智慧車輛未來的人機介面與材料發展趨勢：材料世界網

汽車智慧化的比重已隨著聯網技術的成熟日趨升高，加上車電大廠看好車用市場的高額利潤，紛紛投入開發新型態的車用人機介面(HMI)系統。大型化、自由造型車用面板、安全輔助等功能將重新定義車用人機介面，並帶動相關產業發展。

本文將從以下大綱，從國際展會的觀察中，綜整出前瞻車用人機介面技術，以及新興材料在智慧車輛上的發展趨勢。

‧AIoT加速汽車智慧化，形塑智慧城市樣貌並帶動產業新機

‧智慧車輛人機介面發展趨勢

　1. 車用HMI趨勢一：數位儀表板朝大螢幕整合

　2. 車用HMI趨勢二：L5自駕車內裝朝移動客廳、多螢幕、自由造型發展

　3. 車用HMI趨勢三：AI導入安全輔助–生物辨識/浮空控制/觸覺回饋功能整合

　4. AR-HUD成車廠近期積極開發項目，多重HMI成產品趨勢

‧智慧車輛未來的材料發展趨勢

　1. 汽車輕量化需求，新複合材料成車體結構開發趨勢

　2. 5G時代車聯網的高頻傳輸需求，低介電常數材料為開發趨勢

　3. 新能源車提升效率需求，全固態電池、低成本高效率半導體元件為開發趨勢

‧結論

【內文精選】

AIoT加速汽車智慧化，形塑智慧城市樣貌並帶動產業新機

汽車業和科技公司正在爭相開發自動駕駛技術，從2014年開始，各大車廠除了在傳統五大車展展示汽車科技外，更開始積極參與消費型電子大展CES。汽車智慧化核心從車用中控台的操作平台開始，逐步走向車聯網、自動駕駛車、AI與自駕車融合、智慧城市、汽車共享概念「出行即服務」(MaaS)等AIoT化的場景應用。由此可知，在AI技術大幅提升的情況下，加速智慧汽車在自駕車的發展並帶來產業新機會，包含晶片與半導體、高速運算、軟體與平台服務、語音辨識、感知系統、深度學習模組、AI無人化終端；零組件產業則包括感測器、光達、鏡頭、影像顯示等。

在AI功能的機器視覺與深度學習助力下，已然加速自駕車發展，可以預期在幾年內將改變交通運輸、降低叫車服務成本以及改變人們購買和使用汽車的方式。這使得車用人機介面(HMI)將被重新定義，車輛不再只是交通工具，而成為人們的第三生活空間（圖一）。根據IHS調查，2018年車用面板出貨量達1.65億片，年成長率11%，其中儀表板、中控台、抬頭顯示器等三大應用合計出貨量將達1.19億片，較2017年成長9%；新產品為電子後視鏡，年成長率高達52%，主要為後裝市場。回顧2018年全球整體車用面板產值達135億美元，年成長率超過17%，相較於一般消費型電子產品，有優異的成長表現。

智慧車輛人機介面發展趨勢

以下就近期各大廠的布局動態，歸納幾項主要的車用HMI發展趨勢。

1. 車用HMI趨勢一：數位儀表板朝大螢幕整合

在CES會展中，中國新創公司Future Mobility展出旗下品牌BYTON（拜騰）開發之智慧電動車M-Byte。其數位儀表板具49吋1,250 mm × 250 mm超大螢幕為主要特色，螢幕扮演車主及乘客互動的主要介面，具有語音辨識、觸控螢幕、生物辨識等技術，搭配手勢控制技術，可以五種簡單手勢操作共享49吋螢幕。BMW則展出i Inside Future Concept，大量使用螢幕與數位儀表板，除了前座擁有橫貫車身的大型顯示螢幕之外，後座乘客也能享有大螢幕的視覺饗宴，並且設計可將大型寬螢幕收折在頂篷，平時作為車內氣氛照明使用，若使用者透過內建平板啟動後座影音娛樂系統時，螢幕便會降下來顯示所選擇的影像，兼顧空間與影音效果。整體而言，大型車廠紛紛以20吋以上的大型數位儀表板整合上述功能進行即時的資訊顯示，如圖二所示。

圖二、車用HMI趨勢一：大尺寸數位儀表板

3. 車用HMI趨勢三：AI導入安全輔助–生物辨識/浮空控制/觸覺回饋功能整合

除了娛樂導向的車用HMI外，越來越多車廠結合AI科技主動提醒駕駛安全，如圖四。例如Panasonic研發AI車用系統辨識駕駛人是否已有打瞌睡的情形出現，系統透過調整溫度、光線等方式，讓駕駛人保持清醒，並在數位儀表板上呈現相關資訊，包括眨眼頻率和臉部表情；Mercedes-Benz則是透過臉部辨識以及眼睛追蹤技術判斷並主動警示疲勞駕駛。英國廠商Ultrahaptics連年在CES展出超音波浮空觸覺回饋技術，以超音波模組結合浮空視覺，打造視/觸覺回饋系統，可以透過手勢操作距離螢幕約15公分處，讓使用者在按下虛擬按鍵後感受到空氣中微弱的振動回饋。其他車用以外的使用情境包括Casino遊戲機、車用面板、ATM提款機等亦具有觸覺回饋應用潛力。