作为现代汽车生产制造中不可缺少的一环，车载HMI随着汽车发展史也经历了变更与迭代。
以2012年为分水岭，特斯拉Model S的17寸中控竖屏横空出世，实体按键让位触控的新设计，标志着车载HMI开始走向一个全新的发展时期。
而随着汽车电动化、智能化快速演进，汽车人机交互的范围也在逐渐扩大。
具体来看，智能汽车人机交互以座舱SoC、域控为底层硬件支撑，操作系统、中间件、应用软件为软件支持，通过液晶屏幕、HUD等各种交互硬件，以触控、语音、手势、生物识别等交互方式实现。
图源:盖世汽车研究院
刚刚过去的“科技春晚”——CES 2024展现了诸多车载HMI前沿技术。全息投影技术使驾驶员可以通过触摸空中的图像来控制车辆；生物感知技术结合眼球追踪和心率监测，实时监测驾驶员的驾驶行为与健康状态；AI大模型赋予车辆“情绪”，使之能够“共情”驾驶员的情感状态，提供个性化的服务……
汽车人机交互技术创新登至新高峰。基于此，本文就来盘一盘车载HMI的技术最前沿。
车内屏幕的“举一反三”
车内屏幕是驾驶信息、娱乐、办公等功能的集合体。中短期来看，“超大尺寸+创新技术”仍是重要发展方向。超大尺寸的屏幕逐渐拓展至副驾和后排位置，出现切角、弧线、梯形、圆形等多样造型；OLED、曲面屏、可升降、3D裸眼技术、AR技术等将被逐渐应用。
只能数量变多、尺寸加大？大陆集团与施华洛世奇Mobility合作打造的“水晶中央显示屏”玩出车内显示屏新花样。
该屏基于microLED技术打造，独特的立体水晶切面以及10英寸显示屏无缝嵌入高级水晶外壳营造出视觉上的漂浮感，优雅澄澈的半透明外观重新定义豪华汽车产品内饰的极简主义美学。“与同类技术相比，其亮度和对比度要高得多，能够带来更好的视觉性能。”
另外，为契合用户对汽车成为“第三生活空间”的预期，车载屏幕越来越多集合了通讯、办公、上网、外接游戏等功能，诠释品牌定位和理念。
如问界新M7，后排可通过HUAWEI MagLink接口连接华为平板，即挂即连实现三屏联动，座舱因此可变为个人创作室、多人会议室、儿童书房等场景，成为“移动的全屋智能”。
宝马i7则配备了超清大屏和顶级音响系统，用户可通过后排扶手触控屏一键切换“影院模式”，自动调整车内氛围灯及遮阳帘。
而理想L9的15.7英寸OLED屏幕可支持手势识别，同时更突出游戏体验，支持Switch及其它游戏主机设备链接投屏，汽车摇身一变成为全家人的“移动游戏空间”。
MPV极氪009则配置了15.6英寸的中央吸顶屏，5挡角度调节以便二排、三排都能观看；其内置ZEEKROS系统，拥有休憩、会议、观影等多种模式，并且可以实时查看车辆状态；同时支持Switch游戏机接入和无线投屏服务，轻松满足全家人的使用需求。
目前，液晶仪表和中控屏幕市场均以传统Tier1和外资电子企业为主，国内供应商主要有德赛西威、华阳集团、新通达电子、航盛电子、均胜电子、索菱股份等汽车电子企业。
3D、HUD、CMS:大规模量产前夕
随着智能座舱深入发展，3D技术在汽车人机交互领域的应用逐渐崭露头角。极越01、小鹏P7/G9、理想L7/L8/L9、蔚来ET7/ES7/ET5、领克08等众多车型均用了Unity的实时3D技术渲染操作界面，通过巧妙融合三维图像与虚拟现实技术，汽车得以将信息与操作界面以更为生动、立体、逼真的方式展示出来。
具体应用在导航系统中，无论是道路建筑、花草植被，还是动态的雨滴、变幻的树荫，都可以一一展现。或在操作界面中，电影级的入场动画和不同应用的丝滑转场毫不费力；在车辆状态监控方面，各部件立体模型直观展示其工作状态，所有信息一目了然。
