專利探秘之BMW DEE數(shù)字概念車

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“從專利角度對BMW Dee數(shù)字概念車中主要用到的顯示交互系統(tǒng)、數(shù)字情感交互技術(shù)、電子墨水（E-Ink）技術(shù)進(jìn)行深入分析?！?/strong>

來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）

作者：許曉娜

2023年，第二十屆上海國際汽車工業(yè)展覽會上，寶馬展示了BMW數(shù)字情感交互概念車（Dee），該數(shù)字概念車是即將于2025年面世的寶馬“新世代”車型，其曾在美國拉斯維加斯的CES上首次亮相。寶馬BMW數(shù)字概念車Dee的展示也代表了寶馬汽車對未來車內(nèi)和車外數(shù)字體驗的發(fā)展方向，其功能和體驗效果遠(yuǎn)超當(dāng)下我們接觸的語音控制和駕駛輔助系統(tǒng)。

第20屆上海國際汽車工業(yè)展覽會前夕“2023BMW創(chuàng)想未來之夜”

BMW Dee數(shù)字概念車

據(jù)介紹，該款寶馬數(shù)字概念車聚焦情感體驗，應(yīng)用新的交互技術(shù)全方位提升駕乘人員的乘車愉悅度。通過BMW先進(jìn)平視顯示系統(tǒng)（Advanced Head-up Display）和混合現(xiàn)實交互界面（Mixed Reality Slider）共同組成了BMW Dee數(shù)字概念車的中央控制系統(tǒng)，用戶可以在五個層級中自行選擇相應(yīng)的數(shù)字化體驗與內(nèi)容，讓車輛成為進(jìn)入元宇宙的入口。該系統(tǒng)的投影內(nèi)容能夠覆蓋風(fēng)擋玻璃的整個寬度，從而讓信息可以在盡可能大的表面上被顯示出來。另外，寶馬在BMW Dee數(shù)字概念車的車身表面應(yīng)用了電子墨水（E-Ink）技術(shù)，通過不同的電脈沖，可呈現(xiàn)出多達(dá)32種車身顏色，從而實現(xiàn)了完全可變、可單獨配置的彩色外觀。

BMW Dee數(shù)字概念車

下面從專利角度對BMW Dee數(shù)字概念車中主要用到的顯示交互系統(tǒng)、數(shù)字情感交互技術(shù)、電子墨水（E-Ink）技術(shù)進(jìn)行深入分析。

顯示交互系統(tǒng)

寶馬在DEE數(shù)字概念車的顯示交互系統(tǒng)方面，布局了專利CN112297842A（具有多種顯示模式的自動駕駛車輛），該專利申請保護(hù)的車輛具有多個顯示模式（如下圖所示），其包括在儀表盤設(shè)置全息投影儀14，用于在自由空間中進(jìn)行立體成像，以及用于前擋風(fēng)玻璃13的平視顯示器。全息投影儀不僅能使立體成像相對于平視顯示器、儀表盤顯示器和中控臺顯示器更接近于駕乘人員，從而便于駕乘人員觀看和必要時操作，而且為所顯示內(nèi)容賦予立體效果。

此外，還在各車窗玻璃設(shè)置調(diào)光裝置，調(diào)光裝置可以包括調(diào)光玻璃或調(diào)光膜，其通過施加電壓實現(xiàn)光透射率的變化，調(diào)節(jié)車內(nèi)環(huán)境的明暗變化，從而優(yōu)化各個顯示裝置的顯示效果。

通過對調(diào)光裝置的啟停使用，車輛顯示模式可呈現(xiàn)三種：在停用調(diào)光裝置的情況下，提供實時車外實景的街景模式；在啟用調(diào)光裝置的情況下，顯示交互數(shù)據(jù)的交互模式；在啟用調(diào)光裝置的情況下，顯示虛擬場景的氛圍模式。

通過多個顯示模塊、調(diào)光裝置、投影裝置的應(yīng)用，能夠提供不同需求下的沉浸式視覺效果，極大地豐富車內(nèi)乘員的駕乘體驗。

CN112297842A（多顯示模式）典型附圖

寶馬針對顯示交互系統(tǒng)還布局了專利CN112558752A（用于操作平視顯示器的顯示內(nèi)容的方法、操作系統(tǒng)和車輛），該專利申請保護(hù)一種操作平視顯示器的方法，在平視顯示器上設(shè)置多種顯示元素，各顯示元素以多層陣列式進(jìn)行排布，多個顯示元素構(gòu)成多層陣列中的一個層，多個層沿第一方向（如X方向）排列，多個顯示元素沿正交于第一方向的第二方向（如Y方向）排列，其余顯示元素沿正交于第一方向和第二方向的第三方向（如Z方向）排列，形成多個顯示元素在三維空間內(nèi)的一種新型排布方式，可以為車內(nèi)乘員提供更為全局性的視角來了解通過顯示元素所能提供的功能、信息、項目等。

