快速入局车载HMI,看这篇就够了!(上)

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编辑导语:智能化的出现,人们开始追求生活的舒适度,也促使着车载触摸显示屏的发展。本文就从入局车载HMI着手,讲述了车载设计的进化史,感兴趣的小伙伴一起来看看吧。

一、前言

当前的汽车电子受汽车智能化和电动化趋势的影响,已经广泛应用于汽车的各个领域当中。而汽车工业也已经成为我国国民经济发展的重要产业之一。在人车交互的场景中主要交互界面就是车载触摸显示屏,随着汽车电子技术的不断发展,车载触摸显示屏不光屏幕越来越大,内置的功能也越来越多。

然而触摸屏却并不是最好的车载交互方案,你敢信?作为一个设计师,想要快速入局HMI总要知道人家HMI是个什么,且都有些什么吧?作者经过多个“爆肝夜”终于为你“肝”出来了一篇快速入门的小通道,跟你聊聊关于车载设计的进化史,以及为什么说在车载环境下触摸屏不是最优方案。快悄悄收藏起来看!!

二、HMI到底是个啥?

1. 简单介绍一下HMI

说到HMI 很多设计师可能会感觉到既熟悉又陌生,很多人介绍HMI都会说:HMI是Human Machine Interface的缩写,即“人机接口”,也叫人机界面。

HMI人机界面是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介……(这些话相信你在很多地方都看到过了,我就不重复说了),这些解释听完以后好像懂了,但又好像没懂….翻译过来再结合车载,其实车载HMI就是让驾驶员和乘客通过车载触摸屏幕和按钮、推动旋转控制器、滑动和手势功能,甚至语音识别技术等更自然的方式与车辆进行交互。

2. 汽车HMI不止是界面

汽车HMI主要是研究人与汽车的人机交互界面,侧重的是人与界面、人和汽车各系统的体验感受。并不局限于我们熟知的那个界面,而是作为功能的集合。比如:开关、按钮、汽车仪表盘、HUD抬头显示器、语音等,其实都是汽车HMI设计包含的内容。

虽说HMI不止是界面,但作为一个设计师我们先从界面开始说起。

3. 承载HMI的屏幕们

车内现有的载体类型有:中控屏幕、仪表盘、副驾驶显示器、后排娱乐屏幕、顶棚显示屏、后尾灯显示系统、HUD显示等。

我们比较常见的HMI载体主要有三个:一个是仪表盘,用来提供车辆的基础运行信息,比如:车速、转速、油耗等;一个是中控台,用来提供车辆的控制信息,比如:设置、空调、内外循环、多媒体信息等。还有一个是后排娱乐屏,主要用于增添后排乘客的娱乐性。比如:可以收看视频影像内容,高端车型具备通讯、办公、上网、外接游戏机等功能。

三、我们熟悉的那些屏幕们

承载HMI的载体有很多,我们先来聊两个我们常见的屏幕:仪表盘和中控屏幕。

1. 仪表盘的“发家史”

汽车仪表盘——在驾驶员正前方的控制面板,显示车辆操作的仪表。

说出来你可能不信,大概在1847年左右,仪表盘(dashboard)其实就是一块木板。主要功能也并不是现在我们所看到的显示汽车转速、油耗、车速等。最早的仪表盘其实就是马与司机之间横着的一块木板,除了用来遮挡飞溅起来的泥污外,没什么别的用处。

后来随着汽车的发展发动机被安装在车辆的前面。仪表盘保留了它的保护特性,成为了发动机和驾驶员之间的屏障。但那时候,司机想要知道油箱里的燃料还剩多少,可不像现在一样看一眼仪表就行了,而是要打开发动机盖,然后将燃油尺插入油箱,根据油渍印来判断还剩下多少燃料,驾车出行非常的不方便。

于是,从上世纪30年代起,仪表盘开始加入各种计量表还有故障指示灯。后来随着汽车设计和发动机的日益复杂,最终演变成我们现在所看到的仪表盘。

2. 中控仪表盘的发展简史:从机械指针到数字3D显示

其实最早的HMI并不是用于车载端,而是用于工业上,比如常见的各种机床、制造装备。最早的数字HMI是在上世纪80年代推出的。那个年代的汽车附加的功能不多,所以大部分汽车使用的是纯机械式的仪表盘。

第一代汽车仪表盘:机械式仪表

第一代的仪表盘是机械芯仪表,在机械时期汽车仪表盘交互十分简陋、功能单一,由指针显示屏、旋钮、按钮、拨杆等构成的,那个年代汽车附加功能不多,这些功能足够显示当时的信息量,虽然没有屏幕,但是基本能满足驾驶的需求。后来受到飞机驾驶仪表的影响,汽车开始照搬飞机的中控布局,在汽车上面堆砌各种功能仪表,可以说是完全没有交互…(下图的这种车,你能开明白?我是不太行了…)


第二代汽车仪表盘:电气式仪表盘

后来随着汽车电控模块开始增多,纯机械已经没办法显示更多复杂的仪表信息了,就在这时第二代电气式仪表盘诞生了,和第一代机械机芯仪表相比增加了不少新功能,屏幕也从真空荧光显示屏(VFD),发展到液晶显示屏(LED)还有小尺寸薄膜晶体管显示器(TFT)。汽车的信息反馈更加全面且及时,但是对于更深层次的驾驶需求,电气式仪表仍然还是无法满足的。


