MR环境和真实汽车中汽车信息娱乐系统的比较分析

郑秋荣

摘 要：与其在真实的车辆中进行测试信息娱乐系统的控制模式，不如在混合现实（MR）环境中评估和开发这些系统，这可以节省时间和成本。该研究的中心问题是，在MR环境中对汽车娱乐系统的可用性评估是否提供与对真实汽车中的汽车娱乐系统进行评估的结果相同的结果。据此，本文对MR环境和真实汽车中汽车信息娱乐系统比较进行分析。

关键词：汽车;汽车信息娱乐系统;可用性

1 引言

如今，汽车中的信息娱乐系统不仅在控制音频设备，而且在控制导航系统，空调设置，与移动设备的通信，汽车系统的状态等方面都起着核心作用。它们通常由中央的显示屏组成汽车控制台和一些输入设备。当前，对于信息娱乐系统的新的或进一步的开发，系统的控制结构和类型在汽车环境之外或永久安装在汽车中进行测试和评估。长期以来，汽车行业已经在使用虚拟现实（VR），增强现实（AR）和混合现实（MR）来开发新车，测试和评估原型组件以及进行驾驶仿真。但是在过去的几年中，虚拟和增强现实技术有了新的进步，新近可用且价格相对便宜的头戴式显示器和跟踪技术为人们带来了新的机遇。因此，是否存在可以在使用这些新设备构建的混合现实环境（MR）中进行汽车信息娱乐系统开发测试和评估的问题。在这种情况下，不必将信息娱乐系统的新控制模式直接安装在真实汽车中进行测试。不过，开发人员可以及早测试汽车中的操控性，从而节省成本和时间。通过MR设置成功进行测试的基本要求是，在MR环境中测得的可用性，感觉和操控性与真实汽车中的真实信息娱乐系统中的匹配。如果测试结果与实际情况相差太大，并且信息娱乐系统由于结果不可靠而必须在车内完全重新设计，则MR测试环境的使用将受到限制。

2 研究现状

近年来汽车信息娱乐系统取得了长足的进步。但是，仍然存在着巨大的技术带宽，范围从仅具有播放广播和音乐能力的系统到具有集成云服务的多模式接口。信息娱乐系统中使用的显示器范围从低分辨率的单色显示器到高分辨率的彩色触摸显示器。硬件按钮，推子，转盘以及它们的组合仍然可以在中间控制台中找到，作为输入设备。这些触觉控制元素逐渐移至方向盘或被触摸显示器取代。这些系统中也越来越多地使用语音和手势控制。汽车工业也越来越依赖汽车与智能手机的连接作为带有适当自己的应用程序的辅助显示和输入设备。信息娱乐系统的当前发展一方面涉及对现有系统的评估和改进，另一方面涉及新的创新。国外学者也研究了通过触摸屏的输入。他们会根据路况而注意性能。由于为了驾驶者的安全，在旅途中信息娱乐系统的某些功能被简化或停用，因此研究了一种检测驾驶员或乘客是否控制信息娱乐系统的系统。所有这些方法都使用物理设备，没有使用头戴式显示器，可以找到在设计信息娱乐结构时创建特定用户体验的方法。他们专注于信息娱乐系统的图形用户界面，但他们不评估其方法，尚不清楚实际的测试环境是什么;研究了触觉反馈等待时间在汽车触摸界面中的作用。这项研究是在具有内置触摸界面和外部触摸界面的真实汽车中进行的。没有使用虚拟现实技术。驾驶和汽车模拟器用于探索运动印象，人为因素或进行初步的工程设计。在高端，这些模拟器可在CAVE，六脚架甚至机器人手臂上的封闭舱室中实现;提出了一个具有360度视角，6自由度移动和真实汽车的混合现实环境的概念。那里有完整的内饰作为真实汽车的一部分，但是改变汽车内部的努力与真实汽车一样高。由于在驾驶过程中使用汽车信息娱乐系统来分散注意力不是本研究的研究主题，因此有机会为不移动的汽车创建模拟环境。因此，可以将汽车模拟器的更简单的变体用于该研究。他们提出的定义汽车信息娱乐系统验证的方法仅基于AR环境中的实验。但是，没有将这些结果与实际汽车中的设计实现进行比较。

3 对比分析

在有关信息娱乐系统原型可用性的实验中，开发了两种不同的汽车环境实现方式。评估的目的是比较不同环境下的实验结果。研究的中心问题是，在混合现实环境中对汽车娱乐系统的可用性评估是否提供与对真实汽车中的汽车娱乐系统进行评估的结果相同的结果。如果是这种情况，则可以使用混合现实环境来测试汽车信息娱乐系统的可用性，并将结果稍后转移到实际汽车中。否则，应该确定混合现实环境作为评估真实汽车信息娱乐系统可用性的工具的优缺点。与当今在汽车中可以找到的实际汽车信息娱乐系统相比，它仅具有有限的功能以适应实验目的。作为输出设备和中央视觉反馈，使用了汽车中央控制台上的显示屏。位于汽车变速杆旋钮下方的旋转按钮（RPB）作为输入设备。信息娱乐系统的显示屏显示了一个简单的GUI（图形用户界面），该GUI呈现了实际的菜单系统。菜单系统具有分层树状结构。根据菜单页面的不同，该菜单上的图标显示为不同的按钮。例如示意性地显示了主菜单页面。

4 结论

本文将该实现与真实汽车环境中的结果进行了比较。MR环境是通过HMD实现的，并且使用了汽车的真实控制面板来控制信息娱乐系统。通过集成Leap Motion控制器来跟踪用户的手，用户可以自由地探索环境。因此，在MR中进行测试也可能具有经济优势。例如，可以加强同步工程原理。因此，一种控制类型可以在新汽车模型开发的早期创建并与之并行，并在全球虚拟汽车模型中进行测试。如果在开发过程中可以更改控件的类型，则可以节省重新设计模型的成本。为了进一步扩展该系统，可以集成驾驶模拟功能，以在驾驶时测试信息娱乐系统的不同类型的控制，而不会使驾驶员陷入危险状况。

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