作者： Daisy Zhang，
車載信息娛樂系統
或許每個人都有過這樣的經歷：在擁堵的城市交通中，作為司機的你獨自坐在車里，無聊地等待著紅燈變綠的漫長時刻。那時，你或許會希望智能駕駛時代趕緊到來，你可以松開你握著方向盤的手和踩著剎車的腳，汽車能夠自動按路線行駛，而你可以在汽車輕松休閑地唱歌、看電影，把它變成你的專屬移動樂園。
如今，隨著自動駕駛技術和車載信息娛樂系統（In-Vehicle Infotainment，IVI）的發展，這樣的愿景正在離我們越來越近。
車載信息娛樂系統并不只是一個簡單的娛樂系統，它包含信息和娛樂兩個部分。它不僅能夠在在旅途中為我們推薦和播放喜歡的音樂、影片等，讓我們享受一段美好的旅程時光。還可以在我們的駕駛過程中充當信息助手，用智能導航避開擁堵路段、找到最優的路線，并時刻關注道路狀況提供實時交通信息，通過智能語音助手與我們互動。
那么，車載信息娛樂系統是如何發展起來的，它現在智能汽車中究竟扮演著什么樣的角色、又擁有哪些功能呢？
1. 移動的智能樂園：汽車的信息娛樂系統
在過去的幾十年里，車載信息娛樂系統經歷了一次又一次的演變，從最初的收音機到如今的智能互聯平臺，為駕駛者帶來了全新的體驗和功能，成為人們日常駕駛過程中不可或缺的一部分。
車載信息娛樂系統的演變：從收音機到智能互聯平臺
20世紀20年代
最早的車載娛樂系統可以追溯到20世紀的20年代。1922年，美國的汽車制造商雪弗蘭首次引入了一種名為“汽車收音機”的裝置，是一個手動操作的收音機，需要手動調諧并使用揚聲器播放廣播電臺的節目。盡管它與現代車載娛樂系統相比非常簡單，但它開創了在車輛中提供娛樂的先河。到1930年左右，AM收音機開始首次出現在汽車之中。
20世紀50年代
隨著時間的推移，車載娛樂系統逐漸發展和改進。20世紀50年代，汽車收音機成為了汽車中常見的設備，并逐漸開始提供更多的功能，如音量控制和預設臺。1960年代，磁帶播放器（如8軌磁帶）開始在汽車中普及，讓駕駛者能夠在車內播放自己喜歡的音樂。到1980年代，隨著CD技術的發展，CD播放器成為了主流的車載娛樂設備。
1980年 - 今天
從1980年代至今，科技的進步和互聯網的普及，車載信息娛樂系統進入了一個全新的階段，即智能互聯平臺。這種演變帶來了巨大的變革和革命性的功能。智能互聯平臺將車輛與互聯網連接起來，整合了娛樂、導航、通訊、語音控制等功能，為駕駛者提供了更多的選擇和便利。
圖源：www.einfochips.com
車載信息娛樂系統的演變：從收音機到智能互聯平臺
汽車娛樂系統通過音頻、視頻和語音娛樂功能為駕駛者提供愉悅和豐富的體驗。此外，它還提供有用的輔助信息，例如導航、車輛監控和交通狀況更新。該系統正在向更大的屏幕、多屏互動和多功能集成的方向發展，以實現信息和娛樂的雙重目的。。
首先，智能互聯平臺提供了更多的擴展功能。駕駛者可以通過與智能手機的連接來接聽和撥打電話，發送和接收消息，并使用語音助手進行語音識別和控制。車載信息娛樂系統還可以實現與導航系統的整合，提供實時的導航功能，顯示最佳路線和交通狀況，幫助駕駛者更安全地到達目的地。
隨著智能互聯平臺的發展，車載信息娛樂系統還能與其他智能設備進行連接，如智能家居系統和智能手表等。這種互聯性為駕駛者創造了更加智能和便利的駕駛體驗，使人們能夠通過車載系統來控制和管理其他設備。
2. 走進車載信息娛樂系統
車載信息娛樂系統作為現代智能汽車的核心，由許多關鍵硬件組件組成，這些組件的協同工作，為駕駛者提供了豐富的娛樂和功能選擇，并提升了駕駛過程中的便利性和安全性。隨著技術的不斷進步，車載信息娛樂系統的設計也不斷演化和創新，為駕駛者帶來了更加智能的交互和駕駛體驗。
車載信息娛樂系統的關鍵組件
車載信息娛樂系統的關鍵組件包括智能芯片與操作系統、觸摸屏和顯示屏、攝像頭和圖像處理器，以及語音識別系統。
智能芯片與操作系統
智能芯片是車載信息娛樂系統的核心處理單元，它承擔著數據處理和功能控制的任務，具有高性能處理、低功耗設計、可靠穩定等特點。
