图1  伟世通与3M公司合作研发的X-Wave概念车

车载人机界面技术（Human Machine Interface,HMI）已日趋成为汽车制造商实现品牌标识差异化的方式。这种新一代的人机界面设计通常基于共同的可扩展的电子平台。伟世通最近推出的X-Wave概念车就凸显直观化、创新性的HMI概念，集中展示了一系列中控台创新技术。

伟世通X-Wave概念车(见图1)为汽车厂商提供了50多项创新的解决方案，以满足汽车消费者的潜在需求。X-Wave概念车的座舱设计建立在对社会、设计理念、人机界面和技术潮流深入分析的基础之上。此外，伟世通的消费者研究调查也进一步揭示出舒适性、连通性、方便性、健康性/环保性、灵活性和感知性这六大全球汽车技术发展趋势，从而造就了独特创新的HMI概念。中央集成控制面板作为HMI的核心要素，在共用硬件和软件平台的基础上强调了HMI可实现品牌标识差异化的灵活性。

结合欧美和亚洲市场上即将推出的最新技术，X-Wave概念车将不同的座舱电子系统进行集成。伴随内饰和空调部件的集成，形成了和谐的座舱电子整体概念。这些尝试对伟世通座舱电子平台的未来开发具有很强的指引作用。

HMI概念

X-Wave概念车的核心HMI技术为触摸式集成中控台（见图2）和三维驾驶信息仪表盘（见图3）。X-Wave概念车同时配备了挡风玻璃投影显示系统、后座娱乐系统、后座空调控制以及多种无线连接解决方案。

图2  带自适应触觉反馈功能的集成中控台

1.中央集成控制面板（ICP）

伟世通X-Wave概念车应用了带自适应触觉反馈功能的多功能控制器作为ICP的主要输入设备。超薄、前卫螺旋造型的多功能触摸屏采用了场效应开关技术，如图2所示，不使用时屏幕隐藏所有按钮，外观平滑圆润。当把手贴近屏幕时，系统感应到这一动作，并自动点亮按钮，展开极为人性化的人机界面。当用户触摸某一个功能按钮时，屏幕随即提供触觉反馈，如脉搏一样的触觉振动，创造出更为自然的按键手感，清晰地提示用户该指令已被操作执行。

用户可以通过多功能控制器和辅助按键以菜单方式访问进入所有汽车和信息娱乐功能，常用的空调、音响和导航功能则可以通过ICP上的三个控制区实现直接操作。以频繁使用率优先化为导向的人机界面设计策略便于用户一步到位，直接操控最常用的功能，如音量调节、温度调节或导航访问目的地清单等，所有其他功能则被收入结构合理、简单易懂的菜单中，菜单以其高度灵活的方式适应添加新功能。

图3  驾驶信息三维显示组合仪表采用了伟世通的合作伙伴3M公司的三维虚拟成像技术

2.技术细节

伟世通X-Wave概念车的HMI集成了接近感应、场效应接触感应和先进的触觉反馈技术。此外，概念车使用了下一代可调节背光“黑屏”技术，并将之与自适应触觉反馈和接近感应技术相结合。

X-Wave概念车的中控台采用了一块丝网印刷、三维成形、表面顺滑的聚碳酸酯塑料和一块厚度不到0.4mm的聚碳酸酯光学散射膜，材质新颖，且具有成本经济性。此外，中控台表面可以增加新的功能，例如指孔和凹凸式触点。

X-Wave概念车所使用的电容接近感应技术是一项很有前景的技术，可用于探测非导电物体，提高数据采集能力。如果车内采用了触摸感应技术，则应当考虑同时采用触觉反馈这一重要功能。X-Wave概念车的中控台使用了场效应触摸感应器，在塑料基板背面涂覆了柔性电极层，能感应导电物体。伟世通还在研究电容式接近开关技术，这种未来型触摸技术使用导电塑料或导电油漆作为感应材料，其应用灵活性更大，成本更低。

上述两种方法使汽车设计师能在自由弯曲表面上设置开关，创造出不需要传统机械开关的三维表面，并消除金属插件及弹簧附件。此外，触摸感应技术结构简单，可靠性高，开关的成本与标准机械式开关相仿。伟世通的触摸感应逻辑侧重于简单的排除算法，以降低徒手操作与戴手套操作间的感应差异，减少对组合式操作的误判，并降低材料老化带来的负面影响。

当触摸感应器启动时，系统对两个触摸感应电极的电压进行分析，其电压变化必须满足两项要求：首先，触感电压变化值应超出预设阀值（Von），并延续地沉降或倾斜于预先设定的上限和下限的设定区间；其次，两电极的电压差应落于系统设定的上下限之间。如果两个要求都已满足，则开关值增加，直至达到预设值，由信号处理算法给出“开启”的数字信号，并持续开启到上述两个要求不再有效。使用这种方法可以确保系统对不经意的接触不作响应，并确保不因感应器本身的电压波动而误操作。触摸感应器电压低于关断电压时，计时器将清零。

3.技术优势

伟世通致力于使用先进的人类行为学研究和用户调研挖掘消费者对人机界面的潜在需求，并且利用在车载HMI应用上的专长，不断优化用户界面，降低系统操作复杂性，提高用户亲和力。

集成的HMI实现了单一结构的中控台，提高了匹配度、质感和外观感知品质，同时减少了零部件数量，提高了性价比。此外，带接近感应和黑屏技术的集成开关可推动先进的HMI设计，防止驾驶员分心，对国内大城市中的繁忙路况更有针对性。

驾驶舱电子系统的HMI设计对消费者的影响力与日俱增。国内消费者在追求产品实用性的同时，对设计感与高科技含量也格外看重。

触摸式中控台有着极大的操作便利度，它带给消费者与手机、音视频产品、PDA和手提电脑等消费电子产品相似的使用体验。独特的用户界面、一流的简捷操作性大大加强了汽车产品与用户的情感纽带。

小结

最新社会趋势、汽车和非汽车技术的结合催生出驾驶舱电子系统的重大机遇以及对HMI概念的灵活应用。伟世通电子产品事业部专注于整体驾驶舱电子和HMI的解决方案。正如在X-Wave概念车展示的触摸感应集成中控台技术，可根据汽车厂商的品牌标识需要进行差异化开发。除了在X-Wave概念车上展示的先进技术外，下一代触摸感应技术还将包括手势识别技术，其中感应器可以探测屏幕前的简单手势，从而调出信息菜单，实现简单手势操作。