近期因為工作調度，有時間去對車載 HMI 歷史進行研究。文章主要從車載中控的誕生開始講起，涉及最新的各大品牌車載 HMI 演變路線。汽車作為代步工具距今已有 130 多年的歷史。目前，在視覺范圍內如此關注車載 HMI 的歷史也只是近十年的事情，因為在過去，人們最注重的還是汽車技術的發展。但隨著以交通安全為主的自動駕駛技術的不斷發展，智能設計和交互設計的重要性才逐漸顯現出來。

首先來科普一下 HMI （Human Machine Interface）的定義：在汽車領域的交互體驗設計（Interation Disign），既然說到人機界面，我們先來看看作為交互設計的車載系統是如何演變的。

進階教程：

一、車載中控系統的演變

1. 以機械按鈕為主的車載系統誕生

一般來講，我們把車載中控系統分成兩部分，一部分是與汽車駕駛直接相關的汽車駕駛系統，另一部分是與駕駛不直接相關的各類娛樂系統等。存在兩者之間的有車載導航系統和各種與地理相關的功能系統，他們與駕駛操作本身沒有關聯。但汽車作為交通工具，現代人已經越來越離不開電子導航系統。

這些車載系統最開始應用到汽車上時的交互載體是按鍵和表盤。 接下來看看它們都是如何被加入到汽車上來的。

① 汽車駕駛系統

1886 年，卡爾·本茨獲得燃氣汽車第一項專利。世界上第一臺汽車，除了三個車輪和一張簡易沙發外，似乎看不到任何稱得上內飾的設計，那會兒對于這樣一臺新興的事物來說，它能開動就已經不錯了。

真正的車載系統的誕生，應該從汽車界的老大哥福特 T 型車開始講起。亨利·福特在 1908 年發明了 T 型車，還沒有中控臺面板的概念，儀表分布于車內外各個地方，所有的機械結構均裸露在外，甚至擋桿和手剎都被設計在車門外。

除此之外，亨利·福特贏得的另一場勝利是 與喬治·B·塞爾登的專利戰。從未制造過汽車的塞爾登擁有“公路發動機”的專利，所有美國汽車制造商都以此為基礎向塞爾登支付專利費。福特推翻了塞爾登的專利并打開了美國汽車市場以制造廉價汽車。換句話來說，今天我們普通老百姓能開上家用汽車，是托福特老爺子的福氣。

② 汽車娛樂系統

1910 年，愛立信創始人拉什·馬格拉斯·愛立信（Lars Magnus Ericsson）驅車在瑞典街道行駛，他將車停在路邊，然后，他的妻子則拿出兩個長桿，分別將它們鉤在電話線上。愛立信則給電話機插上手柄，然后從運營商處獲得信號，在車里進行通話。這便算是最早的車載電話。

時間來到 1922 年，雪佛蘭與西屋公司合作，打造出了第一款搭載收音機的汽車。這在當時引起極大轟動，導致雪佛蘭銷量節節攀升。不過，車載收音機剛誕生的時候，也是遭受了很多的質疑，人們覺得它會影響司機的駕駛，甚至當時美國還出臺了相應的法律來制約它。

后來雪佛蘭重新設計收音機的操作邏輯，消除了美國政府的顧慮的同時，也實現了汽車領域早期的“盲操作”。

1930 年的意大利，一款名為：Iter Avto 的自動導航系統出現了，屏幕只有 5-7 寸的大小，在那個年代，沒有人造衛星，甚至連電腦也還沒有發明，更不會有語音提示了，它只是將紙質的路線地圖，卷進一個小盒子，隨著車輛的行駛自動展開。從當時的角度來看，這套導航系統相當神奇，這或許就是車載導航的雛形。直到今天，這項技術呢，仍然運用于汽車拉力賽中，只不過它換了個名字，叫“路書”。

早在 1986 年，別克公司就展現出了驚人的遠見。在別克 Riviera 上搭載了第一個觸控中控屏，這個搭載 GCC 的系統的 3*4 英寸觸控屏，不僅能調節空調溫度和收音機，還能顯示車輛故障診斷、剩余燃油量和里程信息。

另外 80 年代盛行的車載電話也在這時被藍牙所取代，伴隨著空調系統、音響系統的完善，再加上車輛控制的功能越來越多，豪華品牌的中控臺終于被各種按鍵排滿，這樣不僅看起來不夠美觀，使用起來也非常繁瑣，甚至影響到了行車中的安全性，怎樣簡化中控，成為一個問題。

