1.2 汽车人机交互的发展过程

1.2.1 发展历史

在过去的100年时间里，汽车人机交互的功能逐步扩展，普及度渐渐提高。而在2010年至今，汽车人机交互迎来了前所未有的快速发展，成为汽车产品中最重要的模块之一。

从20世纪20年代开始，无线电收音机进入了汽车座舱。1923年，美国车身制造商Springfield和英国Daimler为汽车提供原装的收音机，价格高达车辆价格的约25%。驾驶员需要使用旋钮来调节音量和频道。30年代晚期，车载收音机出现了用按键选择电台的交互方式。1966年，福特Thunderbird首次将按键设置在了方向盘的辐条上，用来控制定速巡航，如图1.1所示。随后便有越来越多的电子元器件加入到了车载系统中，例如车载电话、无线电通信设备和卫星导航等装置的集成，使汽车座舱实现了电子电气化。20世纪70年代开始，虚拟显示单元逐步被广泛应用在大众生活的方方面面。1986年，美国通用汽车公司推出别克Riviera汽车，搭载了可触摸中控屏“图形控制中心”，如图1.2所示，以中控屏为控制中心的人机交互系统初见端倪，但由于当时电子与通信技术还不够发达，人机交互的中控屏并未迅速普及。1999年，德国戴姆勒公司推出梅赛德斯-奔驰S级轿车，带有一块非触摸式的彩色中控屏，被称为“Command系统”，成为车载中控屏快速发展的起点，如图1.3所示。

图1.1 福特Thunderbird（1966年）的方向盘按键（来源：Ford Motor Company）

图1.2 别克Riviera（1986年）的可触摸中控屏“图形控制中心”（来源：General Motors Company）

图1.3 梅赛德斯-奔驰S级（1999年）的非触摸式中控屏“Command系统”（来源：Mercedes-Benz Group）

进入21世纪10年代，汽车人机交互开始快速发展。2011年，基于Nuance语音识别技术的福特Sync系统可以支持超过1万条语音控制指令，标志着语音控制开始从简单的机械式指令走向自然语言理解。2012年，特斯拉推出了其首款大规模量产的车型Model S。它的中控区域只有一块17in（1in=25.4mm）触摸屏，集成了更多互联网内容，也取代了传统中控区域的按键和旋钮，标志着中控屏成为车内人机交互的核心，如图1.4所示。2016年，上汽集团发布了定位为“全球首款量产互联网汽车”的荣威RX5。它搭载了由上汽与阿里巴巴联合打造的斑马操作系统，让地图和娱乐内容真正做到实时在线，提出了地图为桌面的交互框架，拥有了能够理解自然语言的语音控制系统，并且连续多年为用户提供系统远程升级服务，如图1.5所示。2020年之后，人机交互已经成为几乎所有汽车产品的重要功能模块，是消费者选择汽车最重要的考虑因素之一。2021年，在中国新发布和新改款的乘用车中，可触摸式中控屏的渗透率达到92.5%，语音控制达到86.0%。即便是5万元左右的低端车型，一般也会配备中控屏幕和语音控制系统。

图1.4 特斯拉Model S（2012年）的17in中控大屏（来源：Tesla, Inc.）

图1.5 荣威RX5（2016年）搭载斑马操作系统（来源：上汽荣威）