智能座舱概念大热，汽车HMI成蓝海赛道

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）智能座舱被定义为人们生活的第三空间，是下一代互联网的流量入口。根据市场调研机构IHS Markit的预测数据，预计到2030年全球智能座舱市场规模将达到681亿美元，2021-2030年的年复合增长率（CAGR）为6.58%。

 
智能座舱的本质其实就是汽车驾驶舱内的人机交互，通过更具科技感的方式将汽车的驾驶信息与娱乐信息传输给驾乘人员，并将驾乘人员的各种操作指令、肢体表达下达给汽车并执行操作。随着智能座舱的水平越来越高，如何将高效、直观的交互方式与丰富多元的数据深度融合成为一大挑战，这也是为什么整车厂和方案商越来越重视汽车HMI。
 
所谓HMI即Human Machine Interface，代表用户与机器、系统之间的交互关系。汽车HMI是和车载电脑理念共同出现的，时间点大概是上世纪的80年代，当时博世联手英特尔开发了汽车CAN总线系统，将汽车数据传输带入快车道。
 
HMI和智能座舱的结合大概在2012年前后，当时特斯拉大胆地将座舱实体按钮取消，全部功能控制集中到了中控大屏上，产业界开始频繁地提及智能座舱概念，并注重HMI体验的持续提升。如今，包括整车厂在内的企业基于QNX、Linux、Android等操作系统实现了各种主流的智能座舱，并延伸出车载显示系统、座舱安全系统、车载声学系统三大分支，并逐渐得到市场认可，成为消费者购车的重要参考。
 
在此带动下，车载屏幕迎来产业春天。根据高工智能汽车研究院监测数据，2022年1-8月中国市场（不含进出口）新车前装标配搭载10英寸及以上中控显示屏交付上限为658.51万辆，前装搭载率首次突破50%，达到52.84%。而让消费者越来越认可智能座舱理念的重要原因就是汽车HMI越来越人性化和高效。
 
汽车HMI系统分为软硬件两部分。其中，硬件系统主要包括计算、存储、传输、显示、管线和安全模块六大部分。在计算层面，CPU、GPU、VPU属于标配器件，分别负责任务调度、显示渲染和视觉输出；在存储层面，DRAM、EMMC和NOR闪存需求量逐步提升；在传输层面，SPI/UART、 LVDS等传输接口应用广泛；在显示方面，车载大屏、多屏以及连屏成为主流，提出了更高的交互要求；在管线方面，由于域控制器理念以及跨域融合，管线虽然精简了许多，但如何分配和融合是一个复杂的工程；在安全模块上，集成具有可信根功能的安全单元是计算芯片必要的一部分，同时根据不同的交互模式，也会有针对不同模块的功能安全方案。
 
汽车HMI的软件系统由操作系统、窗口系统和应用程序三部分组成。在信息娱乐化方面，由于Android操作系统具有生态系统的优势，因此目前被广泛采用。而涉及到功能安全方面，QNX、Linux则更被信赖，因此Android+QNX或者Android+Linux是常见的组合形式。
 
当然，由于汽车HMI同时涉及到了功能安全和影音娱乐，并且功能愈发复杂，因此软件系统采用了技术分层的设计理念，通过具体框架中的细分部分来对接汽车的各个硬件单元。
 
目前，无论是车企还是方案公司，都有专门的团队对汽车HMI进行调优，以打造更加受消费者认可的智能座舱系统。正像有业内人士曾提到的，“没有好的交互，大屏、多屏反而会成为累赘。”相信有很多消费者对这句话感触颇深，就连特斯拉用户也经常提到，功能都在中控大屏，需要多熟悉，不然开空调都费劲。
 
面向未来，汽车HMI会呈现出几大明显的趋势。
 
首先，由于HUD、AR等理念的植入，汽车HMI系统会更加强调3D渲染的重要性，车载GPU的任务将会越来越重，为智能座舱带来更好的可视化效果。而HUD内容的丰富和强化，将更加考验HMI动画设计能力，以及视觉变换的技术，比如畸变矫正技术。
 
其次，多模态交互以及多屏联动将成为重要的行业课题。目前，很多消费者都深有体会，很多车子的连屏和多屏，只是看着炫酷，在实际体验过程中并不美好。尤其是在多屏联动方面，很多时候这些大屏都是孤立的。在多模态交互方面，触觉、语音、手势、视觉、嗅觉等多种交互模式将与场景更好地结合，有着更加明显的主次关系以及配合模式。
 
在车载信息内容愈发丰富的情况下，汽车HMI系统在框架式、结构化发展的同时，需要极简的扁平化设计风格。具体的体现形式是，通过增强显示、虚拟现实以及目光捕捉等辅助方式，让驾驶人员在获取信息时，尽可能地减少目光停留，提升驾驶安全性。
 
最后是个性化和情感化，就像现阶段的智能手机一样，每一个人的手机推送信息和设置都不同。汽车HMI也将去机械化，去技术化，人与汽车的交互不再是冷冰冰的，人和机器的关系，将增加个性化定制、人性关怀、用户信赖和情感互动等新内容。