2. 車載系統跨入有屏時代—以中控屏作為信息交互樞紐

① 跨入有屏時代的關鍵節點

2000 年之后，車載中控屏隨著 GPS 和電子后視鏡技術的出現，以及當時蘋果和三星推出的智能手機，這一次人們對這個新技術已經做好了準備，徹底跨入有屏時代，有屏的意義是什么呢？互聯網傳奇人物，凱文凱利曾經預言到：汽車將成第四空間，車機將成為繼電視、電腦、手機后的第四塊屏。

關鍵節點一，寶馬為 2001 款寶馬 7 系引入 iDrive 系統，其（非觸摸式）中央顯示屏的位置較高，緊鄰儀表板，通過一個可以四向控制的主按鍵與幾個快捷鍵，將 700 多項功能整合其中，大大的簡化了中控臺實體按鍵。隨后各豪華品牌競相推出類似的系統，隨后實體按鍵與屏幕的組合占據了中控臺的主要位置。

關鍵節點二，2012 年，特斯拉 Model S 的 17 寸中控豎屏橫空出世，正如喬布斯當年推出 iPhone4 般驚艷，這可是在那些傳統車型上從來沒見過的新鮮玩意兒，它的出現讓實體按鍵全部失去意義，標志著汽車內飾正式邁向一個新的時代。

② 車載中控屏的演變路線

隨著自動駕駛的發展，通過觀察各個品牌動向，我們可以預見未來汽車將朝著兩個不同的方向發展。

一方面，汽車會依舊保留駕駛樂趣的體驗，讓駕駛者能夠自主控制，“駕駛”將成為現代人的一種娛樂方式而得以保留；另一方面，汽車會作為一個高度智能的交通工具，為人類提供安全、高效的運輸功能，人們用汽車從 A 點到 B 點，在途中可以完全沉浸在自己的世界里，做自己想做的事，這點類似于航天飛船的全自動駕駛系統。

車載中控屏會根據汽車的發展方向去發展，歸納總結一下近年來座艙屏幕的演變路線，主要有四大主線和其他支線：

1. 主線一：傳統派一一儀表屏和娛樂屏分列布置，均為小橫屏;
2. 主線二：雙聯屏派一一儀表屏和娛樂屏并列布置，均為橫屏;
3. 主線三：大豎屏派一一儀表屏和娛樂屏分列布置，娛樂屏是大豎屏;
4. 主線四：大電視派一一儀表屏和娛樂屏分列布置，娛樂屏是大橫屏;
5. 支線一：由雙聯屏派衍生出的多連屏派;
6. 支線二：旋轉派。

傳統派

顧名思義，傳統派就是傳統的車內屏幕布局方式。也是絕大多數傳統汽油汽車的屏幕布局形式，傳統汽車主要賣點在于駕駛樂趣，那么車載中控大屏完全就是一個多余的設備，車載中控小屏也僅顯示極少的必要信息，車載中控大屏對于提升駕駛樂趣毫無用處，從現在的各類超級跑車、小鋼炮、硬派越野上，都能得到佐證。

值得注意的是，類似奧迪的三塊屏，下面一塊屏幕其實是開關的替代，因此我個人仍然把它歸為傳統派。目前，仍在使用傳統派布局的主流車企有：大眾、豐田、本田、日產、馬自達、奧迪...等

雙聯屏派

儀表屏和娛樂屏并列布置。真雙連屏的創始者是 2013 年上市的上一代奔馳 S 級，并且當上一代奔馳的內飾語言得到廣泛認可后，雙聯屏這一浪潮也對過內外車企產生了不小的影響。

很多的自主品牌開始偏向于采用奔馳的雙聯屏設計，就像在今年上市的長安 UNI-T 不僅外觀吸睛，內飾采用液晶儀表盤和中控大屏組成的雙屏聯動也是科技感滿滿。此外，小鵬 P7、奔騰 T99 運動版等自主車型也都采用了雙聯屏的設計。而國外車企方面，通用、寶馬.....也對雙聯屏愛不釋手。

