HMI新发展的一些思考

发布日期:2022-01-14

在汽车电动化、智能化浪潮之前,汽车HMI的发展近乎停滞。但随着智能化汽车的发展,汽车HMI设计重新站在了汽车设计的新高度,焕发出新的生命力。

关于定义

什么是HMI?汽车 HMI 是一个怎样的领域?

HMI是英文Human MachineInterface 的缩写,翻译过来可称“人机界面”。它是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介,它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。这样解释下来,听上去还是十分抽象,其实通俗点来说,开关、按钮、仪表、收音机等都是HMI的一部分。

发展趋势

内饰的数字功能增强,越来越大的数字屏幕、全尺寸仪表板显示屏,语音和手势输入,增强现实和自动驾驶等等功能正成为标配。

·Full Width Dashboard Display 全尺寸仪表显示

·AR (Augmented Reality),增强现实

·HUD (Head-Up Display),平视显示器,又称为抬头显示

·Driver Monitoring Systems (DMS)驾驶员监视系统

·Voice And Gesture Control等等

以上种种都是HMI新发展的一部分,下面我们一起来看看。

Full Width Dashboard Display全尺寸仪表显示

越来越大的显示屏已不可避免。

现在许多车企,已经从传统的仪表板改成了中央大屏的方式。如Model Y、蔚来、林肯等车型,都采用了各自设计的中央大屏。相比传统样式,已经有了很大改革。

但梅赛德斯-奔驰更进一步,它的全新MBUX Hyperscreen在2021年国际消费电子展(CES)上引起了广泛关注,这套系统拥有三块独立的显示屏,横跨整个仪表盘,长达56英寸,中央和前排乘客显示屏采用了OLED技术。

简单地说,它的整个仪表是一块整屏,镶嵌在车前更加简洁清爽,非常吸睛。

其它几乎所有车企都正在开发自己的全尺寸仪表板显示屏,几乎所有未来概念车都拥有自己的超宽高清晰度显示屏,但无论如何,奔驰在这一领域已经处于领先地位。

除了奔驰,也有少数也拥有全尺寸仪表板显示屏的车企。本田汽车就是其中之一,在其全新纯电动平台打造的车型本田e中,就采用了全尺寸仪表板显示屏。

它由一共5块屏幕组成,其中包括电子后视镜的显示屏、液晶仪表盘以及中控屏。5块显示屏中的两侧屏幕均为电子后视镜的显示屏,中间三块屏幕由左至右分别为8.8英寸液晶仪表盘和两块12.3英寸中控屏。两块中控屏显示界面都设有可自定义的快捷操作栏。但如果和奔驰相比,可以看出,它只是一种“假”的全尺寸仪表板,因为其下方的控制、收音机等等还是和屏幕分离的。

AR (Augmented Reality)增强现实和HUD(Head-Up Display)抬头显示

抬头显示HUD,早期是运用在航空器上的飞行辅助仪器,后来才被运用到汽车上。它是指以驾驶员为中心,不需任何操作的一种多功能仪表显示系统。它的作用,就是把时速、导航等重要的行车信息,投影到驾驶员前面的风挡玻璃上,让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的驾驶信息,这样就会避免驾驶者注意力中断从而减少事故发生的概率。

一开始的HUD还只能显示很少的信息,但现在已经越来越丰富了。卫星导航数据、车道定位,甚至还可以替代后视镜。开发人员认为,HUD有机会进一步扩大所属界限。

比如利用增强现实技术(AR,Augmented Reality)。AR是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术,是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。

增强现实与抬头显示的结合,是汽车行业的一项新的重大发明。它得到了许多车企和一级供应商的关注,他们正在积极开发AR+HUD技术结合的挡风玻璃。这项技术发展到极限以后,也许可以利用车辆内部所有表面,将信息显示出来。

松下汽车就表示,每一块玻璃都是潜在的AR HUD显示器。

松下汽车在刚刚结束的2021年CES国际消费电子展中,推出了其新的增强现实技术的抬头显示器。该显示器结合了松下汽车在光学技术、体积优化及成像技术方面的优势,能够显著增加车辆乘员的视野,渲染远近距离的内容,并提供车辆信息如速度、物体和行人检测以及道路路线指引。松下将HUD市场视为增长最快的类别之一,但传统的抬头显示技术局限太大,仅能覆盖道路的一小部分信息。这也是为什么松下对AR技术如此感兴趣的原因。

增强现实技术不仅有利于抬头显示,它还可能是缓解乘员对自动驾驶和辅助驾驶的忧虑的关键。可以说,这是人力驾驶到无人驾驶的一个过渡,在心理学方面,对人们非常重要。它可以使乘员逐渐放心,因为汽车能识别出他们在路上看到的东西。例如,通过对试图从车辆后面过马路的被遮挡的行人进行颜色编码,可以让乘员知道,原来车辆可以发现任何潜在的危险。

AR还提供了将仪表板包装完全重新设计的机会。将信息传递到挡风玻璃和侧窗上让开发人员有了更多施展的空间,并且显示信息的位置,方式和时间上更加灵活。另一个显著优势,就是可以节省车内空间。对于车企而言,这可能是至关重要的优势。如今的某些仪表板需要占据6至15升的空间。AR HUD技术将允许车企节省其很大一部分区域。

AR还可以与诸如全息图像或虚拟现实(VR)之类的技术相结合。全息技术可以通过允许内容的多个“平面”来调整信息在AR显示器中的显示位置。比如将当前速度或电池电量之类的信息放置在“近平面”中,而将导航数据或上下文的ADAS信息放置在“远平面”中。