智能交互革新：采用人機界面?zhèn)鞲薪鉀Q方案為汽車的演進鋪平道路

對于汽車而言，這是一個重要的時代；科技創(chuàng)新的匯聚徹底改變了我們道路上車輛的面貌。在過去的15年里，一系列開創(chuàng)性的進步重塑了現(xiàn)代汽車，將它們推向了便利性、連接性和安全性的領(lǐng)域。汽車不僅引入了許多安全功能，降低了死亡率——在美國，預(yù)計死亡率將從2021年的每1億英里車輛里程（VMT）死亡1.37人降至2022年的1.35人。除此之外，借助易于使用的無線連接功能，以及用于觸摸屏、方向盤感應(yīng)按鈕等的簡單觸控傳感器技術(shù)，汽車的駕駛體驗變得更加便捷。

革新車內(nèi)體驗

自上世紀八九十年代以來，汽車內(nèi)飾發(fā)生了翻天覆地的變化。曾經(jīng)一段時間，汽車內(nèi)唯一的電子設(shè)備僅僅是收音機。隨著時間的推移，各種電子功能——如電子門鎖、電動車窗、加熱座椅、定速巡航系統(tǒng)等的引入，標志著一個重大的轉(zhuǎn)變。時至今日，藍牙配對、地圖軟件，以及可完全連接互聯(lián)網(wǎng)的超大觸摸顯示屏，已經(jīng)超越了我們在專注于路況的同時瀏覽信息的能力。汽車行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)在于重新考慮其用戶界面的實現(xiàn)，以滿足消費者對內(nèi)容和功能不斷升級的需求，同時獲得美觀與安全的完美融合。

智能表面的出現(xiàn)

智能表面的出現(xiàn)預(yù)示著汽車行業(yè)的深刻變革。在早期嘗試將汽車內(nèi)飾現(xiàn)代化的過程中，汽車制造商從智能手機中汲取靈感，試圖通過結(jié)合觸控顯示屏與專有操作系統(tǒng)來復制這種體驗。然而，他們遇到了諸多挑戰(zhàn)，如復雜的導航操作以及在不同環(huán)境條件下的顯示故障等。事實證明，通過繁瑣的菜單進行導航并不實用。

此外，盡管現(xiàn)有的顯示技術(shù)在手持設(shè)備上表現(xiàn)良好，但在汽車環(huán)境中卻顯得力不從心。駕駛員在嘗試進行多任務(wù)處理時，由于沒有物理按鈕提供與預(yù)期操作一致的觸覺反饋而受到限制。電阻式觸控顯示屏在陽光直射下難以辨認，而電容式觸控界面在寒冷的天氣中，若不脫掉手套則使用困難。這些挑戰(zhàn)凸顯了進一步創(chuàng)新的必要性。

針對這些挑戰(zhàn)，工業(yè)設(shè)計師開始了具有前瞻性的探索。他們構(gòu)思出概念車型和渲染圖，將儀表盤上的獨立按鈕重新設(shè)計為具有隱藏功能的智能表面。這些設(shè)想中的表面如同平滑、無縫的實心木質(zhì)或碳纖維板，還可依據(jù)駕駛員的需求動態(tài)展示相關(guān)的控制功能。此類創(chuàng)新的汽車內(nèi)飾不僅外觀出眾，還具備實用優(yōu)勢；它們摒棄了傳統(tǒng)按鈕，有助于降低現(xiàn)代汽車的主要成本之一：即在保修期內(nèi)修復機械按鈕故障的費用。

然而，將這一愿景變?yōu)楝F(xiàn)實面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在原型車中，用于展示無縫隙表面創(chuàng)意的應(yīng)變儀缺乏有效性和可靠性，無法適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的需求。因此，需要更加靈敏、一致和可靠的解決方案來克服這些障礙。

采用人機界面（HMI）傳感解決方案

Qorvo的專利技術(shù)——基于MEMS的傳感解決方案具備出色的靈敏度，可透過任何材料辨別操作意圖，且同時達到了AEC-Q100車規(guī)標準所需的穩(wěn)健性，因而被業(yè)界廣泛視為一種切實可行的方案。一家創(chuàng)新型電動汽車（EV）制造商已采用Qorvo的固態(tài)非侵入式解決方案取代了傳統(tǒng)方向盤按鈕，并已實現(xiàn)量產(chǎn)。

此外，多家汽車原始設(shè)備制造商（OEM）已將Qorvo的解決方案集成到各種智能表面應(yīng)用中，涵蓋方向盤、3D觸控顯示屏和車門面板控制等。目前，Qorvo正在為情境感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用鋪平道路。