在對顯示內(nèi)容進(jìn)行操作時，通過采集車內(nèi)人員在表征空間內(nèi)的移動性手勢在各層之間切換和/或在一個層內(nèi)的各顯示元素之間進(jìn)行切換，車內(nèi)乘員能夠以符合顯示元素的排布關(guān)系進(jìn)行方便而富有邏輯性的直觀操作，優(yōu)化了車內(nèi)乘員與車輛的人機(jī)交互。而且，由于比車輛中傳統(tǒng)菜單提供更高的維度，能夠更為高效快捷地實現(xiàn)切換操作。

CN112558752A（平視顯示器操作方法）典型附圖

又如專利CN115686226A（用于車輛的用戶界面和車輛），該專利申請保護(hù)一種用戶界面（如下圖所示），包括用于在顯示器上顯示信息的二維顯示器7，二維顯示器包括像素布置結(jié)構(gòu)15和覆蓋像素布置結(jié)構(gòu)的覆蓋層16；光學(xué)蓋板9包括接觸表面10、用于顯示信息的三維顯示器表面和設(shè)置在接觸表面與三維顯示器表面11之間的光導(dǎo)材料12，蓋板的接觸表面布置在二維顯示器的凹槽20中，這樣在二維顯示器的接觸部分通過發(fā)射可由接觸表面接收的光而將要由三維顯示器表面呈現(xiàn)的信息傳遞到蓋板，通過將蓋板集成到顯示器中，用戶界面具有物理的三維形式。

CN115686226A（車輛用戶界面）典型附圖

再如專利CN115712372A（內(nèi)容顯示方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)和車輛），該專利申請保護(hù)一種車載電子設(shè)備的顯示方法，從外部電子設(shè)備上獲取待渲染內(nèi)容，車載電子設(shè)備所獲取的待渲染內(nèi)容是特定于應(yīng)用程序的內(nèi)容數(shù)據(jù)，對該內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染(例如裁剪、策展)以使得渲染后的內(nèi)容更加適配于車內(nèi)顯示系統(tǒng)。以這種方式，實現(xiàn)了車載電子設(shè)備對外部電子設(shè)備應(yīng)用程序的內(nèi)容數(shù)據(jù)的可視化，提高了車載電子設(shè)備渲染并顯示的內(nèi)容的豐富性，增強(qiáng)了駕駛員和乘客對車載電子系統(tǒng)的用戶體驗。

通過上述分析可以看出，寶馬在顯示交互系統(tǒng)方面從顯示器像素結(jié)構(gòu)、內(nèi)容顯示方法、顯示內(nèi)容操作方法及顯示模式方面均在中國進(jìn)行了相關(guān)專利布局，且其專利說明書中對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了更細(xì)致的介紹，相關(guān)汽車或顯示器研發(fā)工程師可以重點關(guān)注寶馬相關(guān)專利技術(shù)，為后續(xù)的研發(fā)創(chuàng)新做借鑒，同時也為潛在的風(fēng)險規(guī)避做準(zhǔn)備。

數(shù)字情感交互

在數(shù)字情感交互方面，寶馬也布局了多項專利。在專利CN114973209A（識別駕駛員情緒的方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)和車輛）中，由音頻拾取設(shè)備拾取的用戶語音，由攝像頭110捕獲的用戶面部圖像或軀干圖像，可以被車載系統(tǒng)120進(jìn)行分析以識別用戶102的狀態(tài)。其中，情緒識別時，先獲取待識別圖像序列，待識別圖像序列可以包括時間上相鄰的至少兩個待識別圖像，并且每個待識別圖像包括駕駛員面部，然后將該待識別圖像序列輸入情緒識別模型，以得到與待識別圖像序列對應(yīng)的情緒狀態(tài)序列。以這種方式，可以基于至少一個在先情緒狀態(tài)來預(yù)測在后情緒狀態(tài)，從而在包括駕駛員面部的待識別圖像的基礎(chǔ)上考慮了相鄰時刻之間情緒狀態(tài)保持不變或轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌鄠€情緒狀態(tài)的可能性，進(jìn)而提升了情緒識別方法的準(zhǔn)確率。

CN114973209A（駕駛員情緒識別）典型附圖

此外，寶馬還布局了專利EP3886027A1（使用車輛交互感知的輔助系統(tǒng)），通過采集和分析乘客的手勢或聲音有關(guān)的數(shù)據(jù)，確定乘客的交互是針對車輛還是其他實體，并基于分析執(zhí)行與乘客的交互計劃。在專利DE102020101339B4（車輛中的交互式氣味控制）中，通過投影儀將虛擬氣味粒子投影到乘員前方的表面上，同時在檢測到乘員的指定動作時，釋放真香顆粒，通過交互的方式，增強(qiáng)個性化香味體驗。在專利DE102019132626A1（用于確定關(guān)于車輛的設(shè)備特征的分配的方法、設(shè)備、計算機(jī)程序和計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)）中，通過記錄乘員與車輛設(shè)備特征的交互，確定乘員情緒狀態(tài)，根據(jù)情緒狀態(tài)和交互,確定乘員偏好分?jǐn)?shù)，并將乘員的偏好分?jǐn)?shù)與交互相關(guān)聯(lián)，以不斷提升乘員駕乘體驗。

