2020年11月16日 | 日本电装：未来客舱的舒适性设计

开发驾驶舱的关键是将驾驶员与车辆环境连接起来。也就是说，驾驶舱必须充当驾驶员与车辆之间的人机界面（简称HMI）。

具体而言，车辆必须在行驶时告知驾驶员其状况。HMI用于提供此类信息，包括速度和剩余汽油或电池容量。 

驾驶员通过执行各种操作或切换模式来随意驾驶车辆。需要一个接口将开关和控件的操作传达给车辆。HMI有助于增强联网汽车的出行体验，并使车辆更加方便舒适。

我们必须设计一个座舱，以便HMI易于使用，我们集中在两个要点上。首先，HMI必须是创新的，高度可见的和生动的。其次，HMI必须是智能且有用的，它让我更详细地解释我们的创新和智能功能。

功能布局的概念

一个创新的、高度可见的、生动的人机界面必须基于功能布局的概念来开发。驾驶时的人的特性也会被考虑在内，驾驶员看向前方，所以最重要的信息会显示在视线附近。娱乐信息被放置在中央显示，因为驾驶员不需要立即得到这些信息。

驾驶员驾驶时需要立即接入的操作开关安装在方向盘上，音频开关因非紧急使用而远离驾驶员。总之，要考虑驾驶员的视线进行指示，要考虑操作指示的运动范围。

信息的优先级也必须确定。紧急或重要的信息被安排在不同的区域，这是我们的功能布局概念。在布局中考虑到人的特点是很重要的，可见性和可安装性对车载显示器至关重要。

车载显示器的要求

接下来，让我们看一下车载显示器的要求。

有必要考虑可安装性、可见性和外部环境的影响。在现代客舱中，仪表盘和仪表板周围的区域采用流线型形式，必须能够将这样的显示器安装到仪表盘上。

电视面板发展迅速，同样，车载显示器必须进行改进以呈现生动的图像，从各个角度都可以看到，并且必须做得更大，以便可以清楚地检查各种信息，车辆必须立即通知紧急情况。

车辆在行驶过程中，客舱环境会受到外界因素的影响。即使存在外部光线和反射，也必须确保可见性。

近年来，客舱在夏天变得非常热，显示器必须设计得能在这种条件下有效运行。这些要求在此幻灯片的右侧进行了总结。它们包括高亮度、高对比度、宽广的视角（从各个角度确保可见性）、高清晰度、较大的屏幕尺寸、较小的厚度和曲面屏幕。

无论这些技术如何发展，保持颜色再现性是至关重要的。必须加以改进以避免颜色偏移。我们必须实现车载的可安装性和可靠性，同时将外部光线、温度和恶劣环境的影响降至最低。

新仪表板设计需要高图像质量的显示器

对于下一代车载显示器，我们正在开发适合曲面仪表板的自由形式的显示器。我们的目标是将它们与仪表板的形状相结合，并从人的特征角度实现适当的指示和操作。基于功能布局的概念，我们必须确保在自由形式和曲面显示上显示信息的高可视性和易于操作。

为了提高图像质量，我们将在车载应用中使用当前流行的有机EL显示器。有机电致发光显示器产生高对比度，因为黑色像素不发光，所以有可能产生纯黑色。我们正在开发的设备，显示生动的图像，似乎漂浮在空中或帮助实现未来的设计。

平视显示功能

基于功能布局的概念，我们还在开发一种显示设备，使驾驶员在驾驶时，通过在视线和视场前面指示行人，能够及时识别行人。这是平视显示器，简称HUD，下图显示了在驾驶时HUD是如何工作的。驾驶时驾驶员的视线在挡风玻璃之外，HUD将信息投射到挡风玻璃上。

如图所示，车辆周围的速度和状态等信息被投影出来。HUD可以将这些信息投射到驾驶员的视线附近。我们也在开发一种光学成像技术，在不使用显示器的情况下将信息呈现给驾驶员。