而当3D与AR、HUD相结合时，驾乘体验则发生了革命性变化。
HUD主要是通过投影仪，将驾驶相关信息显示在驾驶员视野前方的新一代驾驶辅助技术。
传统的仪表盘需要驾驶员将目光从前方道路转移到仪表盘上来获取驾驶信息，这样做的风险不言而喻。如何破解这一风险呢？HUD横空出世，将车速、导航指示、道路标志识别、前方障碍物警示等信息投到挡风玻璃上，对于驾驶员而言 ，这些信息就像漂浮在几米开外、甚至几十米远的路面上。
现阶段，HUD已成为车内主流的HMI配置。据盖世汽车研究院统计，2023年1-8月，HUD新车标配量为122.9万套，搭载率达到9.5%，AR-HUD已小规模量产，2023年1-8月，AR-HUD方案在HUD车型中占比7.7%，并将保持持续增长的态势。
值得注意的是，随着华阳多媒体、水晶光电、泽景电子等本土供应商强势崛起，HUD国内市场已打破外资垄断。2023年1-7月，国内乘用车AR-HUD前十大供应商中，中国企业占据了八家，占比达到了84.43%。
其中，华阳多媒体聚焦“智能化”，在智能显示领域拥有HUD、屏显示、电子内外后视镜等产品线和服务配套，目前HUD产品线主要聚焦AR-HUD3.0，已布局双焦面、斜投影、裸眼3D、光波导、光场式HUD等技术路线，产品已经陆续搭载量产车型面世。
泽景是中国本土最早量产HUD的供应商，2023年市场占有率预计将接近20%。其AR-HUD基于全场景库和信任模型，采用了TI尖端器件DLP5530，具备130万像素的视网膜级超清显示，超高刷新频率和超宽NTSC色域，将影院体验带到车内。
水晶光电的AR-HUD成功在长安新能源深蓝汽车实现量产，2022年9月起开始交大量交付，全年交付近4万台，更多搭载公司AR-HUD的车型将在2023、2024年陆续推向市场。
目前搭载的AR-HUD车型包括问界M9、深蓝S7、长安启源A07等。随着LCOS和DLP技术的成熟和成本下降，装载AR-HUD的车型也将下沉到15-20万元的市场。
未来，AR-HUD将进一步结合3D技术发展至HOLO-HUD阶段，投射在路面的影像也将从平面发展为全方位立体图。
除抬显外，显示驾驶信息的另一重要载体——后视镜，升级为“电子后视镜”，由于摄像头和传感器的介入更加智能化。
CMS电子后视镜主要通过摄像头采集图像后显示在舱内显示屏中，其优势非常明显:首先，风阻系数相比传统后视镜减小0.1，这意味着续航直增5千米；其次，高清广角摄像头使得视野范围更宽；再有，夜间行车不再受光线影响，同时在雨天也能拥有清晰的视线。
在2023年7月，随着新国标的实施，电子后视镜允许安装到车辆上。由此，电子后视镜正式进入汽车市场，开启了“电子后视镜上车元年”。吉利路特斯、比亚迪宋L、阿维塔12等量产车型已搭载电子后视镜。
多模交互:语音交互“一枝独秀”，视觉、生物识别正在探索
座舱内的人机交互主要是听觉、视觉、生物识别等多种模态融合服务。
车载语音交互发展至今，大致经历了“基础能力期、服务集成期和个性定制期”三个阶段。最初能完成基本的识别与反馈，再到后来与导航、影音等功能结合进行服务，如今，车载语音已经实现免唤醒、多轮对话、上下文理解等功能，新增声纹安全加固、声纹开锁等功能，更加追求拟人化、情感化特征。
图源:盖世汽车
据盖世汽车统计，2023年1-11月，语音控制功能搭载量持续攀升，11月语音控制功能渗透率突破80%。科大讯飞与Cerence领先中国车载语音市场，思必驰、云知声、同行者也是此领域大玩家。
