周寧超 高矚 朱明潔

摘要：隨著技術(shù)的不斷更新迭代，汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，人們對(duì)汽車的要求也越來(lái)越高。在工業(yè)4.0的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)的汽車廠商正積極探索新的商業(yè)模式，以制定個(gè)性化、智能化的移動(dòng)出行方案。在購(gòu)買汽車時(shí)，消費(fèi)者也更加關(guān)注汽車的舒適度和娛樂(lè)功能等。因此，汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)的質(zhì)量成為衡量汽車廠商競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)之一。汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)的主要目標(biāo)是為用戶提供多種功能和服務(wù)，它通過(guò)整合不同的技術(shù)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、媒體播放、通信、互聯(lián)網(wǎng)接入、語(yǔ)音控制等功能，使駕乘體驗(yàn)更加舒適、便捷和安全。此外，汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)還能根據(jù)用戶的需求和偏好提供個(gè)性化設(shè)置。文章總結(jié)汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)的發(fā)展歷程和組成模塊，并指出其朝集成化、智能化和車聯(lián)網(wǎng)等方向發(fā)展的趨勢(shì)。同時(shí)，針對(duì)汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，提出優(yōu)化信息操控模式和改進(jìn)信息反饋機(jī)制的建議。

關(guān)鍵詞：汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)；集成化；智能化；車聯(lián)網(wǎng)；操控模式；信息反饋

中圖分類號(hào)：U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2023）21-00-03

1 汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)發(fā)展歷史

1.1 汽車開(kāi)創(chuàng)時(shí)代

1884年德國(guó)工程師卡爾·本茨創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了第一輛三輪汽車，他將一個(gè)馬車車座和一臺(tái)汽油機(jī)安裝在三個(gè)充氣車輪上，使其具備了基本的汽車行進(jìn)和停止功能。然而，這輛汽車的設(shè)計(jì)著眼于實(shí)現(xiàn)基本的機(jī)動(dòng)功能，而在舒適性方面存在欠缺，須進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)。

1.2 汽車磁化機(jī)械式車速表時(shí)代

工程師奧托·舒爾茨于1902年開(kāi)創(chuàng)汽車工業(yè)的一個(gè)重要里程碑，他發(fā)明了首個(gè)汽車磁化機(jī)械式車速表。這一創(chuàng)新裝置不僅能監(jiān)測(cè)汽車的行駛速度，還能顯示總行駛里程。此后，汽車內(nèi)部的各種儀表逐漸發(fā)展，如轉(zhuǎn)速表、機(jī)油壓力表、水溫表、燃油表等。這些儀表為駕駛員提供了更多有價(jià)值的信息，使他們能夠全面地了解汽車的運(yùn)行狀態(tài)和性能表現(xiàn)。這一技術(shù)的進(jìn)步對(duì)汽車行業(yè)的發(fā)展和駕駛體驗(yàn)產(chǎn)生了積極影響。

1.3 車載電話時(shí)代

愛(ài)立信公司的創(chuàng)始人拉什·馬格拉斯·愛(ài)立信于1901年在汽車上安裝電話設(shè)備，使人們能夠隨時(shí)撥打電話。這一創(chuàng)新將通信技術(shù)引入汽車領(lǐng)域，讓汽車擁有了與外界進(jìn)行遠(yuǎn)程語(yǔ)音交流的功能。盡管車載電話的主要目的是實(shí)現(xiàn)通信功能，但是它也具備一定的娛樂(lè)性質(zhì)，可視為汽車娛樂(lè)系統(tǒng)的雛形。這一創(chuàng)意為駕駛員和乘客帶來(lái)了新的體驗(yàn)，使他們能在行車過(guò)程中與外界保持聯(lián)系，享受通信和娛樂(lè)便利。

1.4 車載收音機(jī)時(shí)代

1924年，雪佛蘭公司發(fā)布了首款搭載收音機(jī)的汽車。然而，當(dāng)時(shí)的人們擔(dān)心汽車配備收音機(jī)會(huì)影響行車安全。1930年，摩托羅拉公司推出了第一款商用車載收音機(jī)，使其逐漸成為眾多汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。收音機(jī)的普及應(yīng)用不僅提升了人們?cè)谄囍械膴蕵?lè)體驗(yàn)，還對(duì)整個(gè)行車文化產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。至今，車載收音機(jī)仍然是汽車娛樂(lè)系統(tǒng)中不可或缺的一部分。

