hmi智能座舱（智能汽车的新战场）

几年前，传统主机厂的电子电器部逐步分拆出智能驾驶、智能座舱等多个子部门，在一部分主机厂这两个子部门的内部级别甚至更高。

如今，随着整车竞争日趋激烈，过去偏重某一方面（智驾或者座舱）智能化功能的配置策略正在成为过去式。市场数据的变化，已经预示着新的融合周期正在开始。

高工智能汽车研究院监测数据显示，今年1-9月中国市场（不含进口和出口）智能网联新车上险量为107.42万辆，前装标配搭载率达到7.24%；从今年1月开始，这个搭载率指标数据一路上升，9月单月搭载率更是首次超过10%，达到11.77%。

智能网联新车定义：主要功能（前装标配）涵盖L2级辅助驾驶（含入门级）及以上，人机交互软硬件（全尺寸液晶仪表、10英寸及以上大屏娱乐系统、语音交互）以及联网、OTA功能（同时搭载上述功能）。

这其中，智能驾驶等级的继续提升，人机交互成为融合的关键点。

HMI将不再仅仅是表面上的吸引力，而是成为整车软件解决方案的关键要素之一。没有控制就没有信任，系统和驾驶员之间的信任将是自动驾驶真正规模化落地的基石。

一、

实际上，在过去几年时间里，中控多媒体系统的人机交互设计更加倾向于智能手机模式的拷贝。越来越多的App、互联网接入内容与服务、传统机械控制的数字化是核心。

而在液晶仪表/智能中控的界面设计上，由于ADAS系统的数据输出，自适应巡航控制、变道辅助、盲区预警以及车辆周边环境数据构成人机界面设计的一部分。

此外，无论是法规还是新车评级的要求，舱内人机交互监控的功能配置刚需也已经明确。DMS（驾驶员监控）、OMS（舱内乘客监控）也在逐步成为新车的配置选项。

再加上已经导入多年的语音交互、手势交互以及HUD等新的显示媒介，舱内HMI设计的复杂度急剧上升。如何过滤无效数据、帮助驾驶员更好地理解系统，并与之无缝互动、建立统一的人机界面设计标准，将交互困惑降到最低成为HMI设计的主要趋势。

而消费者对智能汽车的期望比以往任何时候都要高。这其中，除了传统意义上的内饰材料、信息娱乐系统、触摸屏、语音交互等功能外，更多的用户希望能够对辅助驾驶技术有更全面的了解，更安全地驾驶车辆，并追求更舒适的操控。

我们以国内某新能源品牌的热销车型为例，功能逻辑混乱是车主对辅助驾驶功能的主要评价。比如，晴好天气、道路标线清晰，但车道保持功能却时不时不能识别。

此外，在高速行驶中，在启用ACC LKA（LCA）的情况下，如果前方出现静止物体，车辆会持续加速，直到逼近安全距离临界点才开始刹车。

而在日常的操作过程中，在加速时车道保持功能会强烈干扰方向盘的正常转向操作，这也被很多用户调侃：有一股莫名的力量总是试图抢夺你的方向盘。

这些状况，实际上也是很多量产系统的常见问题之一。除了系统本身的功能逻辑设计、感知系统的缺陷等等因素，人机交互的友好性实际上也是弥补用户体验差的关键要素。

显然，用户的期望非常高，这意味着汽车制造商必须在人机界面设计上，围绕以用户为中心来进行座舱与ADAS交互的融合设计，并充分利用座舱交互的现有技术。

一方面，ADAS系统的局限性以及功能退出的逻辑不仅仅是停留在用户手册上，这也是造成部分车主对功能滥用的原因之一。

这就是为什么已经出台的法规，明确要求车企对于车辆功能及性能限制、驾驶员职责、人机交互设备指示信息、功能激活及退出方法和条件等要素，需要明确告知用户。

另一方面，多模态HMI用户界面设计已经成熟，基于声音、触摸、手势和触觉交互界面的融合，将考验汽车制造商能否设计出直观、简洁的解决方案，并且优先考虑安全性。

二、

众所周知，对于一辆传统非智能汽车，人与车之间缺乏相互理解是造成体验差的主要原因之一。比如，难懂的故障图标。而在辅助驾驶系统逐步成为市场主流配置的今天，人机交互的障碍可能是灾难性的。