第三代汽车仪表盘:全数字化仪表

随着电脑、手机、平板等电子科技的发展。仪表盘也不断追求更新,所需要显示的内容越来越多,且显示的内容也需要进一步增强。此时全数字液晶仪表盘也就是虚拟汽车仪表盘终于顺应时代而生。

相较于前面的两代,全数字汽车仪表可以说是有了突破式的进步。它是一种网络化、智能化的仪表。单从外观上来看,就要比前面两代要高大上许多。和前面两代不同,这类仪表盘没有以往的指针等部件,所有信息都通过屏幕传递,功能强大的同时,信息更具有逻辑性且显示也更加立体,驾驶者可以更快的接收到行车信息,提高了驾驶者们的行车安全。


相较于机械式仪表和电气式仪表全数字化仪表功能更加强大,显示内容更加丰富,线束连接更加简单、更全面,更人性化地满足了驾驶的需求。


第四代汽车仪表盘:HUD显示屏

HUD(Head Up Display)抬头显示器,又被叫做平视显示系统,是指以车辆驾驶员为中心、多功能仪表盘。它可以把重要的信息映射在风窗玻璃上的全息半镜上,驾驶员可以在接收优化驾驶体验的信息同时可以将注意力集中在道路上。

最开始的HUD平视显示器是用于战斗机的,战斗机飞行员在空战时需要抬头观察敌人和低头看舱内仪表,很容易产生视觉中断从而导致操作失误,严重的话可能会贻误战机,而HDU抬头显示则可以有效解决这一问题。

HUD不仅仅是关系到空间效率和改善用户体验的,他们还用于提高驾驶员的驾驶安全。当驾驶员需要查看仪表盘或中控台上的信息,视线至少需要转移0.3秒,而HUD投影的信息就在驾驶员平视的正前方,可以让驾驶员的头少倾斜20度,就可以查看到仪表盘的内容。这样驾驶员就可以将更多的注意力放在路面上。

3. 在汽车里的触控屏幕

随着普通汽车功能的增加,设计人员需要设计出允许驾驶员管理新功能的控件。于是就出现了两种不同的方法:一种是为每个功能添加一个物理按钮。而另一种则是添加一个具有动态内容的屏幕。第一种方法在德国的一些汽车制造中流行,而第二种方法则是在美国和日本的汽车制造中比较流行。

在你心中会不会也和我一样,觉得是先有智能手机的发展然后才有汽车信息的娱乐系统,认为人们习惯在汽车信息娱乐系统上面用手指点击那些需要的功能是因为人们养成了在手机屏幕上面戳来戳去的习惯。然而事实却是早在1986年触屏技术就已经运用在汽车上面了。

1986年别克的Riviera–第一辆配备触摸屏显示屏的量产车。它被称为图形控制中心,或CCC,容纳了大量重要的车辆功能和显示。不过,它并不像我们现在所熟悉的触摸屏那样,而是一块非常简单的显示着绿色内容的黑色显示屏。

显示屏上有着气候控制的功能,允许用户调整温度和风扇速度等,当气候控制处于最高设置时,屏幕上显示的小风扇就会转的更快。还有一些基础的功能比如,显示油箱剩余燃料以及车门的关闭情况。

早在1984年别克就开始测试这个系统,而经过两年的试验和调整之后,终于在1986年把它安装到汽车上面,为车迷们带来这种未来感十足的驾驶体验。

与此同时在大洋彼岸的日本,汽车制造商们也已经开始在本土市场尝试触摸屏技术,在 1985 年推出 CUE-X 概念车。该系统提供带有漂亮图形的彩色触摸屏。可以看到(下图)功能控件的设计和位置与现代车辆非常的相似。

按照一般技术的发展潮流来看,触控屏技术应该很快就会传遍整个汽车行业,但是事情却并没有向这个方向发展,早期的驾驶者们对触控屏技术十分抵触,他们不想为了一些不太重要的信息而去把视线从路面上移开。并且不论是过去还是现在,尖端的技术往往都伴随着高昂的价格。

在80年代别克的Riviera起价为19,831美元(折合人民币约137000元)。所以当初由于高昂的造价和消费者们的抵触,触控屏这项技术只存在于少数高端、昂贵的汽车之中,触控技术的普及化似乎遥遥无期。

后来随着技术的发展,GPS和电子后视镜技术的出现,让汽车制造商们开始重视触控屏技术,再加上当时苹果和三星推出的智能手机,推动了触屏技术的普及。随着技术的不断提升,现代的HMI是汽车控制中心与娱乐系统的混合体。

触控屏能够为驾驶者带来越来越多的方便驾驶体验,它可以更改温度设置、可以导航目的地的路线还可以观看视频等。人们也越来越离不开这块屏幕,现如今触控屏已经成为了汽车的标配。随着新能源汽车的崛起,以特斯拉为代表的造车新势力,对HMI的发展有着很大的推动作用。更大的屏幕,自动化的控制界面,以及语音交互,开启了车机交互崭新的一篇章。

文章中如有不足的地方,欢迎在评论区留言交流,我们下期再见。

下篇预告:快速入局车载HMI,看这篇就够了!(下)

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本文由 @卷毛鸭|且曼学院 原创发布于人人都是产品经理,未经许可,禁止转载。

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