首先，車載信息娛樂系統需要處理大量的媒體數據，如音頻、視頻、導航地圖等。因此，智能芯片需要具備高性能的處理能力，以確保流暢的媒體播放和響應，這就要求高速的多核處理器和強大的圖形處理單元（GPU）能夠高效地處理多媒體內容和圖形渲染。此外，車載信息娛樂系統需要在車輛中長時間運行，因此智能芯片的低功耗設計至關重要。通過優化電源管理和功耗控制策略，智能芯片能夠在低功耗模式下運行，以延長車輛的續航時間并減少電池負荷。另外，在車輛環境中，智能芯片和操作系統需要具備高度的可靠性和穩定性。車輛振動、溫度變化和電磁干擾等因素都會對系統的正常運行產生影響，因此，智能芯片和操作系統還應經過嚴格的測試和優化，以保證在各種復雜條件下的可靠運行。
在智能芯片之上，車載信息娛樂系統運行著特定的操作系統，確保車載信息娛樂系統的順暢運行。一般情況下，操作系統需要同時管理多個任務，如音頻播放、導航、通信等，能夠有效地分配資源，并確保各個任務之間的協調運行。除此之外，由于車載信息娛樂系統涉及用戶隱私和安全性的重要信息，操作系統還應具備良好的安全性措施，保護用戶數據的隱私安全。目前在全球的車載操作系統領域內，QNX、Linux 和 Android 三大系統占據了70%以上份額，其中由于安卓系統的開源特性和完善的生態，目前占據市場主導地位。
圖源：blackberry.qnx.com
顯示屏和觸摸屏
顯示屏和觸摸屏是駕駛者與車載信息娛樂系統進行交互的重要界面。觸摸屏通過觸摸輸入的方式，讓駕駛者可以直接操作和控制娛樂系統的功能，顯示屏則用于展示各種媒體內容，如音樂、視頻、導航地圖等。
顯示屏主要發揮媒體展示的功能，駕駛者不僅可以在顯示屏上觀看電影和視頻的畫面，獲得更豐富、沉浸式的媒體體驗，同時還可以展示實時的導航地圖和路線規劃，為駕駛者提供準確的導航指引。除此之外，顯示屏還可以顯示車輛相關的信息和狀態，如車速、油耗、里程、車輛健康狀態等，幫助駕駛者了解車輛的運行情況。通過顯示屏上的菜單和選項，駕駛者可以瀏覽和選擇不同的功能和設置，如調整音效、切換媒體源、查看通知等。
在智能汽車中，二者往往合二為一。例如，在顯示屏上，駕駛者可以通過觸摸，對車載娛樂系統的各種參數和選項進行個性化設置，如音效設置、屏幕亮度、主題選擇等，滿足個人偏好和需求。現代觸摸屏所支持多點觸控，意味著駕駛者還可以用多個手指進行操作，如縮放圖片、拖動地圖等，提供更多的交互方式和操作靈活性。
語音識別系統
車載信息娛樂系統中，語音識別功能是一項重要的技術，它使駕駛者能夠通過語音指令與系統進行交互和控制。
語音識別功能允許駕駛者使用口語命令來操作車載信息娛樂系統，而無需進行手動操作。通過簡單的語音指令，駕駛者可以實現如撥打電話、切換媒體源、調節音量、導航目的地輸入等各種功能，大大簡化了駕駛者的操作步驟，提高了駕駛的安全性和便利性。在很多情況下，語音識別功能還可以用于車輛診斷和控制。駕駛者可以通過下達語音指令，查詢車輛的狀態和健康信息，如油量、胎壓、發動機故障碼等。此外，一些車載信息娛樂系統還提供了語音控制車輛功能的能力，如調節空調溫度、打開車窗、鎖定車門等，如此方便的車輛操作方式，使駕駛者能夠更加專注于駕駛，而無需分散注意力。
攝像頭和圖像處理器
攝像頭和圖像處理器是為了提供多種功能和增強駕駛者的體驗。攝像頭通常被安裝在車內和車外的關鍵位置，以捕捉圖像和視頻。比如通過分析駕駛者的臉部表情和眼動信息捕捉駕駛者注意力分散的瞬間、疲勞和情緒等，再通過車載信息娛樂系統給駕駛者提供警示和建議，提高駕駛安全性。此外，攝像頭還可以用于實時監控車內環境，確保駕駛者和乘客的安全。比如在有兒童座椅的車輛中，攝像頭可以監測乘客的位置和姿態，確保兒童乘客的安全。此外，它還可以檢測車內的異常情況，如盜竊、破壞等。
圖像處理器則可以對攝像頭所采集到的圖像進行增強和優化，使其更清晰、銳利，以提供更好的視覺效果。它還可以調整圖像的對比度、亮度、色彩等參數，使信息娛樂系統中所顯示的圖像更適應不同的環境條件和顯示設備。
車載信息娛樂系統用戶交互體驗
