智能交互革新：采用人機界面傳感解決方案為汽車的演進鋪平道路

對于汽車而言，這是一個重要的時代；科技創新的匯聚徹底改變了我們道路上車輛的面貌。在過去的15年里，一系列開創性的進步重塑了現代汽車，將它們推向了便利性、連接性和安全性的領域。汽車不僅引入了許多安全功能，降低了死亡率——在美國，預計死亡率將從2021年的每1億英里車輛里程（VMT）死亡1.37人降至2022年的1.35人。除此之外，借助易于使用的無線連接功能，以及用于觸摸屏、方向盤感應按鈕等的簡單觸控傳感器技術，汽車的駕駛體驗變得更加便捷。

革新車內體驗

自上世紀八九十年代以來，汽車內飾發生了翻天覆地的變化。曾經一段時間，汽車內唯一的電子設備僅僅是收音機。隨著時間的推移，各種電子功能——如電子門鎖、電動車窗、加熱座椅、定速巡航系統等的引入，標志著一個重大的轉變。時至今日，藍牙配對、地圖軟件，以及可完全連接互聯網的超大觸摸顯示屏，已經超越了我們在專注于路況的同時瀏覽信息的能力。汽車行業面臨的挑戰在于重新考慮其用戶界面的實現，以滿足消費者對內容和功能不斷升級的需求，同時獲得美觀與安全的完美融合。

智能表面的出現

智能表面的出現預示著汽車行業的深刻變革。在早期嘗試將汽車內飾現代化的過程中，汽車制造商從智能手機中汲取靈感，試圖通過結合觸控顯示屏與專有操作系統來復制這種體驗。然而，他們遇到了諸多挑戰，如復雜的導航操作以及在不同環境條件下的顯示故障等。事實證明，通過繁瑣的菜單進行導航并不實用。

此外，盡管現有的顯示技術在手持設備上表現良好，但在汽車環境中卻顯得力不從心。駕駛員在嘗試進行多任務處理時，由于沒有物理按鈕提供與預期操作一致的觸覺反饋而受到限制。電阻式觸控顯示屏在陽光直射下難以辨認，而電容式觸控界面在寒冷的天氣中，若不脫掉手套則使用困難。這些挑戰凸顯了進一步創新的必要性。

針對這些挑戰，工業設計師開始了具有前瞻性的探索。他們構思出概念車型和渲染圖，將儀表盤上的獨立按鈕重新設計為具有隱藏功能的智能表面。這些設想中的表面如同平滑、無縫的實心木質或碳纖維板，還可依據駕駛員的需求動態展示相關的控制功能。此類創新的汽車內飾不僅外觀出眾，還具備實用優勢；它們摒棄了傳統按鈕，有助于降低現代汽車的主要成本之一：即在保修期內修復機械按鈕故障的費用。

然而，將這一愿景變為現實面臨著巨大的挑戰。在原型車中，用于展示無縫隙表面創意的應變儀缺乏有效性和可靠性，無法適應大規模生產的需求。因此，需要更加靈敏、一致和可靠的解決方案來克服這些障礙。

采用人機界面（HMI）傳感解決方案

Qorvo的專利技術——基于MEMS的傳感解決方案具備出色的靈敏度，可透過任何材料辨別操作意圖，且同時達到了AEC-Q100車規標準所需的穩健性，因而被業界廣泛視為一種切實可行的方案。一家創新型電動汽車（EV）制造商已采用Qorvo的固態非侵入式解決方案取代了傳統方向盤按鈕，并已實現量產。

此外，多家汽車原始設備制造商（OEM）已將Qorvo的解決方案集成到各種智能表面應用中，涵蓋方向盤、3D觸控顯示屏和車門面板控制等。目前，Qorvo正在為情境感知技術的廣泛應用鋪平道路。

情境為王

在實現智能表面全面替代傳統儀表盤的過程中，情境感知技術發揮著至關重要的作用?，F代汽車可利用多種傳感器（如慣性傳感器、麥克風、溫度傳感器、GPS、紅外傳感器、LiDAR系統以及壓力傳感器等）來檢測、監控駕駛員行為，并預測其意圖以控制結果。此種情境感知能力為推動這一轉變的無縫過渡提供了可能。

為理解情境感知在實際應用中的潛力，可以設想如下場景：當汽車智能識別出駕駛員正專注地用智能手機欣賞音樂時，它能夠將音樂無縫傳輸至車載音響系統，并在智能表面上呈現音頻控制選項；在寒冷的早晨，汽車預測駕駛員對舒適度的需求，自動啟動暖通空調系統（HVAC），并在智能表面上顯示座椅加熱器的控制按鈕；當車輛在危險路況下行駛時，各功能間將啟動動態協作模式——音樂立即靜音，地圖自動展開并為駕駛員提供備選路線。汽車在人工智能和機器學習的加持下，已經超越了單純的交通工具范疇，成為一個有意識的出行伴侶；它能夠不斷學習、適應，并始終將安全放在首位。

語音指令的挑戰

盡管有些人主張用語音助手取代傳統控制方式，但語言差異和安全方面的顧慮卻為此帶來了難題。通過語音指令的方式來控制起居室里的電視或恒溫器等設備確實十分方便；然而，在車輛駕駛艙中卻面臨微妙的挑戰。受地區和教育差異的影響，語言上的多樣性引入了不可預測性。觸控界面建立在人類最直觀的感官——觸摸之上，而語音指令則不同，需要特定的條件才能實現順暢操作。例如，兒童在能用語言表達自己的想法很早之前就學會了通過觸摸與世界互動。

對于車載環境，語音命令存在潛在的安全隱患。在家中，語音助手無法理解您的命令可能僅僅是一個很小的麻煩；而在路上，它就可能升級為真正的威脅。因此，為了確保關鍵功能的安全性，觸控表面提供了一個更穩健并以意圖為導向的界面，可保持駕駛員的注意力，最大限度地減少分心。

半自主與全自主駕駛

車輛技術的變革不僅僅涉及按鈕和控制方式，還包括讓汽車具備更強的自主駕駛功能。半自主和全自主駕駛技術將重新定義駕駛體驗。在這一背景下，由傳感器驅動的情境感知作為智能表面的基礎，就變得更加重要。

用于識別駕駛員意圖的傳感器還可以變換用途，用以評估駕駛員的健康狀況，從而有效承擔安全衛士的角色。例如，Qorvo 嵌入方向盤和座椅的傳感解決方案可以確定駕駛員是保持警覺并專心駕駛，還是出現了異常情況——如身體癱倒甚至失去駕駛能力。這不僅提高了行車安全性，還使汽車成為駕駛員生命安全的主動監護者。

在檢測到駕駛員失能的情況下，借助傳感器帶來的洞察力，汽車可以超越單純的預防措施。面對迫在眉睫的事故，汽車不再簡單依靠剎車來應對，而是能夠自動接管控制權，導航至安全地點，并啟動求助呼叫。這種從被動到主動的安全措施轉變標志了汽車角色的巨大變革。隨著半自主和全自主駕駛的普及，對智能表面的需求也在不斷增長。除了提供直觀、反應靈敏的界面，這些表面還成為構建全面、自適應駕駛環境不可或缺的組成部分。

塑造汽車交互的未來

隨著完全自主駕駛變得愈發普及，對智能表面的需求也將隨之增長。汽車座艙正在演變成一個集工作和娛樂于一體的空間，對美學的要求也越來越高。Qorvo已交付超過2,000萬套壓感解決方案，站在了這一范式轉變的最前沿，塑造了汽車交互的未來。




審核編輯：劉清