未来驾驶新纪元:打造沉浸式HMI体验座舱

汽车   2024-07-26 11:59   辽宁  





01
引言



智能座舱作为实现汽车“第三生活空间”的核心载体和重要平台,直接影响着用户的驾驶体验和满意度。随着汽车智能化、网联化的发展,HMI的重要性日益凸显。由于技术进步、用户需求多样、市场竞争激烈等重要因素推动着HMI迅速更新换代,因此搭建一个HMI体验式座舱台架在智能座舱HMI的设计和研发过程中具有极为重要的意义。它不仅能够提升用户体验、加速产品迭代,还能够展示品牌形象和技术实力,促进市场营销及推广。



02
人机验证痛点



整车人机验证面临的一些痛点,主要包括以下几个方面:


(一)设计验证问题:由于市场需求等因素推动着座舱HMI设计快速更新换代,因此,如何使座舱设计师的想法得到快速验证,助力产品迭代,是一个需要思考的关键点。


(二)台架复用问题:传统的座舱台架只能验证一款车型,而搭建新的台架则需要花费大量的人力物力。那么如何实现一款台架完成多款车型的验证成为了一个巨大的挑战。


(三)灵活问题:在汽车研发期间,一款车型需要多次的修改验证,每次修改都需要台架进行重大改变。如此一来,如何使台架内各操作机构柔性可调,实现快速验证,也是一个需要解决的技术难题。


(四)UI界面迭代及交互设计问题:随着技术的不断进步和用户需求的变化,座舱UI交互界面需要不断更新。那么如何在不影响UI界面质量的前提下,实现UI界面的快速更新,则成为了一个紧要的痛点。


(五)人因验证问题:人工干预、主观判断、用户数据不全面等因素影响了人因验证的准确性和客观性。这就说明提高人因验证的效率、增强测试人员的研究深度也是我们需要考虑的地方。


03
HMI座舱台架设计内容



一个完整的HMI座舱台架设计流程包括三大任务:创意、设计和体验。这个流程涉及到众多学科:车辆结构、UI设计、造型、软硬件开发、人因工程、电气工程等。


东信创智设计的台架整体具有稳固的结构,舱内包含多个显示屏幕、座椅、方向盘、踏板、档位等;具备直观易用的交互界面,包含触控交互、语音交互、手势交互等。测试人员可无障碍实现软硬件的交互。同时,通过仿真不同驾驶场景,提供真实的驾驶环境,增强测试人员的沉浸感。此外,台架周围也设置了安全防护设施,确保测试人员的安全。


东信创智推出的HMI座舱台架设计方案可验证的功能包括:人机交互性(触控操作、语音识别、手势控制等交互方式的准确性和实用性)信息显示与反馈(仪表盘、中控屏、HUD、后视镜、A柱等显示屏的显示效果、清晰度、反馈及时性及准确性)、个性化与舒适性(座椅调节、音乐播放、温度控制等个性化设置的支持程度)、安全性(疲劳驾驶、分心驾驶、不同驾驶场景的监测与预警)。



04
技术方案



东信创智提出的搭建HMI体验式座舱台架方案包括三个模块,分别为座舱台架模块、上位机软件模块以及其它辅助设备模块。


座舱台架设计方案框图


(一)座舱台架模块


座舱台架包括对舱体、座椅、屏幕、风挡、方向盘、踏板等各操作结构的设计。舱体基础支架具有稳固的结构,可确保驾驶舱在测试过程中的稳定性。


配置多个显示屏,如仪表屏、中控屏、副驾屏、HUD、A柱、后排屏、后视镜等,以模拟真实的驾驶环境。且屏幕支持按不同用户的需求进行调节,以适应不同的测试场景。


屏幕示意图


配备高精度力反馈方向盘、力反馈踏板、电子档位等操作结构,以提供真实的驾驶操作感受。


配备可调节座椅,支持座椅位置(前后、高低)、座椅角度(靠背倾斜度、头枕高度与倾斜度)、腰部支撑、按摩功能等的调节,且支持360°旋转。


座椅调节机构示意图


台架整体效果


(二)上位机软件模块


上位机中主要运行HMI界面制作软件、3D场景制作平台、驾驶场景仿真软件等。


HMI界面制作软件:通过该软件可无代码快速设计出直观易用的交互界面,包括触控操作、语音交互等多种交互方式,确保用户能够轻松与系统进行交互。座舱HMI界面按照区域可分为主驾驶仪表盘、中控屏、副驾信息屏、后排娱乐屏、扶手屏、HUD等。这些HMI界面可显示的信息包括:驾驶信息显示(时速、胎压、里程等)、附设备信息显示(空调、座椅调节、灯光控制等)、多媒体(音乐、视频、蓝牙等)。东信创智推出的HMI交互界面设计方案可实现以上功能的显示,且满足多屏联动(中控屏、仪表屏、副驾屏、后排屏)、多交互方式(触屏交互、按键交互、语音交互)、硬件交互(方向盘按键、踏板、档位)等设计。



