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“從專利角度對(duì)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。”
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(huì)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(duì)未來車內(nèi)和車外數(shù)字體驗(yàn)的發(fā)展方向,其功能和體驗(yàn)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(huì)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(yàn),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(shí)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(gè)層級(jí)中自行選擇相應(yīng)的數(shù)字化體驗(yàn)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(gè)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(shí)現(xiàn)了完全可變、可單獨(dú)配置的彩色外觀。
BMW Dee數(shù)字概念車
下面從專利角度對(duì)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(dòng)駕駛車輛),該專利申請(qǐng)保護(hù)的車輛具有多個(gè)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(duì)于平視顯示器、儀表盤顯示器和中控臺(tái)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(shí)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(shí)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(gè)顯示裝置的顯示效果。
通過對(duì)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(shí)時(shí)車外實(shí)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(chǎng)景的氛圍模式。
通過多個(gè)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(yàn)。
CN112297842A(多顯示模式)典型附圖
寶馬針對(duì)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(qǐng)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(gè)顯示元素構(gòu)成多層陣列中的一個(gè)層,多個(gè)層沿第一方向(如X方向)排列,多個(gè)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(gè)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(xiàng)目等。
在對(duì)顯示內(nèi)容進(jìn)行操作時(shí),通過采集車內(nèi)人員在表征空間內(nèi)的移動(dòng)性手勢(shì)在各層之間切換和/或在一個(gè)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(shí)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(qǐng)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(qǐng)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(duì)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(shí)現(xiàn)了車載電子設(shè)備對(duì)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(duì)車載電子系統(tǒng)的用戶體驗(yàn)。
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(duì)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(diǎn)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(shí)也為潛在的風(fēng)險(xiǎn)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(xiàng)專利。在專利CN114973209A(識(shí)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(shí)別用戶102的狀態(tài)。其中,情緒識(shí)別時(shí),先獲取待識(shí)別圖像序列,待識(shí)別圖像序列可以包括時(shí)間上相鄰的至少兩個(gè)待識(shí)別圖像,并且每個(gè)待識(shí)別圖像包括駕駛員面部,然后將該待識(shí)別圖像序列輸入情緒識(shí)別模型,以得到與待識(shí)別圖像序列對(duì)應(yīng)的情緒狀態(tài)序列。以這種方式,可以基于至少一個(gè)在先情緒狀態(tài)來預(yù)測(cè)在后情緒狀態(tài),從而在包括駕駛員面部的待識(shí)別圖像的基礎(chǔ)上考慮了相鄰時(shí)刻之間情緒狀態(tài)保持不變或轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌鄠€(gè)情緒狀態(tài)的可能性,進(jìn)而提升了情緒識(shí)別方法的準(zhǔn)確率。
CN114973209A(駕駛員情緒識(shí)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(shì)或聲音有關(guān)的數(shù)據(jù),確定乘客的交互是針對(duì)車輛還是其他實(shí)體,并基于分析執(zhí)行與乘客的交互計(jì)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(shí)在檢測(cè)到乘員的指定動(dòng)作時(shí),釋放真香顆粒,通過交互的方式,增強(qiáng)個(gè)性化香味體驗(yàn)。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(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)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(yàn)。
在專利WO2023011911A1(聲音體驗(yàn)發(fā)生器)中,公開了便攜式計(jì)算設(shè)備接收車輛參數(shù)數(shù)據(jù);便攜式計(jì)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(jì)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(gè)情緒檢測(cè)裝置,用于檢測(cè)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(hào)、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(diǎn),主要是將駕乘人員的情緒與駕車體驗(yàn)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(qǐng)地域聚焦在歐洲,但是中國作為較大的車輛消費(fèi)市場(chǎng),相信寶馬后續(xù)也會(huì)將中國作為重點(diǎn)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(gè)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(chǎng)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(dòng)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(gè)傳感器用于檢測(cè)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(hào),信號(hào)傳輸裝置將相應(yīng)的信號(hào)(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(hào)超過預(yù)定閾值時(shí),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(duì)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(shí)需要耗電,達(dá)到狀態(tài)時(shí)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?jiān)匾择R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(jì)為多種不同的復(fù)雜形狀,以滿足個(gè)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(jí)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(huì)全面提升駕乘體驗(yàn),使出行生活邁入一個(gè)新的階段。但是,在愉悅的駕乘享受中,會(huì)不會(huì)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(huì)不會(huì)涉及駕乘人員的隱私泄漏?或者對(duì)駕乘人員的實(shí)時(shí)情感監(jiān)控和交互,會(huì)不會(huì)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(shí)間的驗(yàn)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(duì):IPRdaily縱橫君
注:原文鏈接:專利探秘之BMW DEE數(shù)字概念車(點(diǎn)擊標(biāo)題查看原文)
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