智能座艙概念大熱，汽車HMI成藍(lán)海賽道

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）智能座艙被定義為人們生活的第三空間，是下一代互聯(lián)網(wǎng)的流量入口。根據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)IHS Markit的預(yù)測數(shù)據(jù)，預(yù)計到2030年全球智能座艙市場規(guī)模將達(dá)到681億美元，2021-2030年的年復(fù)合增長率（CAGR）為6.58%。

智能座艙的本質(zhì)其實就是汽車駕駛艙內(nèi)的人機交互，通過更具科技感的方式將汽車的駕駛信息與娛樂信息傳輸給駕乘人員，并將駕乘人員的各種操作指令、肢體表達(dá)下達(dá)給汽車并執(zhí)行操作。隨著智能座艙的水平越來越高，如何將高效、直觀的交互方式與豐富多元的數(shù)據(jù)深度融合成為一大挑戰(zhàn)，這也是為什么整車廠和方案商越來越重視汽車HMI。

所謂HMI即Human Machine Interface，代表用戶與機器、系統(tǒng)之間的交互關(guān)系。汽車HMI是和車載電腦理念共同出現(xiàn)的，時間點大概是上世紀(jì)的80年代，當(dāng)時博世聯(lián)手英特爾開發(fā)了汽車CAN總線系統(tǒng)，將汽車數(shù)據(jù)傳輸帶入快車道。

HMI和智能座艙的結(jié)合大概在2012年前后，當(dāng)時特斯拉大膽地將座艙實體按鈕取消，全部功能控制集中到了中控大屏上，產(chǎn)業(yè)界開始頻繁地提及智能座艙概念，并注重HMI體驗的持續(xù)提升。如今，包括整車廠在內(nèi)的企業(yè)基于QNX、Linux、Android等操作系統(tǒng)實現(xiàn)了各種主流的智能座艙，并延伸出車載顯示系統(tǒng)、座艙安全系統(tǒng)、車載聲學(xué)系統(tǒng)三大分支，并逐漸得到市場認(rèn)可，成為消費者購車的重要參考。

在此帶動下，車載屏幕迎來產(chǎn)業(yè)春天。根據(jù)高工智能汽車研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)，2022年1-8月中國市場（不含進(jìn)出口）新車前裝標(biāo)配搭載10英寸及以上中控顯示屏交付上限為658.51萬輛，前裝搭載率首次突破50%，達(dá)到52.84%。而讓消費者越來越認(rèn)可智能座艙理念的重要原因就是汽車HMI越來越人性化和高效。

汽車HMI系統(tǒng)分為軟硬件兩部分。其中，硬件系統(tǒng)主要包括計算、存儲、傳輸、顯示、管線和安全模塊六大部分。在計算層面，CPU、GPU、VPU屬于標(biāo)配器件，分別負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度、顯示渲染和視覺輸出；在存儲層面，DRAM、EMMC和NOR閃存需求量逐步提升；在傳輸層面，SPI/UART、LVDS等傳輸接口應(yīng)用廣泛；在顯示方面，車載大屏、多屏以及連屏成為主流，提出了更高的交互要求；在管線方面，由于域控制器理念以及跨域融合，管線雖然精簡了許多，但如何分配和融合是一個復(fù)雜的工程；在安全模塊上，集成具有可信根功能的安全單元是計算芯片必要的一部分，同時根據(jù)不同的交互模式，也會有針對不同模塊的功能安全方案。

汽車HMI的軟件系統(tǒng)由操作系統(tǒng)、窗口系統(tǒng)和應(yīng)用程序三部分組成。在信息娛樂化方面，由于Android操作系統(tǒng)具有生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢，因此目前被廣泛采用。而涉及到功能安全方面，QNX、Linux則更被信賴，因此Android+QNX或者Android+Linux是常見的組合形式。

當(dāng)然，由于汽車HMI同時涉及到了功能安全和影音娛樂，并且功能愈發(fā)復(fù)雜，因此軟件系統(tǒng)采用了技術(shù)分層的設(shè)計理念，通過具體框架中的細(xì)分部分來對接汽車的各個硬件單元。

目前，無論是車企還是方案公司，都有專門的團隊對汽車HMI進(jìn)行調(diào)優(yōu)，以打造更加受消費者認(rèn)可的智能座艙系統(tǒng)。正像有業(yè)內(nèi)人士曾提到的，“沒有好的交互，大屏、多屏反而會成為累贅?！毕嘈庞泻芏嘞M者對這句話感觸頗深，就連特斯拉用戶也經(jīng)常提到，功能都在中控大屏，需要多熟悉，不然開空調(diào)都費勁。

面向未來，汽車HMI會呈現(xiàn)出幾大明顯的趨勢。

首先，由于HUD、AR等理念的植入，汽車HMI系統(tǒng)會更加強調(diào)3D渲染的重要性，車載GPU的任務(wù)將會越來越重，為智能座艙帶來更好的可視化效果。而HUD內(nèi)容的豐富和強化，將更加考驗HMI動畫設(shè)計能力，以及視覺變換的技術(shù)，比如畸變矯正技術(shù)。

其次，多模態(tài)交互以及多屏聯(lián)動將成為重要的行業(yè)課題。目前，很多消費者都深有體會，很多車子的連屏和多屏，只是看著炫酷，在實際體驗過程中并不美好。尤其是在多屏聯(lián)動方面，很多時候這些大屏都是孤立的。在多模態(tài)交互方面，觸覺、語音、手勢、視覺、嗅覺等多種交互模式將與場景更好地結(jié)合，有著更加明顯的主次關(guān)系以及配合模式。

在車載信息內(nèi)容愈發(fā)豐富的情況下，汽車HMI系統(tǒng)在框架式、結(jié)構(gòu)化發(fā)展的同時，需要極簡的扁平化設(shè)計風(fēng)格。具體的體現(xiàn)形式是，通過增強顯示、虛擬現(xiàn)實以及目光捕捉等輔助方式，讓駕駛?cè)藛T在獲取信息時，盡可能地減少目光停留，提升駕駛安全性。

最后是個性化和情感化，就像現(xiàn)階段的智能手機一樣，每一個人的手機推送信息和設(shè)置都不同。汽車HMI也將去機械化，去技術(shù)化，人與汽車的交互不再是冷冰冰的，人和機器的關(guān)系，將增加個性化定制、人性關(guān)懷、用戶信賴和情感互動等新內(nèi)容。