車載信息娛樂系統的用戶交互體驗是確保駕駛者能夠方便、直觀地使用系統并享受娛樂功能的關鍵因素。首先，在設計用戶界面時，簡潔明了、易于操作、一致性和可視性是當前車載信息娛樂系統設計的重要原則。簡潔明了的界面布局和直觀的導航幫助駕駛者快速找到所需功能。易于操作的控件和按鈕大小、位置和排列應符合人體工程學原則，使駕駛者能夠方便地操作。保持一致性的操作邏輯和視覺風格有助于駕駛者建立對系統的熟悉感。良好的可視性和明確的反饋確保駕駛者能夠清晰地看到界面元素，并知道他們的操作已被系統接收和響應。
在人機交互設計方面，車載信息娛樂系統的重要模式包括多模態交互和自定義設置以及分級顯示。所謂的多模態交互，是指除了觸摸屏和物理按鈕外，也引入語音識別、手勢控制等多種交互方式，使駕駛者能夠根據實際情況選擇方便的交互方式。個性化設置則允許駕駛者對界面進行自定義設置，以滿足個人偏好和需求。
例如，選擇喜歡的主題顏色、調整顯示內容、設定快捷功能等。分級顯示是將駕駛者所使用的信息和功能按重要性和使用頻率進行分類顯示，避免信息過載和界面混亂。此外，警示和提醒機制、語音反饋和導航以及用戶測試和反饋的實施也對人機交互體驗的優化至關重要。通過這些優化策略，可以提高車載信息娛樂系統的用戶交互的便捷性、效率和安全性，為駕駛者提供更好的駕駛體驗。
3. 未來車載信息娛樂系統的發展方向
隨著科技的不斷進步和創新，未來車載信息娛樂系統將朝著更智能、更豐富和更安全的方向發展，讓整個駕駛過程更加舒適、有趣。包括人工智能、AR/VR等技術的不斷突破和創新，未來車載信息娛樂系統將成為駕駛者的智能伙伴，提供越來越多的定制化服務，進一步實現更高程度的智能駕駛。
人工智能技術的應用
未來車載信息娛樂系統將更加智能，能夠通過人工智能技術為駕駛員和乘客提供更個性的服務。例如，車載信息娛樂系統所配備的語音助手在ChatGPT等全新AI大模型的支持下，將可以更好地理解駕駛員所下達的指令，并與車上人員進行更生動地互動。同時，人工智能也能記錄下駕駛習慣和路況提供智能導航和行車建議，或者根據乘客的口味和喜好來推薦音樂、電影和其他娛樂內容。
虛擬現實技術的應用
未來車載信息娛樂系統將更加注重娛樂體驗的提升，能夠通過虛擬現實技術為駕駛員和乘客帶來更加逼真的沉浸式體驗。例如，車載信息娛樂系統可以通過虛擬現實技術實現在旅途過程中更加逼真的駕駛模擬和游戲體驗，或者帶來更加逼真的虛擬旅游和觀光體驗。
比如在去年的世界通信大會上，德國車載VR初創公司Holoride宣布與HTC進行合作，將在HTC旗下的VR眼鏡Vive Flow上推出與車內娛樂相關的XR內容，一些乘客已經可以在車上體驗身臨其境的娛樂內容。
多媒體和網絡技術的升級
未來車載信息娛樂系統將會擁有更加先進的多媒體和聯網技術，例如更高分辨率的顯示屏、更加清晰的音響效果、更加豐富的娛樂內容、無線上網等。未來車載信息娛樂系統可以支持更加高清的視頻播放，提供更加豐富的影視娛樂體驗，同時讓乘客能夠在實現在車內使用高速互聯網，進行娛樂音視頻播放、工作事務處理等。
安全技術升級
未來的車載信息娛樂系統將會更加注重安全性，能夠通過傳感器和數據分析等技術提高駕駛員的安全性。例如，車載信息平臺的GPRS模塊可以通過所搜集到的車輛信息進行診斷分析，對車輛狀態進行監控及故障診斷并通過車載信息系統進行實時傳遞。此外，通過更為完善的GPS全球定位系統，為駕駛者提供自主導航、路徑計算、軌跡記錄等功能，助力安全駕駛。
4. 結語
車載信息娛樂系統在汽車智能化的道路上發揮著重要作用，從最早的收音機到現在的智能互聯平臺，經歷了巨大的演變。它不僅提供娛樂功能，還改善駕駛體驗、增強功能擴展，并提高駕駛的安全性。車載信息娛樂系統的關鍵組件包括智能芯片與操作系統、觸摸屏和顯示屏、攝像頭和圖像處理器、以及語音識別系統。
未來的發展趨勢包含但不限于與人工智能、虛擬現實、多媒體和聯網技術的應用以及安全技術的強化等。這些將使駕駛者享受到更智能、便捷的駕駛體驗，進一步提升駕駛的便利性、安全性和娛樂性。
參考文章
1. 車載信息娛樂系統-概念和結構
2. 智能汽車專題報告：智能座艙上的舞者，IVI系統日益精進
3. 車載VR，會引發車內娛樂變革嗎？
4. The First Car With a Radio
5. Software-Defined Vehicles |
