數位儀表板的演進與趨勢
演進歷程
機械儀表板
在汽車設計的早期階段,像福特Model T與福斯Santana等車款均採用機械儀表板,主要依賴機械連桿或鋼索驅動的類比儀表。里程表透過齒輪機構運作,而速度表則使用旋轉磁鐵的原理。
機械儀表板結構簡單且耐用,但功能非常有限。由於缺乏感測能力,顯示內容僅限於速度、燃油量和引擎溫度。此外,機械式儀表缺乏客製化,每個儀表的功能與外觀均固定不變。而且,隨著零件老化,準確性難以維持,無法滿足現代汽車系統日益複雜的需求。
電子儀表板
電子儀表板的發展始於20世紀末,受惠於IC晶片與感測器技術的進步。電子儀表板引入了數位–類比轉換器與微控制器,用於顯示行車電腦、油耗資訊與車輛診斷數據。例如,1980年代的真空螢光顯示器(VFD)能即時呈現引擎數據。
這類儀表板具備更高的準確性、更快的反應速度與更靈活的設計。電子系統不僅實現了更緊密的結構,也帶來了多功能顯示。由鋼索驅動機制轉向感測器的過程,還降低了維修需求。然而,早期電子儀表板存在數據閃爍與解析度不足的問題,出現市場重新偏向機械式系統。
數位儀表板
隨著薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)與有機發光二極體(OLED)的技術發展,數位儀表板應運而生,全面升級了汽車界面設計。如今,它們已經成為現代車輛的主流,例如Tesla Model S與Mercedes-Benz的MBUX系統,實現了完全圖形化的靈活性與動態客製化。
數位儀表板能顯示導航地圖、ADAS警示與車輛診斷數據,同時透過優化資訊優先級來降低駕駛分心。現代趨勢則包括整合AR抬頭顯示器與全景式顯示屏,強化駕駛與車輛的互動。值得注意的是,全球汽車數位儀表板市場預計將從2024年的27.6億美元成長至2029年的46.2億美元,年複合增長率約為8%。隨著汽車數位化架構的普及,數位儀表板已成為自駕與智慧連接生態系統的重要關鍵。
技術趨勢
整合先進駕駛輔助系統(ADAS)
數位儀表板整合ADAS功能,改變駕駛者與安全系統的互動方式。車道偏移警示、自適應巡航控制與盲點監測等功能,透過在駕駛者視線範圍內顯示相關資訊,降低了干擾。例如,車道維持輔助可以在儀表板上顯示視覺警示與修正軌跡線,避免駕駛者頻繁查看其他顯示屏。
此外,自適應巡航控制即時反饋車距與速度調整,系統內的數據管道利用LiDAR光達與雷達提供精準資訊。例如,Tesla的Autopilot功能透過數位儀表板投影周邊即時環境,讓複雜的ADAS數據以更直觀的方式呈現給駕駛者。此類整合大幅縮短反應時間,提升行車安全性。
擴增實境(AR)功能
AR技術正提升數位儀表板的功能性,讓其更具沉浸感與情境感知。例如,AR導航可在儀表板上投影逐步導航指引,比傳統GPS地圖減少認知負荷。Audi的AR強化版e-tron車型可在駕駛者視線內顯示車道標記、速限與危險物警示。
透過與車輛感測器和雲端地圖的即時整合,AR系統提供動態且精準的資訊。此外,在低能見度的情況下,AR系統還能顯示行人或障礙物的輪廓。這些應用有效提高了安全性與便利性,同時降低了駕駛錯誤的機率。
語音與手勢控制
數位儀表板中的語音與手勢控制功能提升了互動效率,並確保行車安全。例如,BMW的手勢控制功能允許駕駛者通過揮手接聽電話或旋轉手指調整音量,無需實體觸控。同樣地,Mercedes的MBUX系統可處理語音指令,用於調整車內設定或搜尋目的地。此類系統基於AI自然語言處理技術,能適應不同口音與口語指令。
然而,在嘈雜環境中保證操作準確性仍具挑戰性。例如,若系統準確率為70%,每10次操作中可能出現3次失敗。因此,結合波束成形麥克風與機器學習算法,是提升準確性的必要方向。
客製化與個性化
數位儀表板現在提供深度客製化選項,讓駕駛者能依照偏好自訂界面。用戶可重新排列小工具、優先顯示如油耗資訊等數據,甚至透過動態設定切換運動模式或經濟駕駛模式的主題設計。例如,Tesla允許駕駛者全面自訂儀表板佈局,包括實時能耗數據的位置等。
此外,客製化設定可雲端同步,實現在不同車輛間自動更新。要實現這些功能,需要HMI(人機介面)設計、即時數據處理與圖形處理技術的支持。許多駕駛者對個性化儀表板的滿意度很高,顯示出客製化設計在提升數位儀表板實用性上的價值。
未來展望
發展趨勢
- 採用高解析度顯示技術,提升視覺清晰度。
- 最新的抬頭顯示器技術將資訊投影至擋風玻璃上。
- 使用OLED與MicroLED技術,提供更高亮度與對比度。
- 與智慧型手機與雲端服務的連接能力。
- 即時數據分析,用於預測性維護與性能監控。
- 強化駕駛員監測系統,提升安全功能。
- 多顯示屏設計,包括乘客專屬螢幕。
- 整合自駕系統,提升情境感知能力。
- 使用永續材料,推動環保設計。
- 提供OTA(無線軟體更新)功能,不斷提升車輛特性。
- 根據駕駛情況與用戶偏好自適應界面設計。
潛在挑戰與FIC的機遇
開發汽車數位儀表板可能面臨一些挑戰。首先,整合LCD顯示器與相關軟體的成本較高,可能影響車輛定價。此外,新技術的採用速度在各市場間存在差異,可能延緩其普及。安全性也是一項關注重點。數位儀表板必須提供清晰且即時的資訊,同時避免分散駕駛者注意力。最後,在極端溫度與震動條件下的可靠性,以及與車輛其他系統的整合複雜度,也對設計與製造過程構成挑戰。
然而,大眾電腦在此市場仍擁有機遇。透過加大研發投資,大眾電腦可開發具有成本效益、符合安全標準且可在多種環境中穩定運行的解決方案。與汽車製造商及供應商建立合作夥伴關係,能加速數位儀表板在新車型中的部署。此外,專注於提供客製化設計,能讓大眾電腦更貼近市場需求與法規要求。同時,大眾電腦在軟硬體整合方面的專業經驗,將促進產品在提升駕駛體驗與保障安全性與功能性方面的卓越表現。