车载HMI发展史Word文档格式.docx
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仅就小小的指示灯设
计来说,之前的梅赛德斯-奔驰E级车,就有多达41个,而在沃尔沃的
S40上只有21个,这是数字上的差异,也是不同品牌对于车辆安全理解的
不同,道理很简单,更多的指示灯确实可以更精准的提示。
电气式仪表
这类仪表增加了不少功能,汽车信息反馈也更多更及时地在显示技术上
不断迭代,从真空荧光显示屏(VFD),发展到采用液晶显示器(LCD),小
尺寸薄膜晶体管显示器(TFT)由于可以实现CAN总线信号输入,驱动仪
表显示信息,再加上显示屏显示的信息越来越清晰、视觉可视化越好越好,
专注下一代成长,为了孩子
用户感知明显提升。
目前从市场上来看,比较合理的方案是采用机械仪表结合数字仪表的方
式,例如车速、转速信息采用指针,指示灯信息采用LED灯点亮形式,而
其他信息则采用TFT屏。
车载使用场景决定了仪表必须是安全性非常高的零件,因为车内面临的
环境非常恶劣,例如,夏季受到太阳直射时温度可能达到70℃,而一旦开
启空调会迅速降至20℃-30℃,冬天也会有剧烈的温差变化,温差则导致
元器件膨胀/收缩,发生损坏。
由于成本及市场对新科技稳定性的担忧,
目前电气式仪表在市场上应用较广泛。
全液晶仪表
全液晶仪表也叫全虚拟仪表,它是一种网络化、智能化的仪表,其功能
更加强大,显示内容更加丰富,线束链接更加简单,更全面,更人性化地
满足了驾驶需求。
虚拟汽车仪表用屏幕取代了指针、数字等现有仪表盘上最具代表性的部
分,其优点是可以由用户自己定义仪器系统,以满足不同的要求,功能更
加强大、灵活,更容易同网络、外设及其他应用相连接。
虚拟汽车仪表得益于更强大的图形处理和显示效果,更多的指示灯被拟
物化设计,从而有效降低用户的接受过程,提高用户了解整车状态的感知,
更加有利于驾驶安全;
多屏交互以及整车信息可视化信息交互变得更加的
从容,多媒体娱乐信息和车辆基本信息也可以更符合逻辑的显示出来,集
中显示有助于提升驾驶安全,驾驶员的视距也不必在多个位置频繁切换;
另外,简化的设计,也可以将更多空间留给乘坐区域或者是储物等等。
可
以说虚拟仪表是目前为止最先进的汽车仪表,也是未来的发展方向与趋势。
特斯拉仪表采用LG为其定制的液晶屏,同样也是12.3英寸,但分辨
率仅为1280x480,这个仪表盘目前的显示布局是固定的,只是特定模块可
以变换信息。
特斯拉的仪表盘用的是Tegra2处理器,用的是一个基于
Linux底层的系统,据了解很可能就是Ubuntu。
与QNX这样的嵌入式系统
不同,Ubuntu是个桌面系统,除PC外还广泛应用于服务器。
从行业趋势看,高清、集成、智能是汽车仪表三大发展方向。
随着集成能力和未来科技的发展,仪表盘将能够显示更多的安全和娱乐
信息,汽车仪表也会集成入更多的主动安全、ADAS信息,与网络的互动也
变得更频繁,系统变得越来越开放。
和中控娱乐信息系统一体化融合,集
成手势控制,语音控制等操作功能。
HUD平视显示技术的加入,将安全信
息与娱乐导航等信息更直观安全传递给驾驶员。
液晶仪表正成为智能汽车人机交互的重要入口
终端(液晶仪表)只是一个客观的载体,体验创新最终还是要回归到人,
液晶仪表HMI设计以“人为核心展开,针对不同人群使用场景不同,细分
出针对性设计原则。
从功能到服务,从交互到体验的全景中,我们不单纯
需要作出狭隘设计上的东西,需要想的更远,了解的更多。
不管交互设计
师还是视觉设计师,都应该以用户体验为出发点,最终是对用户体验负责。
未来HMI发展
无意识和无缝连接的交互体验
“自然人机交互”大概是近些年最流行的概念了,VR/AR里的动作捕捉、
空间定位,苹果多点触控交互设计,人工智能产品时常用到的语音交互,
都强调Intuitiveinterface,也就是直观、自然的交互体验,不需要太
多学习就能上手。
同样在汽车行业,我们也能看到“自然人机交互”成为未来的一大趋势,
手势、语音、触控、眼动,甚至还有最新研究的脑电波+肌肉信号等等,
于是各种新的界面操作方式,为汽车带来了无缝式体验。
最能体现无缝式体验的要说智能解锁了,你可能首先会想到特斯拉
ModelS和ModelX上那个汽车造型的钥匙,还有可能会想到BMW7系上
那把要价18000块的液晶触摸屏钥匙。
但对于智能汽车时代而言,这些可能就已经是老黄历了。
1、手机蓝牙感应的钥匙—特斯拉Model3、沃尔沃
需要下载指定的APP,当手机靠近车辆时蓝牙可以自动解锁,其原理类
似于蓝牙音箱,可以快速的连接和断开,有效范围是8-30米,手机蓝牙
钥匙的优点是携带方便,毕竟这个年代你忘记什幺都不会忘记手机,而蓝
牙感应提前自动解锁车辆,能让车主更加从容。
为了避免手机没电,一般
车企都会为车主配备单独的钥匙,比如Model3的卡片钥匙。
由此看来,
看上去高大上的卡片钥匙其实只不过是个备胎而已。
2.刷脸解锁的钥匙—拜腾BYTONConcept概念车
拜腾通过B柱上的三颗摄像头和一个触摸按键实现车门的解锁,据说量
产版将保留这一解锁方式,拜腾的面部识别技术由红外感应摄像头和基于
云端的深度学习构成,通过对车主正面面部图像的3D建模,对比数据库
中的存储的数据,完成车主信息的匹配。
需要说明的是,刷脸解锁作为一种基于计算机图形处理技术的生物识别
手段,本身算法的安全性不存在问题,但运用在车辆中时,识别率、反应
时间、极端环境下的成功率等方面还未能被验证,具体数据最快也得等明
年拜腾量产后才能知晓。
3.掌纹解锁的钥匙——爱驰U5ION概念车
同指纹识别技术类似,掌纹识别主要采用手指末端至手腕处的图像信息。
这个技术其实并不稀奇,阿汤哥在电影《碟中谍5》中就有过类似解锁车
辆的演示,最近又将这一概念带到大众眼中的是爱驰U5ION概念车。
掌纹解锁与人脸识别技术一样,同属生物识别手段的一种,而且相较人
脸识别,掌纹识别对图像采集器要求不高,成本也更低,不过它的最大缺
点是掌纹被复制了怎幺办?
