理想汽车：多屏交互设计满足汽车智能空间需求

2023-07-21 21:19 来源: 盖世汽车作者: 雾城

摘要：从智能驾舱发展到智能空间，理想汽车高级总监李娟表示，人机交互的三要素是感知、理解和表达。人与数字世界的交互从二维平面模式逐渐走向三维空间模式。

从智能驾舱发展到智能空间，理想汽车高级总监李娟表示，人机交互的三要素是感知、理解和表达。人与数字世界的交互从二维平面模式逐渐走向三维空间模式。

她还表示，理想通过感知视觉、感知听觉、理解、表达视觉和表达听觉进行多方向升级，多屏交互为全车人打造全场景专属屏幕服务。信息在空间多屏间流转，包括跨屏同步、跨屏转移、多屏多视角。在多屏硬件上，主驾域屏幕设计注重安全和易操控，副驾和后舱域屏幕设计注重画质和护眼。

李娟 | 理想汽车高级总监

智能驾舱和智能空间相比，智能驾舱通常聚焦在行车状态下，为驾驶员提供服务，而智能空间则是在车内为全车人提供行车和驻车全场景下的服务，这两者有所不同。两者都是为车内人提供服务。

人与数字世界交互从二维走向三维

人机交互是人与车内数字世界之间的信息交换过程，包括感知、理解和表达。感知是通过听觉和视觉获取外部信息的过程。理解是基于我们自己的知识经验和价值观，对获取的信息进行逻辑判断和产生认知的过程。表达则是通过声音、图形或文字来传递认知和判断的结果。

车内人机交互实际上是借鉴了消费类电子交互的模式。最开始车内交互是滚轮和按键输入、音响和显示屏幕作为输出，后来引入了手机触摸交互，实现了触摸滑动、拖拽等动作。但无论是电脑还是手机，都是二维设备，与人之间的关系是一对一的服务关系，人可以近距离操控设备，因此触摸式交互方式非常适合二维设备交互。

而汽车是一个三维设备，三维设备与人的关系是一对多的服务关系，因此，将二维设备的交互方式套用到三维设备中将严重限制三维设备的能力。

从用户需求层面来看，最初PC机采用的是命令行输入和文字输出方式，但这种方式学习成本高，并未得到普及；后来苹果和IBM推出了图形化界面的交互方式，通过键鼠输入和图形表达输出，与人眼观察物理世界的方式类似，学习成本降低，这种交互方式得到了快速普及；再后来，手机或PAD开始引入触控交互和语音交互，让物理世界和数字世界之间更进一步。因此，从用户需求维度来看，用户更喜欢数字世界的表达能力，越接近物理世界越好。人类生活在三维世界中，但电脑或手机等二维设备不具备三维世界的交互能力，因此人类希望得到一种全新的三维交互模式。而车就是一种三维空间，因此人对三维交互模式的需求与车的三维空间属性得到了完美的契合。

因此，想要在车内打造三维空间交互，那么车内的感知能力、理解能力和表达能力，就需要从二维升级到三维。首先是感知听觉能力，从单MIC发展到分布式和矩阵式MIC，从原本只能感知声音的有和无，到开始让声音具备方位感、距离感和运动感。

舱内视觉发展，从最初没有摄像头，到引入IR摄像头，理想汽车也采用了IR和TOF摄像头。因为视觉在人类的感知输入中占据了至少80%的信息，因此引入IR设备后，可以知道车内有几个人，对应的是老人还是儿童，然后针对老人和儿童提供定制化、个性化服务，比如更适合他们的温度服务或空调风量服务。理想引入了TOF摄像头后使其具备了三维感知能力，感知到深度信息后，就可以提供相应的手势交互等能力。再联合语音提供多模态交互能力，让人与车内的数字世界的交互，更像人与之间通过语言和视觉交互的方式。

然后是理解能力的提升，一开始舱内听觉、视觉或触摸收入提供的感知信息量非常小，基于规则逻辑判断就能满足舱内交互需求，不需要加强理解能力，所以算力只有CPU（逻辑规则推理）和GPU（图像渲染）。随着听觉和视觉感知数据的增多，基于规则逻辑和推理就无法再满足需求，因此出现了多种高算力组合，不仅有CPU、GPU，还有DSP及各种AI算力，让理解能力开始具备深度感知和认知能力，完成更类人的思考。

在听觉表达方面，一开始使用的是立体声，表达的声音是具备平面的前后左右方向感，随着全景声的引入，听觉表达开始具备上下的方位感和运动感，从而提升整体沉浸感、体验感和参与感。

