鄭秋榮

摘 要：與其在真實(shí)的車輛中進(jìn)行測(cè)試信息娛樂(lè)系統(tǒng)的控制模式，不如在混合現(xiàn)實(shí)（MR）環(huán)境中評(píng)估和開(kāi)發(fā)這些系統(tǒng)，這可以節(jié)省時(shí)間和成本。該研究的中心問(wèn)題是，在MR環(huán)境中對(duì)汽車娛樂(lè)系統(tǒng)的可用性評(píng)估是否提供與對(duì)真實(shí)汽車中的汽車娛樂(lè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估的結(jié)果相同的結(jié)果。據(jù)此，本文對(duì)MR環(huán)境和真實(shí)汽車中汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)比較進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：汽車;汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng);可用性

1 引言

如今，汽車中的信息娛樂(lè)系統(tǒng)不僅在控制音頻設(shè)備，而且在控制導(dǎo)航系統(tǒng)，空調(diào)設(shè)置，與移動(dòng)設(shè)備的通信，汽車系統(tǒng)的狀態(tài)等方面都起著核心作用。它們通常由中央的顯示屏組成汽車控制臺(tái)和一些輸入設(shè)備。當(dāng)前，對(duì)于信息娛樂(lè)系統(tǒng)的新的或進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)和類型在汽車環(huán)境之外或永久安裝在汽車中進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。長(zhǎng)期以來(lái)，汽車行業(yè)已經(jīng)在使用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR），增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和混合現(xiàn)實(shí)（MR）來(lái)開(kāi)發(fā)新車，測(cè)試和評(píng)估原型組件以及進(jìn)行駕駛仿真。但是在過(guò)去的幾年中，虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)有了新的進(jìn)步，新近可用且價(jià)格相對(duì)便宜的頭戴式顯示器和跟蹤技術(shù)為人們帶來(lái)了新的機(jī)遇。因此，是否存在可以在使用這些新設(shè)備構(gòu)建的混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境（MR）中進(jìn)行汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)測(cè)試和評(píng)估的問(wèn)題。在這種情況下，不必將信息娛樂(lè)系統(tǒng)的新控制模式直接安裝在真實(shí)汽車中進(jìn)行測(cè)試。不過(guò)，開(kāi)發(fā)人員可以及早測(cè)試汽車中的操控性，從而節(jié)省成本和時(shí)間。通過(guò)MR設(shè)置成功進(jìn)行測(cè)試的基本要求是，在MR環(huán)境中測(cè)得的可用性，感覺(jué)和操控性與真實(shí)汽車中的真實(shí)信息娛樂(lè)系統(tǒng)中的匹配。如果測(cè)試結(jié)果與實(shí)際情況相差太大，并且信息娛樂(lè)系統(tǒng)由于結(jié)果不可靠而必須在車內(nèi)完全重新設(shè)計(jì)，則MR測(cè)試環(huán)境的使用將受到限制。