雙聯屏的主要優勢在于兩點，一是視覺沖擊力強、二是有科技感

但在實際使用方面，雙聯屏也有兩個非常大的缺點。

一是雙聯屏布局下的中控屏一般都是 14：1 的比例，很扁，這就導致在導航界面下能夠顯示的前方路線非常有限。

二是雙聯屏的中控屏位置其實是比較高比較深的，這就導致駕駛員在觸摸操作時手的觸及性并不好，經常需要向前移動身體，對駕駛安全有一定的影響。

而奔馳在使用雙聯屏的時候，其實中控屏是不能觸摸的，都是依靠方向盤開關，或者下中控區域的觸控面板來控制中控屏的內容。

所以說這方面，雖然國內的車企在智能座艙方面的整體實力都要強于海外企業，但是也暴露了部分國內車企在人機工程的 Know-how 方面有很長的一段路要走。

也正是基于以上兩點原因，我個人預計后續采用雙聯屏設計的車企可能會越來越少，目前看來，短期內可能只有寶馬在堅守。

大豎屏

儀表屏和娛樂屏分列布置，娛樂屏是大豎屏。大豎屏的開拓者毫無疑問是 2012 年上市的特斯拉 Mode S。

此后無論是造車新勢力（蔚來、小鵬），還是積極擁抱變化的傳統勢力（沃爾沃 XC90、榮威 RX5）都不約而同的選擇了大豎屏。

從體驗上來說，大豎屏的優勢在于：

1. 面積比之前的所有類型的屏幕都大，可同時顯示的內容多；
2. 導航的布局非常好；
3. 駕駛員觸摸較為方便，開關進展的體驗較好；

因此我個人認為，正是基于上訴這些原因，奔馳才在最新一代的奔馳 S 上拋棄了雙聯屏而采用了大豎屏。

與此同時，國內某些車型則是走了一些完全相反的道路....

當然了，大豎屏也并不是完美，比如：

1. 大豎屏整體的布置位置較低，經常需要駕駛員低頭；
2. 播放視頻時，大豎屏的利用率較低；

目前，仍然在堅持使用大豎屏的代表車企是蔚來，其新一代 NT2.0 平臺仍然在使用與舊版 NT2.0 平臺相同的屏幕布局。

大橫屏

儀表屏和娛樂屏分列布置，娛樂屏是大橫屏。與大豎屏一樣，大橫屏流派的開創者仍然是特斯拉（要不怎么說特斯拉在電動車領域的地位高呢）。

在我個人看來，特斯拉從大豎屏轉變為大電視的原因主要是因為其在 Modle 3 和 Modle Y 上取消了儀表盤，需要依靠大電視的左側區域顯示駕駛信息。與此同時，大電視的布局雖然是橫屏，但由于其面積大，在導航界面的顯示體驗總體也比較好，并且播放視頻的利用率很高。

有人問，為什么新款 SX 并沒有取消儀表屏，不再采用豎屏？

答案是豎屏并不利于車載軟件適配。況且新款 SX 的車載娛樂系統算力高達 10 Tops，足以游玩一些 3A 大作。既然如此，中控屏做成像電腦顯示屏那樣的大橫屏也是情理之中——總不可能有人覺得用豎屏、窄屏、小屏或不規則屏玩游戲會感覺到舒服吧？

總體來看，四條主流路線中，對于電動汽車，我個人認為大電視其實當前的最佳布局，燃油車的最佳布局則是大豎屏。

多聯屏

在多聯屏流派中，影響最大的當屬是理想 One 了。

一般來說，典型的多聯屏是在雙聯屏的基礎上再增加一個副駕屏，有的車型還會怎加一塊開關屏，從而組成一套完整的前排座艙交互系統。增加的副駕屏可以照顧副駕駛的娛樂需求，而增加的開關屏則可以解決觸摸不便的問題。

但是雙聯屏遺留的對地圖界面不友好的問題仍然沒有能夠解決，此外，多聯屏最大的缺點就是貴。

相比之下，奔馳 EQS 的多聯屏則是另外一種形態，更像是把儀表、大電視和副駕駛屏做成一體，解決了副駕駛的美觀問題。

如果說，上一代奔馳 S 級的內飾是燃油車時代的美學巔峰，那么，EQS 自一出場就擁有這種底氣，相信 EQS 的內飾也將成為大學汽車設計專業課堂上的模版典范。

旋轉派

最后咱們來說說我個人眼里另類——比亞迪旋轉屏

在到底是橫屏好用還是豎屏好用這件事上，或許不同的人會有不同的答案，但比亞迪把單選題做成了多選題。

我可以轉，你愛用哪種模式就用哪種模式。

但是，這不代表旋轉屏就是完美的。

為了保證兩種模式均不遮擋空調出風口，比亞迪只能把出風口布置在非?？肯碌牡胤?，導致空調吹臉效果受到很大影響。

二、新科技：HUD 抬頭顯示器

1. HUD 的誕生：從航空領域到汽車行業

HUD（Heads Up Display）抬頭顯示系統，作為一種綜合電子顯示設備，可以將車輛的信息，如車速、油耗、發動機轉速、導航等，投影到前擋風玻璃上或其他顯示介質上，供駕駛者查看，從而減少駕駛者因低頭或視線轉移而帶來的安全隱患。