在视觉表达方面，最初车内是一维的断码屏，仅显示有限的文字，只能查看当前档位、车速或者收听的FM频段，能够获得的服务和功能非常少。然后开始引入二维的液晶屏，在行车状态下，可以查看导航，在驻车状态下，还可以看电影、看视频和玩游戏，舱内体验会丰富很多。后来又出现了三维的空间多屏交互系统，理想ONE首创了4屏交互系统，随后又推出了5屏交互系统，且每个屏幕的位置都不同。理想认为视觉表达信息应该在车内具备空间显示和信息流转能力，因此，理想设计了空间多屏交互系统，强调理想汽车是为全车人服务，每个人都应该得到尊重并满足其需求。

图源：嘉宾演讲材料

在车内，理想将多屏交互分为三个域，主驾域、副驾域和后舱域，每个域都提供对应的专属屏幕服务，包括专属的软硬件设计，其设计焦点各异，每个屏幕的主打标签也不同。主驾域会更关注安全，副驾域则会有更丰富的体验，后舱域则具备娱乐和知识学习相关的能力。

在主驾域，会分成行车和驻车状态。在行车状态下，主驾驶员会关注周边环境的路况，获取当前车辆信息，并根据实际状态，对车辆进行操控。在驻车状态下，驾驶员会有更多维度、更丰富的车辆信息和控制需求，并且在开车累时需要休息、看电影或者利用碎片化时间打游戏等等娱乐需求。但安全是主驾域第一要素，其他需求则是锦上添花。在中控大屏设计中，理想主要以安全为主，休闲娱乐为辅。为了满足行车安全，用户需要查看周边车辆状态和环境，并获取车辆信息，理想汽车采用了HUD和方向盘的安全交互屏来满足行车过程中车辆信息获取和操控的安全，让用户在开车时不需要转移视线焦点，只需要关注前方路况和周边路况，就可以同时获取挡风玻璃前方图像相关信息，从而提升行车过程中的安全性。同时为了满足了驻车状态下的需求，还提供了主驾大屏，可以获取更丰富的车辆信息，以及更多维度的车辆状态操控，满足多方向的安全和娱乐需求。

副驾域的需求则降低了车辆控制或信息相关功能，加强了娱乐功能。因此，理想通过副驾大屏的方式满足副驾域需求，整体交互以休闲娱乐为主，兼顾行车辅助。

后舱域的功能是为了丰富后排乘员，包括老人和儿童，因此后舱主打娱乐或知识亲子互动。

尽管理想为每个域的成员都提供了专属屏幕服务，但这并不意味着这些屏幕是孤立的存在，理想会在各个屏幕之间提供信息流转功能。包括跨屏同步、跨屏转移、多屏多视。第一类是跨屏同步，这意味着在不同屏幕上可以显示相同内容，满足中国家庭合家欢和亲子互动的场景需求，让车上乘员一起K歌、玩游戏，分享温馨感人的电影，这与理想汽车“创造移动的家，创造幸福的家”的品牌使命相吻合；第二类是跨屏转移，即在同一个屏幕上显示不同的画面，主打的是自然交互，例如后排小朋友想看的内容，无论是显示还是声音，都应该在二排进行播放，而不是前排；第三类是多屏多视角，即不同屏幕显示不同内容，但都是关于同一件事。例如看NBA赛事，可以看全局视角，也可以看某个特定球员或持球者的视角，提升整体沉浸感和参与感。以上是基于信息在多屏间流转的设计。

从多屏交互设计和背后逻辑进行思考，来看整体硬件设计。硬件设计实际上与屏幕的几个标签相互匹配，首先是HUD屏幕，主要关注的是安全，安全是HUD设计的一个难点，因为HUD会通过图像投影和各种反射来达到显示目的，所以杂散光、畸变、清晰度、亮度和稳定都是设计中的重点考虑因素。需要在强光、雪地等场景里依然能看得清，尽可能减小畸变和散光，让驾驶员不受畸变或杂散光的影响，专心开车，这是理想HUD设计的重点。

接下来是安全交互，理想会关注客户的屏幕，在硬件方面，追求极致稳定和简洁、安全、易操控。在行车过程中，操控方向盘需要具有简洁和安全性，并通过屏幕和盖板设计保证，气囊爆破的安全问题。

在主驾中控屏的硬件设计上，由于其位于用户视野的前方，所以理想主打极致造型、高刷、HDR、清晰度、超薄超窄边框。通过屏幕堆叠设计和芯片布置打造极致窄边框，提升屏占比和科技感。另一个维度是注重内在，提升画质还原能力。还包括副驾娱乐屏、后舱娱乐屏，专注于为儿童打造健康护眼。理想硬件级防蓝光设计在护眼同时保证屏幕不发黄，同时提高色彩还原能力。