汽车仪表显示界面发展浅析

于瑾涛 于文涛

摘要：通过对汽车发展史上部分经典畅销车型仪表显示界面的分析，归纳总结汽车仪表显示界面的发展进化历程，现阶段汽车仪表显示界面的常见特征及发展趋势，对未来汽车仪表显示界面的设计提供一定理论支撑。

关键词：汽车仪表显示界面;信息可视化

据统计截至2018年，我国已有4亿多人持有机动车驾驶证，全球汽车保有量已超过10亿辆。驾驶员因年龄，性别，受教育程度上的差异，均有可能使其无法准确理解汽车仪表显示界面所反馈的信息，从而产生较差的驾乘体验与安全隐患。本文着重探讨汽车仪表显示界面的演变过程，探索未来仪表显示界面可能的发展趋势，为今后仪表界面的设计提供一定理论指导，最终实现促进人车交流互动，提升用户驾乘体验，预防事故发生的目的。

一、研究方法及样本确定

本文通过文献查阅法，观察法，多渠道资料搜集法，分析汽车仪表界面的发展历程及现存设计特征。样本取自汽车诞生以来各个年代知名度较高的经典畅销车型，如福特1927款T型车、奔驰1953款180型轿车、道奇1970款挑战者轿车、大众1985款Passat B2轿车、宝马2001款7系轎车、丰田2007款卡罗拉轿车、长城2012款哈弗H6越野车、现代2016款领动轿车、奥迪2019款A6轿车、宝马2020款5系轿车等。

二、研究内容

汽车诞生之初结构简单，功能单一，判断车辆运行状态主要依靠经验。随着汽车功能的丰富性能的提升，更多行车信息需要即时反馈给驾驶员，从而催生了仪表系统的出现。由于技术所限，早期仪表系统只能通过灯泡、指针、发条、齿轮等配合简单电路与印刷文字来构建显示界面以实现简单有限的提示功能，如车速、油量、车辆灯具工作状态等。1927款福特T型车的仪表界面仅由一个指针式油量表与一个齿轮式里程表构成;1953款奔驰180轿车，仪表界面由4个指针式仪表和41颗指示灯泡组成;1970款道奇挑战者跑车，采用了4大2小共6个指针式仪表来构成显示界面。大量指针及灯泡形成了早期汽车仪表显示界面的时代特色，界面仅能展示较为基础单一的车辆信息，与驾驶员基本没有交互。进入20世纪八九十年代，仪表集成度开始增加，每个仪表与指示灯之间不再彼此相对独立，汽车厂商普遍做法是将所有仪表与提示标识集中在方向盘正前方的一块整体区域当中，设计布局考究，文字提示大量被图标所替代，显示内容简洁而抽象。如大众1985款Passat B2轿车、保时捷1990款911型跑车等。21世纪初，随着科技发展汽车功能继续不断增加，传统技术已无力支撑其实现信息的可视化，因此电气化组合仪表走上历史舞台。从真空荧光显示屏、薄膜晶体管显示器，到液晶显示器、有机发光二极管显示器，加之CAN总线信号输入技术的实现，几乎所有和车辆有关的信息都可以实时通过仪表显示界面直观呈现出来。并且由于视觉传达学科的发展，界面可读性相较以往得到长足进步。汽车厂商不约而同将指针式仪表、LED指示灯和TFT或LCD显示屏进行灵活搭配，以实现控制成本与提高显示效果间的平衡。例如丰田2007款卡罗拉型轿车、长城2012款哈弗H6型越野车、现代2016款领动型轿车等，时速、发动机转速使用机械指针，占据绝大部分界面空间，处于整个界面最明显的位置，警示图标采用LED灯，其他文字提示信息与车辆设置使用位于仪表界面中心位置的小尺寸液晶屏显示，可用方向盘快捷键操作。电气化仪表界面大部分图标依然采用抽象的设计表现手法，二维平面方式展示，很多标识语义相对较难理解，但其能通过显示屏与方向盘快捷键同驾驶员进行交互的特点，已经使仪表界面友好程度得到质的飞跃。近年来，市售中高端车型开始逐步换装数字全液晶仪表，界面设计更加强调对易读性的优化。奥迪2019款A6轿车所采用的12.3寸全液晶仪表系统，可根据驾驶员需要切换3种显示界面布局：传统信息显示模式、驾驶辅助显示模式、导航信息显示模式，不同模式下的仪表界面对信息的展示各有侧重。得益于硬件性能提高，大部分图形内容采用三维立体、具象的方式展示，并配以详细文字说明，语义清晰，可读性良好。再如宝马2020款5系轿车的仪表系统，其显示界面开始偏重对周边环境态势及实时路况的呈现，通过触摸，语音、肢体语言与驾驶员进行交互，顶配车型采用了HUD（Head Up Display）抬头显示技术将行车信息直接投射在挡风玻璃上形成显示界面，并优先展示导航路线，道路交通警告标识，实施路况信息等，配合人工智能语音助手，使驾驶员视线不必离开前方路面即可获取各种关键行车信息，有效保证驾驶安全性与舒适性。随着各大厂商不断加大对自动驾驶技术的研发投入，未来汽车或将不再设置专门的驾驶位，设计师可以更加灵活多样的布置车内空间，汽车仪表显示界面可能会与多媒体娱乐界面有机整合在一起，并通过更先进的显示技术（例如增强现实显示技术）实现。根据以上分析可知，汽车仪表界面所传递的信息量越来越大，但可读性越来越好;交互方式由按键旋钮构成的硬交互逐渐变为由触摸、手势、声控、辅以人工智能实现的软交互;仪表显示界面由使用印刷文字配合简单机械仪表构成，到通过屏幕、投影等技术实现图形化，信息展示更加直观;从单一展示车辆本身信息到联网综合呈现周边环境路况信息;界面标识的设计表现手法由简略抽象发展到详细具象;界面信息与图形的呈现方式由静态二维转变为动态三维。随着更加智能高速的5G技术日臻成熟，最终实现车车、物车、人车联网，虚拟信息与现实世界将有机融合，汽车仪表显示界面的设计亦将会迎来新革命。

三、结语

汽车工业作为国民生产中的支柱产业之一，带来大量就业机会，创造了巨大经济效益。同时作为人们中短途出行的重要交通工具，汽车还将长期在未来人们移动生活中扮演重要角色。本文对汽车仪表显示界面的发展历程与现存设计进行分析，归纳其每个阶段发展特征，总结了其未来发展趋势，具有一定现实意义。由于时间关系，本文采集的样本容量有限，对结论客观性有一定影响，今后还需进一步继续深入研究。

参考文献：

[1]苏伟.汽车仪表板的设计与分析研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2016 （03）：267.