HUD 起源于航空領域, 1988 年通用汽車首次將 HUD 應用在汽車領域。2003 年，寶馬成為歐洲車企中第一家配備 HUD 的公司，此后多家整車廠，如奔馳、奧迪、豐田、本田等，也開始推出裝配 HUD 的車型。

隨著 2020 年奔馳新 S 級推出業界首款量產 AR-HUD（增強現實型抬頭顯示系統），整個 HUD 市場再次按下加速鍵。

2. HUD 的發展現狀：W-HUD 為市場主流，AR-HUD 初露鋒芒

車載 HUD 經歷三代升級，成像質量不斷優化，信息量持續增加，科技感大幅增強。目前市場上 W-HUD 為主流，AR-HUD 加速落地量產。

第一代為 C-HUD（Combiner HUD），組合式抬頭顯示系統。C-HUD 采用半透明樹脂板作為顯示介質，具有安裝便利的優點，但是成像區域小、顯示信息少，由于 C-HUD 是以配件的形式加裝在車輛上，在發生事故時容易對駕駛員造成二次傷害。

第二代 W-HUD（Windshield HUD）風擋式抬頭顯示系統，是目前應用最廣泛的 HUD，已經實現量產。W-HUD 利用光學反射將行車信息投射到汽車前擋風玻璃上。W-HUD 較 C-HUD 顯示范圍更大、投影距離更遠。

第三代 AR-HUD（Augmented Reality HUD）增強現實抬頭顯示系統，是一種全新的抬頭顯示技術，和傳統的 W-HUD 相比，AR-HUD 投影范圍大、信息量多，可以更好地結合 ADAS 采集到的數據，進行場景融合，通過數字圖像與真實場景的疊加，增強 HUD 的實用性和科技感。

接觸過 AR 成像技術的讀者可能知道，目前行業主流的 AR 成像技術普遍存在重影眩暈、畫面較小、強光倒灌難以看清的小問題，市面上做的比較好的 AR-HUD 是是奔馳和華為。

雖說市面上的 AR-HUD 仍顯雞肋，但隨著以交通安全為目的自動駕駛得以普及，HUD 就會變得更加可有可無。畢竟如果不用依靠表面上的顯示信息，在無需花費全部的注意力的情況下，系統就能在無形之中助力駕駛，對駕駛人來說是更理想的選項。

三、汽車大腦：車載操作系統

在汽車智能化時代，汽車的動力、內飾與機械性能不再是評估汽車好壞的核心標準，取而代之的是汽車大腦車載操作系統。

根據佐思汽研公布的報告，廣義上的汽車操作系統分為四類，分別是手機映射系統、ROM 型汽車操作系統、定制型汽車操作系統以及基礎汽車操作系統。

1. 手機映射系統——Android Auto、CarPlay

很容易理解，就是打開手機，通過有線、無線連接車載大屏，將手機中的地圖、音樂、社交、語音軟件投射到汽車大屏中，可以滿足用戶多樣化需求。車主們常用的 CarPlay、Carlife、Hicar 都屬于這一類。

在目前已知的車載系統中，手機映射普及率相對較高，只要有汽車大屏與無線功能的汽車，幾乎都可以使用手機映射系統。

2. ROM 型汽車操作系統——小鵬與蔚來以及寶馬、奔馳等

通常情況下，像在手機操作系統中的小米 MIUI 一樣，在基礎操作系統的平臺上定制 UI 與個性化功能。造車新勢力中的小鵬與蔚來，以及寶馬、奔馳等國際品牌，紛紛選擇該思路。

汽車底層操作系統主要有 QNX、Linux、安卓以及阿里巴巴旗下的 AliOS。這些操作系統包含系統內核、底層驅動等底層組件，等同于手機操作系統中的 iOS、安卓。

3. 深度定制車載操作系統——小度車載 OS

如今，不少汽車系統還可以深度定制，修改系統內核、實現座艙系統以及自動駕駛平臺等。小度車載 OS 就屬于深度定制車載操作系統。

手機除了屏幕就沒有更多顯示終端，可汽車不一樣，有電池組、發動機、車窗、車門、方向盤等諸多組件，所以需要深度定制。

4. 國產車載系統，群雄紛起

從基礎功能上來看，汽車操作系統其實只有三類，分別是基礎系統、定制系統與深度定制系統。在這三大類別中，有許多國產操作系統存在。它們仿效鴻蒙系統，試圖在車載系統中打出一片天。