毕竟上网搜索“指纹作弊”就能出来一大堆教
你如何复制指纹的方法,掌纹复制虽然难度更大,但成本却并不高。
4.虹膜解锁的钥匙
目前来看,还没有听到哪家车企将使用虹膜识别进行车辆解锁,不过手
机商三星却已推出了搭载虹膜识别的Note8和盖乐世S8,按照惯例,未
来3-4年汽车厂商们可能就会选择使用虹膜识别解锁车辆了吧。
单纯从技术的安全性角度来说,虹膜识别的安全等级最高,因为每一个
人的虹膜都是独一无二的,想复制也没有办法,相比于面部识别技术一百
万分之一的错误率,虹膜识别五百万分之一的错误率可以说是非常低了,
不过缺点是对眼睛小的朋友不够友好,想要成功识别必须得瞪大眼睛才行。
全面屏+增强现实体验
从2017年开始,全面屏这个词开始异常的火热,类似的一个词叫做
“屏占比”。
屏占比这个参数在智能手机十年来的发展过程中,毫无疑问是在一直升
高的。
到了如今,像三星的S8、小米Mix2,包括iPhoneX这些旗舰机
型,屏占比已经超过了80%。
显然越大的屏幕使用体验越好,越有科技感。
比如玩游戏的体验、阅读
文档的体验等等,但我们还是应该透过这些简单的现象来看看大屏幕背后
的意义是什幺。
汽车的全面屏比例也步步提升,在全世界的各大车展中,大家已经不满
足于屏幕越来越大,更重要的是边框越来越窄。
2017年东京车展中展出的本田UrbanEV,采用了贯穿IP的联通无边框
中控大屏来展示车辆信息和实现控制,以及结合左前门上的数字屏直接来
取代外后视镜,共同“包围”住座舱中的驾驶员来与其交流。
当这款概念
车在车展上亮相后,媒体与大众都表现出来强烈的关注度和喜爱。
正是因
为无边框的环绕式大屏大幅的提升了车内的直观视觉和交互体验,带来更
强劲的科技感。
不难预见的是,未来的消费者也会越来也喜欢车内大屏,但是它们不仅
仅是以单个的“大屏”的形式出现,它们需要再做到边框更窄的全面屏,
并同时通过AR增强现实的来辅助实际驾驶操作,来实现人机交互的无缝
连接。
1.AR-HUD
ARHUD即是汽车应用增强现实体验的最广泛和实际的例子。
ARHUD最
典型的作用之一便是用于导航。
导航指示通过光线的折射,会直接叠加到
现实道路上,驾驶者的视线无需离开道路就知道该怎幺走。
宝马5系旅行版的全彩HUD功能,画面可投射到前挡风玻璃上,而不是
反光板的方案,它可以显示的功能包括车速、导航指引、限速信息、车距
过近提醒等内容。
与HUD相比,AR-HUD要复杂的多,前者只是一套投射并显示信息的设
备,而AR-HUD则需要和ADAS等系统深度整合,以实现更高级的效果和
功能。
可以说车载AR-HUD就是驾驶者的另一双“眼睛”,通过它,你就能
直观的看到更多信息。
2.增强现实体验–3Dcluster
3D液晶数字仪表采用了时下时髦的曲面显示功能,实现了真实的3D效
果,让用户通过肉眼就能看到真正有纵深的,有层次的视觉效果,用户也
将体验到更真实和动感的仪表显示,为驾驶带来更多的乐趣。
3.车内氛围灯和车外迎宾灯
车内的氛围灯和车外的迎宾灯是相对传统的增强现实体验的表现。
通过
灯光的改变,在原有的现实物体上产生变化,摇身一变成为一个与用户交
流的主要视觉窗口。
通过以上的案例不难得出,全面屏+增强现实,是通过对人类四感(视
觉、听觉、触觉、嗅觉)的“刺激”与“增强”所营造出的沉浸式体验。
使用全面屏作为基础,通过屏内和屏外多种增强现实的技术的互动,让
用户得到车内沉浸式的体验是未来的趋势。
语音控制与自然语音交互
由于语音可以透过层层交互界面直接到达一个功能,因此具有易用性和
穿透性。
车载环境是一个特殊的环境,用户驾驶的安全性为第一。
在此环境下,
语音交互可以起到其特殊的作用,而语音交互的成熟可以改变现有很多车
载HMI设计的层级,也就是我们说的语音交互的垂直性特征。
例如,利用车载中控打电话,试想语音交互不成熟的时候,这个动作需
学海无涯苦作
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