3D场景制作平台:3D场景制作平台可使HMI界面呈现3D效果,也可制作3D场景配合其它VR设备使用,增强测试人员的沉浸感。



场景仿真软件:通过场景仿真软件,仿真不同的驾驶场景(如行人、交通、天气等),为测试提供真实的驾驶环境,实现动态测试,增强测试人员的沉浸感与体验感。


驾驶员视角


整体效果


(三)其它设备


眼动追踪设备:实时追踪测试人员的视线活动,记录测试人员的视线注视点。从而分析测试人员的注意力分配,提供关键的人机界面优化数据,从而提高安全性和用户体验。


手动追踪设备:实现测试人员通过手势与HMI界面交互,为HMI设计与修改提供数据支持。


生理监测设备:实时监测测试人员的生理状态,包括心率、脑电、皮电等指标。评估测试人员的身体状况和情绪状态,为驾驶员状态监测提供数据支持。


VR设备:为测试人员提供沉浸式的驾驶体验,测试人员可以在虚拟环境中对智能座舱的各项功能进行验证和评估。


05
方案优势



(一)台架可适应多款车型的验证工作,减少成本。


(二)台架内各操作机构柔性可调,可实现台架的快速修改,完成不同场景的测试验证,实现产品的快速迭代。


(三)通过HMI界面制作软件,设计师可无代码快速设计出HMI界面,同时可实现HMI操作界面与台架内硬件的交互。


(四)通过3D场景制作软件,可实现HMI界面的3D化,使得HMI界面更加生动。


(五)支持多种交互方式,如触控交互、语音交互、手势交互等。


(六)配备场景仿真软件,可仿真不同的驾驶场景,实现台架的动态验证,增强测试人员的驾驶体验感与沉浸感。


(七)通过生理监测、视线追踪设备,可实现对测试人员生理状态、视线的实时监控,为驾驶员状态监测及HMI界面优化提供数据支持。





06
结语



现如今,智能座舱HMI在市场规模、技术发展、功能应用和市场趋势等方面均呈现出蓬勃发展的态势。随着技术的不断进步和用户需求的不断升级,智能座舱HMI的未来发展前景将更加广阔。因此,搭建一套HMI体验式座舱台架势在必行。通过对本文的阅读,相信大家一定对东信创智推出的HMI座舱台架设计方案有了基本了解,而在实际的项目中,针对客户的具体需求,东信创智的专业团队也会给出配套的解决方案,如有需求,欢迎联系我们的市场邮箱market@dotrustech.com。





END








东信创智一直深耕于电子电气架构开发、车载总线通信与诊断测试、整车控制系统XIL仿真测试平台、控制系统及整车功能测试服务、嵌入式软件开发与集成服务等多个领域,致力于为客户提供安全可靠的研发工具和“本地化、快速化、定制化、产品化”的解决方案。东信创智不但在汽车电子传统领域的经验和能力一直处于行业前列,如CAN/LIN/Ethernet开发与测试、控制系统功能测试、整车功能验证测试、控制系统HIL仿真平台、AUTOSAR软件开发与服务等,而且在新兴技术的探索方面持续不断的提前投入研发,如ADAS智驾仿真、HMI测试验证、SOA架构开发、V2X测试验证、OTA测试验证、信息安全与功能安全等,均取得了可喜的成果。东信创智拥有多支“敢于挑战、乐于进取、善于拼搏、忠于客户”的经验丰富的技术服务团队,同众多合作伙伴一道整合全球优质资源,为客户提供“高效、高质、高价值”的产品与服务。


往期回顾

REVIEW

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东信创智
东信创智成立于2013年,是一家飞速发展的汽车电子科技服务公司,拥有资深的总线及架构设计团队,能利用全球领先的工具链完全自主地实现基于CAN、LIN、Ethernet总线的完整V模式开发。
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