情境為王

在實現(xiàn)智能表面全面替代傳統(tǒng)儀表盤的過程中，情境感知技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)代汽車可利用多種傳感器（如慣性傳感器、麥克風、溫度傳感器、GPS、紅外傳感器、LiDAR系統(tǒng)以及壓力傳感器等）來檢測、監(jiān)控駕駛員行為，并預(yù)測其意圖以控制結(jié)果。此種情境感知能力為推動這一轉(zhuǎn)變的無縫過渡提供了可能。

為理解情境感知在實際應(yīng)用中的潛力，可以設(shè)想如下場景：當汽車智能識別出駕駛員正專注地用智能手機欣賞音樂時，它能夠?qū)⒁魳窡o縫傳輸至車載音響系統(tǒng)，并在智能表面上呈現(xiàn)音頻控制選項；在寒冷的早晨，汽車預(yù)測駕駛員對舒適度的需求，自動啟動暖通空調(diào)系統(tǒng)（HVAC），并在智能表面上顯示座椅加熱器的控制按鈕；當車輛在危險路況下行駛時，各功能間將啟動動態(tài)協(xié)作模式——音樂立即靜音，地圖自動展開并為駕駛員提供備選路線。汽車在人工智能和機器學習的加持下，已經(jīng)超越了單純的交通工具范疇，成為一個有意識的出行伴侶；它能夠不斷學習、適應(yīng)，并始終將安全放在首位。

語音指令的挑戰(zhàn)

盡管有些人主張用語音助手取代傳統(tǒng)控制方式，但語言差異和安全方面的顧慮卻為此帶來了難題。通過語音指令的方式來控制起居室里的電視或恒溫器等設(shè)備確實十分方便；然而，在車輛駕駛艙中卻面臨微妙的挑戰(zhàn)。受地區(qū)和教育差異的影響，語言上的多樣性引入了不可預(yù)測性。觸控界面建立在人類最直觀的感官——觸摸之上，而語音指令則不同，需要特定的條件才能實現(xiàn)順暢操作。例如，兒童在能用語言表達自己的想法很早之前就學會了通過觸摸與世界互動。

對于車載環(huán)境，語音命令存在潛在的安全隱患。在家中，語音助手無法理解您的命令可能僅僅是一個很小的麻煩；而在路上，它就可能升級為真正的威脅。因此，為了確保關(guān)鍵功能的安全性，觸控表面提供了一個更穩(wěn)健并以意圖為導向的界面，可保持駕駛員的注意力，最大限度地減少分心。

半自主與全自主駕駛

車輛技術(shù)的變革不僅僅涉及按鈕和控制方式，還包括讓汽車具備更強的自主駕駛功能。半自主和全自主駕駛技術(shù)將重新定義駕駛體驗。在這一背景下，由傳感器驅(qū)動的情境感知作為智能表面的基礎(chǔ)，就變得更加重要。

用于識別駕駛員意圖的傳感器還可以變換用途，用以評估駕駛員的健康狀況，從而有效承擔安全衛(wèi)士的角色。例如，Qorvo 嵌入方向盤和座椅的傳感解決方案可以確定駕駛員是保持警覺并專心駕駛，還是出現(xiàn)了異常情況——如身體癱倒甚至失去駕駛能力。這不僅提高了行車安全性，還使汽車成為駕駛員生命安全的主動監(jiān)護者。

在檢測到駕駛員失能的情況下，借助傳感器帶來的洞察力，汽車可以超越單純的預(yù)防措施。面對迫在眉睫的事故，汽車不再簡單依靠剎車來應(yīng)對，而是能夠自動接管控制權(quán)，導航至安全地點，并啟動求助呼叫。這種從被動到主動的安全措施轉(zhuǎn)變標志了汽車角色的巨大變革。隨著半自主和全自主駕駛的普及，對智能表面的需求也在不斷增長。除了提供直觀、反應(yīng)靈敏的界面，這些表面還成為構(gòu)建全面、自適應(yīng)駕駛環(huán)境不可或缺的組成部分。

塑造汽車交互的未來

隨著完全自主駕駛變得愈發(fā)普及，對智能表面的需求也將隨之增長。汽車座艙正在演變成一個集工作和娛樂于一體的空間，對美學的要求也越來越高。Qorvo已交付超過2,000萬套壓感解決方案，站在了這一范式轉(zhuǎn)變的最前沿，塑造了汽車交互的未來。




審核編輯：劉清