1.5 車載卡帶和小型鐳射盤機(jī)時(shí)代

1965年，福特和摩托羅拉公司將磁帶播放器引入汽車中。盡管音質(zhì)并不好，但它使人們能夠自由選擇廣播臺(tái)的內(nèi)容，避免受到廣告的干擾。1985年，人們發(fā)現(xiàn)小型鐳射盤具有體積小、容量大、音質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，便開(kāi)始將其裝載到汽車上，并受到用戶的喜愛(ài)，卡帶式收音機(jī)也就此逐漸退出歷史舞臺(tái)。

1.6 數(shù)字化時(shí)代

隨著智能手機(jī)、電腦等設(shè)備的普及，人們對(duì)汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)的期望不再局限于導(dǎo)航、音樂(lè)播放和藍(lán)牙連接等基本功能，開(kāi)始追求更強(qiáng)的兼容性，如蘋果車載系統(tǒng)和谷歌安卓系統(tǒng)等。此外，汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)還通過(guò)各種傳感器實(shí)現(xiàn)更好的人機(jī)交互，以提升行車安全。近年來(lái)，車載系統(tǒng)經(jīng)歷了巨大的變革，車載網(wǎng)絡(luò)已成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，如沃爾沃智能在線系統(tǒng)、奧迪多媒體交互系統(tǒng)、奔馳獨(dú)立影音控制系統(tǒng)等。

2 汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 系統(tǒng)功能

2.1.1 信息系統(tǒng)

汽車信息系統(tǒng)就是存儲(chǔ)、處理、反饋車輛及其外部環(huán)境等信息，為駕駛員和乘客提供多樣化的信息服務(wù)，主要包括三個(gè)方面的信息：一是安全信息，如緊急救援、遠(yuǎn)程呼叫、遠(yuǎn)程防盜、信息中心等，其功能是記錄車輛、駕駛員和乘客的安全信息以及處理車輛、駕駛員和乘客遇到的各種突發(fā)狀況；二是外部信息，如交通信息、實(shí)時(shí)導(dǎo)航、天氣預(yù)報(bào)、智駕信息、360度環(huán)視、行車記錄儀等，其功能是處理車輛外部環(huán)境信息，并將信息反饋給駕駛員；三是車輛信息，如車控車設(shè)（胎壓信號(hào)、轉(zhuǎn)向手感、座椅調(diào)節(jié)、門鎖系統(tǒng)）、主題設(shè)定、系統(tǒng)設(shè)定、音效設(shè)定、語(yǔ)音設(shè)定等，其功能是監(jiān)控車輛信息，滿足駕駛員的安全需求和個(gè)性化需求。

2.1.2 娛樂(lè)系統(tǒng)

汽車娛樂(lè)系統(tǒng)就是滿足駕駛員及乘客娛樂(lè)需求的系統(tǒng)，具體包括兩個(gè)系統(tǒng)：一是多媒體系統(tǒng)，如收音機(jī)、通用串行總線、小型鐳射光盤、電視節(jié)目、藍(lán)牙、電話等；二是互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，如出行服務(wù)、車載微信、應(yīng)用市場(chǎng)、在線游戲等。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成

2.2.1 車輛感知

車輛感知就是汽車通過(guò)配備一系列設(shè)備來(lái)感知和理解車輛的外部環(huán)境、車輛本身、汽車座艙環(huán)境等復(fù)雜信息［1］。這些設(shè)備包括攝像頭、雷達(dá)、傳感器等，可接收、解析和處理環(huán)境中的感知信號(hào)，并以數(shù)字化的方式傳輸給車輛內(nèi)部系統(tǒng)，使車輛能夠準(zhǔn)確感知周圍環(huán)境。

2.2.2 車輛信息輸入

車輛信息輸入可被視為車輛系統(tǒng)的中央處理器，其在整個(gè)汽車系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，其主要功能是接收來(lái)自車輛感知部分的信息和用戶操作信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行處理后再輸出。該部分由多種主機(jī)組成，包括娛樂(lè)機(jī)、儀表機(jī)、娛樂(lè)儀表一體機(jī)、車載網(wǎng)聯(lián)終端等［2］。同時(shí)，為了滿足特定的功能需求，車輛信息輸入還包括圖像拼接處理器、智能駕駛輔助處理器、行車記錄儀以及抬頭顯示處理器等組件。通過(guò)這些處理器的協(xié)同工作，車輛系統(tǒng)能夠高效地接收、處理和輸出各種信息，為駕駛員和乘客提供全面的信息服務(wù)和舒適的駕駛體驗(yàn)。