2 研究現(xiàn)狀

近年來(lái)汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是，仍然存在著巨大的技術(shù)帶寬，范圍從僅具有播放廣播和音樂(lè)能力的系統(tǒng)到具有集成云服務(wù)的多模式接口。信息娛樂(lè)系統(tǒng)中使用的顯示器范圍從低分辨率的單色顯示器到高分辨率的彩色觸摸顯示器。硬件按鈕，推子，轉(zhuǎn)盤(pán)以及它們的組合仍然可以在中間控制臺(tái)中找到，作為輸入設(shè)備。這些觸覺(jué)控制元素逐漸移至方向盤(pán)或被觸摸顯示器取代。這些系統(tǒng)中也越來(lái)越多地使用語(yǔ)音和手勢(shì)控制。汽車工業(yè)也越來(lái)越依賴汽車與智能手機(jī)的連接作為帶有適當(dāng)自己的應(yīng)用程序的輔助顯示和輸入設(shè)備。信息娛樂(lè)系統(tǒng)的當(dāng)前發(fā)展一方面涉及對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的評(píng)估和改進(jìn)，另一方面涉及新的創(chuàng)新。國(guó)外學(xué)者也研究了通過(guò)觸摸屏的輸入。他們會(huì)根據(jù)路況而注意性能。由于為了駕駛者的安全，在旅途中信息娛樂(lè)系統(tǒng)的某些功能被簡(jiǎn)化或停用，因此研究了一種檢測(cè)駕駛員或乘客是否控制信息娛樂(lè)系統(tǒng)的系統(tǒng)。所有這些方法都使用物理設(shè)備，沒(méi)有使用頭戴式顯示器，可以找到在設(shè)計(jì)信息娛樂(lè)結(jié)構(gòu)時(shí)創(chuàng)建特定用戶體驗(yàn)的方法。他們專注于信息娛樂(lè)系統(tǒng)的圖形用戶界面，但他們不評(píng)估其方法，尚不清楚實(shí)際的測(cè)試環(huán)境是什么;研究了觸覺(jué)反饋等待時(shí)間在汽車觸摸界面中的作用。這項(xiàng)研究是在具有內(nèi)置觸摸界面和外部觸摸界面的真實(shí)汽車中進(jìn)行的。沒(méi)有使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。駕駛和汽車模擬器用于探索運(yùn)動(dòng)印象，人為因素或進(jìn)行初步的工程設(shè)計(jì)。在高端，這些模擬器可在CAVE，六腳架甚至機(jī)器人手臂上的封閉艙室中實(shí)現(xiàn);提出了一個(gè)具有360度視角，6自由度移動(dòng)和真實(shí)汽車的混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境的概念。那里有完整的內(nèi)飾作為真實(shí)汽車的一部分，但是改變汽車內(nèi)部的努力與真實(shí)汽車一樣高。由于在駕駛過(guò)程中使用汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)來(lái)分散注意力不是本研究的研究主題，因此有機(jī)會(huì)為不移動(dòng)的汽車創(chuàng)建模擬環(huán)境。因此，可以將汽車模擬器的更簡(jiǎn)單的變體用于該研究。他們提出的定義汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)驗(yàn)證的方法僅基于AR環(huán)境中的實(shí)驗(yàn)。但是，沒(méi)有將這些結(jié)果與實(shí)際汽車中的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行比較。

3 對(duì)比分析

在有關(guān)信息娛樂(lè)系統(tǒng)原型可用性的實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)發(fā)了兩種不同的汽車環(huán)境實(shí)現(xiàn)方式。評(píng)估的目的是比較不同環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究的中心問(wèn)題是，在混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境中對(duì)汽車娛樂(lè)系統(tǒng)的可用性評(píng)估是否提供與對(duì)真實(shí)汽車中的汽車娛樂(lè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估的結(jié)果相同的結(jié)果。如果是這種情況，則可以使用混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境來(lái)測(cè)試汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)的可用性，并將結(jié)果稍后轉(zhuǎn)移到實(shí)際汽車中。否則，應(yīng)該確定混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境作為評(píng)估真實(shí)汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)可用性的工具的優(yōu)缺點(diǎn)。與當(dāng)今在汽車中可以找到的實(shí)際汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)相比，它僅具有有限的功能以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。作為輸出設(shè)備和中央視覺(jué)反饋，使用了汽車中央控制臺(tái)上的顯示屏。位于汽車變速桿旋鈕下方的旋轉(zhuǎn)按鈕（RPB）作為輸入設(shè)備。信息娛樂(lè)系統(tǒng)的顯示屏顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的GUI（圖形用戶界面），該GUI呈現(xiàn)了實(shí)際的菜單系統(tǒng)。菜單系統(tǒng)具有分層樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)菜單頁(yè)面的不同，該菜單上的圖標(biāo)顯示為不同的按鈕。例如示意性地顯示了主菜單頁(yè)面。

4 結(jié)論

本文將該實(shí)現(xiàn)與真實(shí)汽車環(huán)境中的結(jié)果進(jìn)行了比較。MR環(huán)境是通過(guò)HMD實(shí)現(xiàn)的，并且使用了汽車的真實(shí)控制面板來(lái)控制信息娛樂(lè)系統(tǒng)。通過(guò)集成Leap Motion控制器來(lái)跟蹤用戶的手，用戶可以自由地探索環(huán)境。因此，在MR中進(jìn)行測(cè)試也可能具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。例如，可以加強(qiáng)同步工程原理。因此，一種控制類型可以在新汽車模型開(kāi)發(fā)的早期創(chuàng)建并與之并行，并在全球虛擬汽車模型中進(jìn)行測(cè)試。如果在開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以更改控件的類型，則可以節(jié)省重新設(shè)計(jì)模型的成本。為了進(jìn)一步擴(kuò)展該系統(tǒng)，可以集成駕駛模擬功能，以在駕駛時(shí)測(cè)試信息娛樂(lè)系統(tǒng)的不同類型的控制，而不會(huì)使駕駛員陷入危險(xiǎn)狀況。

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