Cerence作为全球车载语音龙头公司，专利技术数量丰富市场份额第一，汽车装配率第一，其产品Cerence Drive Cerence ARK主要技术优势在于声音识别ASR技术，与丰田、大众、吉利、小鹏、蔚来等均有合作。
而科大讯飞的车载语音产品飞鱼车机和飞鱼AI全套主要采用云+端的技术架构，支持多语种识别、多语种合成、生物识别、个性化定制等功能。
云知声的UniCar则具备完全自主知识产权的感知分析、生成转换和认知决策全栈式A1技术能力，同行者全栈语音助手包含语音识别、语音合成、语义理解、声纹识别、声源定位、降噪算法等技术。
随着AI大模型应用不断深入，车载语音功能将更加丰富。各大厂商创建出越来越多主动交互的场景，诸如生日关怀、节假日提醒、限行提醒、音乐推送等。
然而，用户在受益于语音助手持续迭代升级的同时，也发现了其中的弊端。
“我用车载语音助手，轻松喊开了别人的车窗……”“只要知道唤醒词，陌生人也能打开车窗。即使更换唤醒词，原来的主唤醒词依然有效，更别提某车型还没有更换唤醒词的功能……”
对此，理想汽车官方售后表示:“目前最有效的办法就是你在车内休息时，关闭语音助手的功能，这样就能避免出现类似的危险情况。同时，我们后续通过OTA的方式解决这个问题。”我们也期待语音助手的后续升级更够将这一风险规避掉。
基于视觉的DMS、OMS、IMS大量上车，蔚来、小鹏、问界等均实现疲劳驾驶报警反馈，长城WEY摩卡能够检测面部表情并推送音乐和氛围灯，哪吒S识别手势“V”实现车内自拍、点赞和收藏节目。
生物识别目前正处于探索阶段，主要是指纹解锁、眼球追踪、心率监测等功能。如在CES 2024上，哈曼推出ReadyCare产品，能够实现注意力集中度检测、生命体征感知、遗留儿童检测等。
另外，多模态人机交互也逐渐从车内拓展到车外。现阶段车外的交互方式较为单一，主要是数字大灯投影，未来将更注重更用户、道路参与者的感性感知，及场景化互动体验，如在车灯部分可自由编程动态图案等。
未来，车载HMI将……
人机交互界面无限拓展。随着车载投影技术的不断发展，信息显示界面将不止出现在中控台、挡风玻璃上，而延伸至智能座舱的任何角落。汽车将变为沉浸式的数字世界，透明A柱、侧窗、智慧表面、全景天幕等均可成为信息显示和操作平台。
与自动驾驶技术融合。当自动驾驶技术将驾驶员的注意力解放出来，车载HMI将发挥更多功能，如通讯、办公、娱乐等。同时，结合AR-HUD与AI大模型，自驾游也将充满更多乐趣。
与车联网融合。通过智能中控可控制家里的空调、灯光，或在家里通过手机操控车辆开出车位，实现设备间的无缝互联与场景的流畅衔接，构成全方位的智能化生活。
“2024第四届中国汽车人机交互创新大会”即将开幕，大咖云集共话车载HMI新篇章
“今年是中国汽车品牌进入‘血海’竞争的第一年，也就是淘汰赛的第一年。”小鹏汽车CEO何小鹏在2024年开工信中提到。在今年汽车市场的“厮杀”中，差异化无疑是突出重围的重要一点。而车载HMI作为打造汽车品牌差异化的关键角色，值得深入讨论。
2024年3月15日，盖世汽车将举办“2024第四届中国汽车人机交互创新大会”，邀请来自场景设计、触控、语音等细分领域的行业领先者，围绕3D/2D界面设计、多模态交互、UI/UX设计、增强现实、人工智能、语音识别系统等新兴热点话题展开讨论，为创新商业模式、挖掘市场增长点提供新思路。
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