在專利WO2023011911A1（聲音體驗發(fā)生器）中，公開了便攜式計算設(shè)備接收車輛參數(shù)數(shù)據(jù)；便攜式計算設(shè)備從車輛參數(shù)數(shù)據(jù)生成聲音參數(shù)數(shù)據(jù)；基于聲音參數(shù)數(shù)據(jù)生成音頻數(shù)據(jù)；將音頻數(shù)據(jù)從便攜式計算設(shè)備傳輸?shù)杰囕v。從車輛數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來的聲音參數(shù)數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)軌跡可輸入到聲音合成器，聲音合成器可以使用數(shù)字聲音模塊生成音頻數(shù)據(jù)并進(jìn)行播放。在專利DE102019130004A1（用于在車輛內(nèi)部顯示情緒的情緒助手）中，公開了一種用于在車輛內(nèi)部顯示情緒的情緒助手,具有至少一個情緒檢測裝置，用于檢測至少一名乘員的情緒。情緒顯示裝置，設(shè)置在顯示器邊緣，可以通過不同顏色、符號、數(shù)字等來直觀地顯示乘員的情緒狀態(tài)，從而為改善乘員情緒提供幫助。

通過上述專利分析可以看出，數(shù)字情感交互是寶馬在BMW Dee數(shù)字概念車專利布局的重點，主要是將駕乘人員的情緒與駕車體驗融合，利用聲、光、氣味、視覺等不同的感官觸覺改善駕乘人員的情緒，達(dá)到提升駕乘人員乘車愉悅度的目的。目前，相關(guān)專利主要申請地域聚焦在歐洲，但是中國作為較大的車輛消費市場，相信寶馬后續(xù)也會將中國作為重點專利布局區(qū)域。

電子墨水（E-Ink）

在電子墨水技術(shù)的應(yīng)用方面，寶馬布局了一些專利。在專利DE102020121343B4（具有電子紙顯示器的顯示裝置和具有至少一個顯示裝置的車輛）中，電子紙顯示器1前設(shè)置有隱私保護(hù)元件2。觀看方向(V)可以由顯示控制裝置4控制,并且可以在電場的影響下在第一透明狀態(tài)和第二不透明或變暗狀態(tài)之間切換,隱私保護(hù)元件2由薄膜或面板構(gòu)成,其具有至少一層不透明的聚合物液晶層22或至少一層可著色或變暗的電致變色層。

DE102020121343B4（電子紙顯示器）典型附圖

在專利DE102020113398B4（具有至少一層功能表面層的機(jī)動車輛）中，在車輛的外表或者內(nèi)部可以暴露在太陽輻射的部位設(shè)置亮度可以改變的功能表面層（如電子紙層），通過設(shè)置至少一個傳感器用于檢測太陽輻射或溫度，然后生成表示這些環(huán)境變量（S，T）的信號，信號傳輸裝置將相應(yīng)的信號（S，T）傳輸?shù)娇刂蒲b置，當(dāng)控制裝置接收到的太陽輻射或溫度信號超過預(yù)定閾值時，控制裝置將功能表面層從較深的顏色切換到較淺的顏色，或者從較淺的顏色切換為較深的顏色，從而調(diào)節(jié)其對太陽輻射的吸附和反射特性。

與其他顯示技術(shù)相比,電子紙層（也叫電子墨水層）只在改變狀態(tài)時需要耗電，達(dá)到狀態(tài)時不需要耗電就能維持狀態(tài)，因此大大降低能耗；其次，這種采用電子墨水技術(shù)的功能層是將電子紙元素以馬賽克式或拼花式的方式相互鄰接形成電子紙模塊,因此功能表面層可以依據(jù)喜好設(shè)計為多種不同的復(fù)雜形狀，以滿足個性化需求。

小結(jié)

總體來看，寶馬在BMW Dee數(shù)字概念車方面的專利布局雖然還不完善，有些技術(shù)可能還處在初級研發(fā)階段，但是在顯示交互系統(tǒng)、數(shù)字情感交互及電子墨水技術(shù)方面，已經(jīng)有較明晰的研發(fā)方向，并且具備了一定的專利積累。BMW Dee數(shù)字概念車代表了車輛的數(shù)字化發(fā)展方向，一旦上市，將會全面提升駕乘體驗，使出行生活邁入一個新的階段。但是，在愉悅的駕乘享受中，會不會影響駕車專注性從而引發(fā)安全問題？過度的面部、聲音情緒采集，會不會涉及駕乘人員的隱私泄漏？或者對駕乘人員的實時情感監(jiān)控和交互，會不會給駕乘人員帶來較大的壓力？這些潛在的問題值得深思，當(dāng)然該技術(shù)最終能否得到普及也需要等待時間的驗證。

（原標(biāo)題：專利探秘之BMW DEE數(shù)字概念車）

來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）

作者：許曉娜

編輯：IPRdaily趙甄          校對：IPRdaily縱橫君

注：原文鏈接：專利探秘之BMW DEE數(shù)字概念車（點擊標(biāo)題查看原文）

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