2.2.3 信息輸出

信息輸出是指信息處理器將處理后的數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)在用戶面前的過(guò)程，包括組合儀表、娛樂(lè)顯示屏、揚(yáng)聲器、報(bào)警器等。這些部件將車輛相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息以可視化、聽(tīng)覺(jué)等形式傳遞給用戶。組合儀表通常用于顯示車輛的速度、轉(zhuǎn)速、油量等重要指標(biāo)，以便駕駛員了解車輛的運(yùn)行狀態(tài)。娛樂(lè)顯示屏則用于播放音樂(lè)、視頻、導(dǎo)航等，以滿足用戶的娛樂(lè)和信息需求。揚(yáng)聲器用于播放音頻信息，報(bào)警器則用于傳遞緊急情況或警示信號(hào)，以確保駕駛員和乘客的安全。

3 汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 信息娛樂(lè)系統(tǒng)的集成化

汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)的集成化發(fā)展主要表現(xiàn)為：由以往每個(gè)功能都有獨(dú)立操控區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃褚徽麎K完整的觸控大屏幕，并且可以實(shí)現(xiàn)功能的個(gè)性化設(shè)置?？梢约山M合儀表顯示屏與娛樂(lè)屏，并在不同的使用場(chǎng)景中自由切換和顯示不同的信息。車內(nèi)的屏幕亮度、燈光模式、車窗和車門的開(kāi)閉等也可以通過(guò)中控屏幕來(lái)控制。

這種集成化的發(fā)展趨勢(shì)使汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)更加便捷和智能，駕駛員和乘客可以通過(guò)統(tǒng)一的界面來(lái)管控各項(xiàng)功能。同時(shí)，整合的設(shè)計(jì)也提供了更好的交互體驗(yàn)，駕駛員不僅可以專注于駕駛，還可以享受豐富的娛樂(lè)和信息服務(wù)。

3.2 信息娛樂(lè)系統(tǒng)的智能化

隨著觸屏技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵逐漸精簡(jiǎn)化，主要保留方向盤上的按鍵和滾輪交互，觸屏操作成為主流，操控界面更加集成化、簡(jiǎn)易化。語(yǔ)音交互在用戶與駕駛艙互動(dòng)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。盡管當(dāng)前存在一些問(wèn)題，但隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，語(yǔ)音交互將成為汽車交互的主要方式。此外，手勢(shì)控制和面部識(shí)別也逐漸得到應(yīng)用，但目前手勢(shì)控制的發(fā)展相對(duì)落后，其準(zhǔn)確度和識(shí)別度較低，不能成為主流的操控模式。而面部識(shí)別技術(shù)不僅能夠用來(lái)識(shí)別身份，還能用來(lái)監(jiān)測(cè)用戶疲勞程度、用戶心情、乘客數(shù)量等，在汽車領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

3.3 車聯(lián)網(wǎng)

隨著第五代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將更加成熟。汽車通過(guò)在車輛與基礎(chǔ)設(shè)施、車輛與行人、車輛與網(wǎng)絡(luò)基站以及車輛與車輛四個(gè)不同場(chǎng)景下的通信，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的交通信息傳輸和接收，具體包括交通信號(hào)、位置、車速、道路狀況以及駕駛員行為等。通過(guò)這種通信，汽車能夠提供輔助駕駛系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)，從而減少事故的發(fā)生，緩解交通擁堵，提升公路交通的運(yùn)輸效率和安全性［3］。

4 汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)現(xiàn)存問(wèn)題與解決途徑

4.1 現(xiàn)存問(wèn)題

在信息娛樂(lè)系統(tǒng)大屏化趨勢(shì)下，對(duì)于屏幕的位置、大小以及屏幕的使用效率、用戶體驗(yàn)和心理感受等方面的研究較為有限［4］，并存在信息傳遞復(fù)雜化、觸控操作反饋弱化等問(wèn)題，影響駕駛員的駕駛體驗(yàn)和駕駛安全。未來(lái)，汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)將著重考慮駕駛員和乘客的主觀感受。因此，需要進(jìn)一步探索和研究觸摸屏的最佳位置和尺寸，優(yōu)化大屏幕的使用效果和用戶體驗(yàn)。

4.2 解決途徑

4.2.1 優(yōu)化信息操控模式

隨著語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等技術(shù)的發(fā)展，人與汽車的交互方式越來(lái)越多元化，人們的感官系統(tǒng)在交互過(guò)程中不斷被調(diào)用。在操控界面中扮演著重要角色的視覺(jué)元素可能導(dǎo)致駕駛員分神。為了提升駕駛員的專注度和安全性，操控界面的設(shè)計(jì)趨向于減少視覺(jué)元素和降低復(fù)雜程度。因此，探尋更加適合于車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的操控模式至關(guān)重要。