尽管目前各国的法规已经开始关注高阶智能驾驶（比如，可以脱手、脱眼），也开始制定一系列的功能安全、人机交互以及功能失效条件的安全确认，但最困难的部分是HMI缺乏标准化。

这个问题，在传统非智能汽车时代，就已经很普遍。不同品牌车型在很多常用功能上有不同的位置设计、交互逻辑及功能差异。而对于辅助驾驶系统来说，同样如此。

以目前市面上常见的自动巡航控制和变道辅助功能为例，小鹏汽车的NGP系统会主动告知接下来的动作，不管是执行超车，进入匝道以及NGP功能退出前，都会发出语音提示。而大部分市面上的车型，包括特斯拉在内，更多的是采取屏幕显示或提示音。

“从现在到完全自动驾驶时代，会有很长时间人机共驾的阶段。”这也是为什么小鹏汽车比较注重人机交互层面的体验。

公开信息显示，小鹏汽车将安全提示划分为四个等级：告知（语音播报）、提示（语音播报＋视觉提示）、警示（语音播报＋视觉提示＋警示音）和强警告（语音播报＋视觉提示＋警示音＋体感反馈（安全带预警））。

此外，在人机界面设计上，个性化的趋势还体现在驾驶员的年龄差异化。典型的参考案例就是智能手机中的老年机。相应的在智能汽车人机交互上，也需要调整警示图标大小、颜色、音量等等要素，根据年龄而变化，还有相关健康状况的评估。

在哈曼公司看来，下一代人机界面的出现无疑是有必要的。汽车制造商需要开发全新的交互设计，以建立与汽车智能化之间的信任关系。

目前，在人机界面开发方面，汽车制造商主要采取两种模式进行开发。其一是采用传统的一级硬件和软件解决方案，系统更新较慢，每次更新迭代的测试复杂度高。

第二种就是采取全栈自研，拥有自己的HMI开发平台和框架。比如，HMI设计开发工具提供商QT，传统的客户是类似LG电子、博世这样的Tier1，而过去几年越来越多的主机厂成为了直接合作伙伴。

其次，新的趋势也越来越明确，比如允许跨平台的人机界面开发，在共享中间件的前提下最大化重用单一代码库，新中间件平台的快速移植以及跨不同显示介质的快速开发能力。

而类似Qt这样的供应商，也在加紧布局业务完整性。

比如，该公司最近收购了froglogic公司，后者主要提供测试自动驾驶及质量保证工具，这意味着QT将现有产品（设计、开发和部署）延伸至测试、质量保证整个软件开发过程。

收购froglogic是一个重要的里程碑，Qt集团总裁兼首席执行官Juha Varelius看来，前者的跨平台图形用户界面(GUI)测试自动化工具，可以提高开发人员的生产力，使开发过程尽可能简化。

同时，为了应对当下的芯片短缺以及未来芯片多元化平台的行业趋势，Qt也提出了灵活的软件技术的关键是能够独立于底层技术设计用户体验，该公司称之为“跨平台开发”：分离用户界面模型、应用程序逻辑、操作系统和硬件适配。

近年来，随着座舱底层硬件的算力升级，以及汽车制造商对于软件定义汽车和用户体验升级的需要，提供逼真的可视化交互功能也越来越受到重视。

戴姆勒公司首席设计官Gorden Wagener更是明确表示：“屏幕是新的马力。”而改变的不仅仅是屏幕硬件，还有屏幕上显示的内容。而简单拷贝智能手机界面的时代，已经结束。

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