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你家爱车会“聊天”吗？（下）

时间：2018-06-29 09:54来源：安富利

摘要：细心的人会发现，如果想要和爱车一来一往真正地聊起来，光有语音和手势识别还不完整——这两者固然重要，但只是解决了“让爱车听懂用户的话”，只有让汽车也能自然地向用户传递信息并被准确接收和理解，这样的“聊天”才算完整。

语音识别和手势识别将会引发车载HMI人机交互的革命，这是不争的实事。不过细心的人会发现，如果想要和爱车一来一往真正地聊起来，光有语音和手势识别还不完整——这两者固然重要，但只是解决了“让爱车听懂用户的话”，只有让汽车也能自然地向用户传递信息并被准确接收和理解，这样的“聊天”才算完整。
 
那么汽车该如何“说话”呢？语音可能是一种常见方式，但不应该是唯一方式。比如，当你驾车正准备并线时突然有一辆车快速闯入盲区，这时如果提醒你的是志玲姐姐的慢声细语，显然很不和协。
 
 
 
所以除了语音，汽车向用户传情达意。一定应该有其自己的方式。这也就是我们这篇文章讨论的重点。目前，比较有希望被下一代车载HMI采用的技术有两类。
 
HUD
前些时候在热炒特斯拉的Model 3时，有消息称这款新车将没有仪表盘。分析表明，Model 3极有可能引进一个新特性——即抬头显示（HUD，Head Up Display）功能。
 
众所周知，HUD技术最早是应用在战斗机上的，为了减少飞行员低头看仪表的频度，集中注意力，人们将重要的飞行信息在飞行员视线前方的一块透明玻璃上显示出来。
 
这么安全而拉风的体验，自然有人会想着将其引入到汽车中来，让驾驶员也能够在平视的情况下，对车况信息一览无余。比如宝马在其除了入门级外的全系车型中，已经将HUD作为标配或选配，可以显示行车速度、导航指示、定速巡航、诊断控制等行车信息，还可实现夜视功能。
 
 
图1，宝马上配置的HUD系统（图片来源：网络）
 
目前主流的HUD系统都是将行车数据提取后，通过投影的方式投射在车辆的前挡风玻璃上，因此采用何种投影技术就成了方案的关键。现在候选的几个HUD投影技术包括LCD、DLP、激光扫描、LCOS等，技术上它们各有利弊，在其他应用领域也各有攻守，目前都在积极完善以适应车载应用的需求。
 
 
表1，用于HUD的不同投影技术比较（资料来源：网络）
 
但及时、清晰地显示行车数据，只能算是HUD的初级阶段，如果想成为一门不可或缺车载电子技术，HUD很关键的一点就是要与更多的数据相融合，如ADAS和自动驾驶相关的数据，以及未来来自于V2X智能交通系统的数据，同时要对这些数据进行综合和分析，以便将最关键的信息展现在用户面前。这也是优秀的HMI必不可少的能力。
 
 
 
再往下一步，就是要将这些数据的图形化显示，如导航、安全提示、交通路况等信息，与实际道路情况叠加在一起，在驾驶的过程中实现增强现实（AR）的应用。这才是HUD所要实现的终极目标，也是HUD带给人们的想象空间所在。
 
根据IHS的《汽车显示系统预测报告》，从2017到2022的五年间，全球汽车显示系统市场将从92亿美元增长到208亿美元；其中HUD虽然在2017仅有7.3亿美元，但是增速显著，预计到2022年将达到一个峰值。
 
 
 
触觉反馈
如果说HUD是汽车通过视觉与用户的“对话”，那么还有一种以前未被充分认识到价值的信息传递方式也非常值得关注，那就是触觉。未来，触觉反馈技术将在“与汽车进行交流”中发挥重要作用。
 
所谓触觉反馈，就是根据需要，将一个由特殊执行器——如偏转质量马达（ERM）、线性共振传执行器（LRA）、压电执行器等——产生的受控、特殊的振动信号传递给用户，通过触觉去表达某种信息。
 
触觉反馈以前主要是用在医疗等专业领域，后来逐渐进入到消费电子行业，特别是在游戏等强调用户互动性和沉浸感的应用中，越来越多可见其身影。
 
iPhone取消了实体Home按键后，通过一个线性马达产生的振动信号去模拟用户点击实体按键的感觉，更是将触觉反馈技术置于了聚光灯之下。现在人们开始考虑将其带入汽车的驾驶舱，也算是顺理成章之举了。
 
 
 
与听觉和视觉信息相比，人体对触觉刺激通常会有更为直接、快速的反应，所以其在车载应用中具有特殊的意义。目前触觉反馈在车载领域的一些典型的应用场景包括：

驾驶员提醒：将触觉反馈部件安装在方向盘、座椅等与驾驶员身体接触的地方，当在驾驶过程中出现车道偏离、盲区预警、驾驶疲劳等安全状况时通过强力的振动给予用户警示提醒，避免事故的发生。
替换实体旋钮：机械旋钮无法避免自然磨损，将驾驶舱中传统机械旋钮更换为触觉旋钮后不仅可以节省成本，还能延长使用寿命。
触摸屏点击反馈：当用户点击图形化的触摸屏界面时，屏幕提供实体按钮般的触觉反馈，用户无需低头查看中控台屏幕即可确认操作的有效性，有利于提高驾驶的安全性。
 
我们相信上述这些设计创意不过是开了个头，随着技术的成熟，更多关于触觉反馈应用的“脑洞”将被打开。
 
 
图2，TI在CES上展示的EvoCar智能座舱，集成了触觉反馈技术（资料来源：TI）
 
可见，当我们将用户与汽车两者双向的交互放在在一起来观察，就构成了未来车载HMI的一个全景——用户以最自然的方式（自然语言和手势等）表达自己的指令和意图，而汽车能够快速准确地捕捉到这些信号，并会综合各种数据信息进行分析决策，以最恰当的方式（语音、HUD和触觉反馈等）给予回应。这样看来，汽车这个“机器”已经越来越像一个平等的聊友，甚至是我们身体的一部分，我们离“机甲”梦又近了一步。
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