然，今天這項(xiàng)服務(wù)是非常有情境的。但它的可能性只會(huì)越來越大。

駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)

這就是科幻小說的內(nèi)容。駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)使用特殊攝像頭跟蹤你的面部表情。根據(jù)系統(tǒng)的不同，他們可以確定：

司機(jī)累了；

司機(jī)分心；

司機(jī)的目光不集中；

司機(jī)苦惱。

如果司機(jī)的注意力不在路上，汽車就會(huì)發(fā)出警報(bào)。它可以是儀表板上的聲音或視覺信號(hào)。人工智能助手可以建議司機(jī)休息。這確保了車內(nèi)和車外所有人的安全。

但這項(xiàng)技術(shù)頗具爭(zhēng)議。毫無疑問，它引起了重大的道德和隱私問題。一想到一直被監(jiān)視，就覺得很不舒服。更糟糕的是，錄像被泄露或交易。

原始設(shè)備制造商將不得不克服許多法律和安全障礙（如果他們關(guān)心公眾意見的話）。盡管如此，專家們一致認(rèn)為，駕駛員監(jiān)控是實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛車輛的必要步驟。

車內(nèi)體驗(yàn)

設(shè)計(jì)汽車HMI是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，必須考慮到視覺吸引力、可用性，以及最重要的——安全性，這證明了任何團(tuán)隊(duì)的能力。

話雖如此，讓我們分析汽車中車內(nèi)體驗(yàn)的不同方面，并了解其最大趨勢(shì)。

資訊娛樂

幾十年來，信息娛樂模塊一直是主要產(chǎn)品。但隨著時(shí)間的推移，它們的功能已大大增加。

現(xiàn)代信息娛樂系統(tǒng)讓用戶：

聽收音機(jī);

收聽歌曲播放列表；

看衛(wèi)星電視；

看視頻;

收聽不同的流媒體服務(wù)；

瀏覽網(wǎng)頁;

管理導(dǎo)航；

控制車內(nèi)舒適設(shè)置；

打電話;

將文件、聯(lián)系人和地點(diǎn)添加到收藏夾。

此外，所有這些功能都可以通過:

紐扣;

操縱桿；

觸摸屏；

司機(jī)的聲音。

自然地，設(shè)計(jì)這樣一個(gè)功能豐富的系統(tǒng)具有挑戰(zhàn)性，而不僅僅是出于審美原因。問題是，現(xiàn)代信息娛樂需要大量屏幕空間。因此，準(zhǔn)備好在 HMI 中看到越來越大的顯示器吧。

事實(shí)上，信息娛樂屏幕正在迅速成為一個(gè)核心。即將到來的拜騰M-Byte將擁有迄今為止最大的一個(gè)。它的48英寸柱對(duì)柱顯示器幾乎和擋風(fēng)玻璃一樣寬。

該車還將為乘客配備更小的屏幕，它代表了 HMI 汽車設(shè)計(jì)中的另一種流行趨勢(shì)。再也不用在路上爭(zhēng)論看哪部電影了！每個(gè)人都可以享受他們選擇的任何媒體。

高性能 3D 渲染

汽車中的 3D 渲染通常用于兩件事：

導(dǎo)航;

避免碰撞。

在導(dǎo)航中，它可以讓司機(jī)更快地掌握上下文，3D 成像特別適合路線規(guī)劃。例如，系統(tǒng)可以掃描和分析地形來決定到達(dá)目的地的最快路徑。

這對(duì)于自動(dòng)駕駛和停車也至關(guān)重要。高速 3D 渲染讓車輛“看到”周圍。渲染速度越快，它們對(duì)各種障礙物的反應(yīng)就越快。

UX/UI 設(shè)計(jì)與可用性研究

用戶認(rèn)為具有視覺吸引力的產(chǎn)品更有用，因此，找到正確的視覺方法是關(guān)鍵。但吸引力并不是高質(zhì)量 HMI 設(shè)計(jì)的全部。在那里，任何時(shí)候都不可能為了美觀而犧牲安全性。

你需要進(jìn)行研究來測(cè)試你的 UI 到底有多令人愉悅和安全，衡量用戶滿意度，詢問設(shè)計(jì)讓他們感覺如何。如果他們覺得有什么不對(duì)勁，請(qǐng)就此提出更具體的問題。這樣你就能夠可靠地識(shí)別設(shè)計(jì)錯(cuò)誤并加以糾正，并提供卓越的駕駛體驗(yàn)。

未來十年的技術(shù)

讓我們一起來看一下你可以期待的幾項(xiàng)創(chuàng)新。

智能座艙。如果顯示器可以智能化，為什么其他表面不能？HMI 自動(dòng)功能幾乎可以應(yīng)用到車廂的任何部分。自適應(yīng)內(nèi)飾、健康監(jiān)測(cè)、氛圍控制等等。

可定制方向盤。方向盤必須在同一位置嗎？它真的需要有固定的形狀嗎？Rinspeed Budii 在 2015 年展示了一種可能的帶有可定制車輪的車型。也許，我們會(huì)在不久的將來看到更多這種技術(shù)。

高級(jí) HUD。2011 年，豐田與哥本哈根交互設(shè)計(jì)學(xué)院共同推出了“世界之窗”。它將車輛的后窗變成了觸摸屏。雖然當(dāng)時(shí)不是特別方便，但考慮到它有更多的發(fā)展時(shí)間，該技術(shù)可能會(huì)成為主要技術(shù)。

先進(jìn)的觸覺。觸摸屏并不是控制的最終目的?？偛课挥谟腢ltrahaptics成功地為用戶提供了半空中的觸感。該技術(shù)使用超聲波產(chǎn)生空氣振動(dòng)，并計(jì)劃在未來幾年內(nèi)進(jìn)入汽車 HMI 市場(chǎng)。

現(xiàn)代HMI將車輛變成類似于平板電腦或智能手機(jī)的小工具。HMI 設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)在視覺效果和可用性方面都很高。它必須是實(shí)用的和信息豐富的，但要盡量減少對(duì)駕駛的干擾。

審核編輯 ：李倩