當(dāng)前，汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)逐漸朝著大屏幕、集成化的趨勢(shì)發(fā)展。然而，傳統(tǒng)的按鍵和旋鈕設(shè)計(jì)也具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。駕駛員能夠在不需要轉(zhuǎn)移視線的情況下使用傳統(tǒng)的按鍵和旋鈕完成相應(yīng)的操作。此外，長(zhǎng)期的操作經(jīng)驗(yàn)也使駕駛員形成了特定的操作習(xí)慣。因此，大屏幕集成化設(shè)計(jì)并非唯一的趨勢(shì)。

近年來(lái)，一些高端汽車推出了手勢(shì)交互系統(tǒng)，這種交互方式符合傳統(tǒng)的操作習(xí)慣，駕駛員可以通過(guò)手指指向虛擬按鍵，并向前推進(jìn)以完成確認(rèn)選擇指令。此外，基于視覺(jué)跟蹤技術(shù)的操控界面也成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。類似眼動(dòng)儀的視覺(jué)跟蹤技術(shù)通過(guò)攝像頭追蹤駕駛員的注視區(qū)域，并將駕駛員需要關(guān)注的信息顯示在儀表界面上，從而降低操控的復(fù)雜性。這些技術(shù)的應(yīng)用為駕駛員提供了更加符合其操作習(xí)慣的交互方式。

4.2.2 改進(jìn)信息反饋機(jī)制

在汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)越來(lái)越集成化、大屏幕化的階段，人機(jī)交互主要是通過(guò)操控觸摸屏的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種操控模式能夠讓用戶在一塊屏幕上操作多個(gè)功能，但駕駛員在駕駛汽車的過(guò)程中需要高度集中注意力以保證駕駛安全。從生理角度來(lái)考慮，隨著車速加快，駕駛員的可視范圍變窄，無(wú)法清晰地觀察視野范圍之外的情況。這種緊張狀態(tài)在駕駛過(guò)程中會(huì)顯著降低安全性。因此，在交互過(guò)程中，明確、清晰的反饋機(jī)制，既能給用戶帶來(lái)更加舒適的交互體驗(yàn)和明確的交互信息，也能使用戶更加快速地完成操作流程，避免分神。

聽(tīng)覺(jué)反饋和觸覺(jué)反饋是目前應(yīng)用比較廣泛的兩種反饋方式。心理學(xué)研究結(jié)果顯示，相較于視覺(jué)信息，聽(tīng)覺(jué)信息的接收速度更快，且人類對(duì)聲音變化的感知敏銳［5］。在用戶操作過(guò)程中，加入聽(tīng)覺(jué)反饋能夠極大地提高用戶的信息接收效率。例如，為按鍵附加不同的聲音，讓用戶在使用某功能時(shí)減少視覺(jué)輔助，這樣用戶就能集中精力駕駛，提升操控效率。在觸覺(jué)反饋方面，手機(jī)上的觸覺(jué)反饋主要通過(guò)手機(jī)來(lái)電震動(dòng)、短信震動(dòng)等方式向用戶傳遞信息，震動(dòng)模式也可細(xì)分為長(zhǎng)震動(dòng)、短震動(dòng)、間歇震動(dòng)等，這些不同的震動(dòng)模式能夠向用戶傳達(dá)不同的意義。觸覺(jué)反饋也不止震動(dòng)一種，隨著科技的發(fā)展，軟硬、冷熱、粗糙、光滑等也將逐步引入觸覺(jué)反饋中，這些觸覺(jué)反饋能給用戶帶來(lái)更加真實(shí)的交互體驗(yàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)對(duì)于出行體驗(yàn)產(chǎn)生了重要影響。駕乘汽車過(guò)程單調(diào)乏味，尤其是在長(zhǎng)途旅行中，駕駛員容易疲勞和分心，從而引發(fā)交（下轉(zhuǎn)第頁(yè)）（上接第頁(yè)）通事故。汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)的安全性、效率性、準(zhǔn)確性和娛樂(lè)性是影響人們出行體驗(yàn)的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 趙文棣，黃紅藍(lán)，李豪，等.車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)框架介紹及發(fā)展概述［J］.汽車電器，2021（6）：7-9.

［2］ 彭岳華，朱德康，方楠.汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)發(fā)展綜述［J］.汽車電器，2021（6）：1-3.

［3］ 王想芝，王翔.淺談V2X車路協(xié)同技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐［J］.信息與電腦（理論版），2021（20）：182-185.

［4］ 劉建軍，宋明亮，孫元.基于觸覺(jué)語(yǔ)音反饋機(jī)制對(duì)汽車交互操控界面設(shè)計(jì)研究［J］.藝術(shù)與設(shè)計(jì)（理論版），2017（10）：112-114.

［5］ 王月豐.互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)中反饋機(jī)制的研究［D］.無(wú)錫：江南大學(xué)，2012.