① AliOS

十年前，中國三大互聯網公司百度、阿里巴巴、騰訊作為這波汽車操作系統國產化浪潮中的領頭羊，其中最早開始研究的當屬阿里巴巴，AliOS 的歷史最早可追溯到 2011 年。

那時候，鴻蒙系統尚未誕生，蘋果 iOS 系統、安卓系統與 Windows Phone 在手機操作系統領域三分天下。阿里巴巴抱著打破壟斷的念頭，毅然進入該領域，推出 YunOS 操作系統。只可惜由于系統使用人數過低，以及與安卓系統的抄襲糾紛，最終被迫放棄開發。

一個失敗的手機操作系統，該如何處理研發團隊？阿里巴巴想到的法子是轉型，向整個物聯網領域擴展，把汽車視作了一個重要的物聯網切入點。于是在 2016 年，阿里巴巴與上汽集團合作成立了新公司斑馬智行，而 YunOS 也搖身一變改名 AliOS，開始在汽車操作系統中大展拳腳。

② 小度車載 OS

與 AliOS 離奇的身世相比，百度旗下的小度車載 OS 誕生歷程相對簡單。從五六年前開始，百度就不滿足于搜索業務，全力進軍 AI 相關產業，而智能汽車正是 AI 重要的落地場景。百度 Apollo 是向汽車行業及自動駕駛領域的合作伙伴提供的軟件平臺。

小度車載 OS，就是智能車聯開放平臺（Apollo ）的外在形式。囊括了幾百家生態合作伙伴，支持上千個車載小程序，智能語音助手連接萬物，百度的車載系統在底層系統并未做多少改變，核心在于定制化服務以及個性化交互。

③ 騰訊車載小程序

騰訊小程序是一套跨 OS、云端輕量化的車載應用開發框架，基于微信小程序的基礎，能夠讓 300 萬量級的微信小程序生態以更低成本、更快速地上車。簡單來說，騰訊希望通過自己海量的小程序優勢，通過數量優勢戰勝對手，在車載系統領域打造全新的超級 App。

④ 華為 HiCar

阿里、百度、騰訊，切入方式不同，帶來的車載系統生態也各有特色。然而，它們并不是最有希望取得成功的國產車載操作系統。因為，華為也來了。

華為覬覦智能汽車市場多年，一開始華為推出了手機映射系統 HiCar，HUAWEI HiCar 將移動設備和汽車連接起來，把手機的應用和服務延展到汽車，實現手機為核心的全場景體驗，給消費者創造智慧出行體驗。據介紹，華為 HiCar 運用了很多鴻蒙系統的設計元素，某種程度上可以理解為鴻蒙的初級形態。

華為鴻蒙車機的主界面由多個卡片式小組件構成，顯示的是推薦使用的應用程序與場景。至于鴻蒙系統廣為傳播的分布式能力，華為支持車機與智慧家庭聯動。在車上輕輕一點，家中的智能家居產品也會隨之運動。

在原理上，華為鴻蒙車載系統基于 Linux 核心打造，屬于定制型車載系統。不過，隨著華為與長安和寧德時代共同打造的阿維塔推出，華為鴻蒙系統正在朝著深度定制系統邁進。接下來，擁有智能座艙、與自動駕駛系統聯動的鴻蒙系統或許會給我們帶來驚喜。

四、6 大車載系統開源地址

1. Android Auto：https://developers.google.com/cars/design/android-auto
2. ios Carplay：https://developer.apple.com/design/human-interface-guidelines
3. Apollo (設計系統暫未開源)：https://developer.apollo.auto/document_cn.html
4. AliOS：https://miniapp.alios.cn/index#/document
5. 騰訊車載小場景：https://cloud.tencent.com/developer/article/1377214
6. 華為車機： https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/distribution

最后我想說，從阿里到華為，他們已經向世界證明了中國制造。

當前全球汽車產業目前已進入產品價值被重新定義的全新階段，各種類型的車載系統方案暫時也無法評估優劣。但隨著自動駕駛技術的不斷發展，以人為本的用戶體驗成為決定產品成敗的關鍵因素，如何讓消費者感受到與眾不同的體驗成為產品開發工作中的重中之重。