我们正在开发的下一代平视显示器，确保快速和直观的识别，最大限度地减少司机的干扰，并有助于消除粗心和错误。采用AR叠加技术。

这是叠加的一个例子。在高速公路ETC收费站，车道引导信息与实际视图叠加，以指导司机。

在城市道路上，传统的汽车导航系统通过给出指示来提供引导，比如在一个特定的十字路口转弯。然而，很难判断到底该转向何处。我们正在开发下一代HUD，它将把信息叠加在实际的视图上。

驾驶舱系统的集成控制

接下来，我将解释实现智能和有用的座舱系统的集成控制。在传统系统中，车载导航系统和备用摄像机与仪表盘的连接范围受到限制。我们认为有必要共享信息以实现集成控制。右图显示了一个集成系统。通过使用充当大脑的HMI集成控件将输入与输出连接起来，该系统将变得更加有用。

但是，这种集成带来了挑战。该表的第一行显示了座舱信息系统要处理的功能，左侧显示的“智能手机联动”提供了与驾驶无关的娱乐信息。我们称此为“信息娱乐”或“软”信息。

同时，如右图所示，必须告知驾驶员“车辆警告”，我们称此为“硬”信息。这两种信息必须分别显示。从用户价值的角度来看，娱乐信息很重要，但是，智能手机的发展如此迅速，每年都会发布新型号。

相比之下，机舱内的警告指示每年都不会改变。如果警示信息与娱乐信息相结合，就必须改变开发周期和流程。为了解决这个问题，我们使用了前沿的开放信息。

具体来说，“虚拟化”技术用于在单个系统上运行两个OS，如图右下角所示。一个操作系统用来指示必须通知驾驶员的车辆信息，我们称之为“可靠信息”。另一个操作系统用来指示来自汽车导航系统和智能手机链接的娱乐信息。

虚拟化技术使得可以分别开发用于获得可靠信息的OS和用于开放信息的OS。我们可以缩短开放信息的开发周期，并优先考虑可靠信息的质量。

了解驱动程序

为了要实现一个智能且有用的HMI，就必须了解驱动程序。我们正在开发一种车载摄像头，以提醒司机注意危险，例如分心和眼睑闭合，这将有助于提高驾驶安全性。

我们相信，通过使用摄像头、开关等输入设备，以及充当大脑的集成控制系统，我们可以创造一个智能的、有帮助的驾驶舱。为了通过感知来理解驾驶员，人机界面必须接收驾驶员的决定，根据来自触摸面板的输入、摄像头捕捉的视线、驾驶员的操作来收集信息，然后进行分析。

为了实现这一目标，我们正在开发一种类似于AI技术的推理引擎，通过输入的信息来分析驾驶员过去的判断和当前的状态，并预测未来的发展。

一个有用的HMI

我们希望通过使用一个有用的HMI来创建新一个新的驾舱环境，因此我们将开发一种HMI，它能够理解驾驶员和乘员的语言和语境，以及车内和车外的状态，并能够估计驾驶员的意图和情绪。这将使车辆能够学习和适应驾驶员的喜好，并以未来的方式与驾驶员沟通。

适当的沟通将视情况而定。例如，HMI可以说“欢迎回来”，在适当的时间阅读情况并提供信息，而不会打扰自动驾驶过程中的乘员对话，针对驾驶员的想法提出建议，提出“如何为汽车加油？” 如果出发时剩余的燃油不多，或者中午之前所有乘客都醒着，就会询问“您是否饿了”。

我们希望创建一个有用的HMI，以了解未来驾驶舱中的驾驶员。

未来的驾驶舱将具有广阔的视野和较大的脚部空间，未来和创新的显示设备也将被合并。当驾驶员不再需要驾驶车辆时，我们将为自动驾驶时代创造一个放松的空间，通过检查驱动器的状态来激活HMI。

同时，我们正在努力开发一种可灵活控制的气流，将根据乘员的存在和位置确定气流。机舱中的空气质量也将根据情况进行优化。

连接驾驶员和车辆的大脑将变得智能，并为空气控制提供信息。空气的质量和数量将得到控制，以创造一个舒适的座舱空间，这就是我们如何开发未来座舱的方式。