商用车FOTA人机交互设计研究范文

摘要：汽车FOTA技术发展方兴未艾，具有非常广阔的应用前景,正在从ADAS\AD车辆和新能源车型向传统车辆拓展。本文就商用车FOTA过程中人机交互的重要性以及FOTA升级前的信息提示、交互的实现方式进行研究探索。

关键词：FOTA；人机交互；授权确认；信息提示

汽车FOTA远程升级是个新生事物，大众接受和认可需要时间。对于日用电子产品，如电脑、手机的系统升级，人们已经适应并认可；但对于汽车，特别是传统汽车，车主的接受和认可尚需时日［1］。因此，在FOTA升级前对车主进行主动、温馨的说明介绍是非常重要的，特别是商用车，是用户用于创造利润的生产资料、赚钱工具，如果车主对远程软件升级心存顾虑，担心远程升级万一出现问题会耽误他们的生意，情感上将会产生抵触心理，导致FOTA的实施开展困难。如果将升级原因等相关资讯给车主全面、完整的信息主动推送，可以有效消除驾驶员可能产生的顾虑、担心，有利于驾驶员进行积极配合，获取升级授权，从而启动完成FOTA升级的最后一步［2］。因此，FOTA远程升级前良好的人机交互、信息提示是非常重要的。

1FOTA过程中人机交互方式

FOTA信息的人机交互有以下方式可供选择。1）被动获取型：仅简单提示升级图标、升级授权启动确认按键，具体升级原因等信息需要客户自己主动去主机厂的网站查询信息，客户的被服务感、被尊重感等主观感受较差，容易产生抵触、拒绝心理。2）主动推送型：将FOTA远程升级的背景、原因、升级对象以及升级后给客户带来的好处等信息以温馨的方式推送给客户，以激发车主的升级意愿,获取车主的升级授权。从用户的角度考虑，显然主动推送型会受到欢迎。进行完整的信息提示，需要在车内将大段的中文（或外文）从车载终端传输到人机交互接口———一般是多媒体（显示大屏）或全液晶仪表进行，主要涉及到车内如下工作：①信息的传输：TBOX到人机端，如多媒体MMI或全液晶仪表；②信息的存储：在升级未执行前，升级提示信息需要在MMI或全液晶本地存储记录；③信息的文字显示或语音提示：MMI或全液晶本地存储标准字库及语音库，当客户确认查看升级信息时，实时将文字推送到屏幕，同时可配合语音提示信息；④升级后信息处理：升级成功后，清除升级标志，释放存储空间。本文重点对②、③、④阶段的工作内容进行研究探讨。

2FOTA人机交互的内容及流程

FOTA系统升级人机交互信息流程如图1所示。FOTA人机交互的主要内容可以分为前、中、后3个阶段。升级前阶段需要交互的主要信息有：①升级提示：用图标或文字在MMI以闪烁方式提示驾驶员当前有FOAT更新需求；②升级情况介绍：用文字，或文字加语音的方式，向驾驶员介绍本次FOTA的主要原因、升级对象，本次升级后给车辆安全性、经济性或舒适性带来的性能提升，用于打消驾驶员对FOTA升级后会给车辆带来潜在的不安全因素的担心，是人机交互的主要内容；③升级条件提示：用于提示执行FOTA升级时对整车系统的要求，如电源状态，挡位、手制动等要求；④时间提示：预计本次FOTA执行所需时间，以便于车主选择系统升级时机；⑤驾驶员授权许可：驾驶员阅读完前面的FOTA信息后，如果觉得当前时机合适，则点击“确认升级”按钮，启动升级；如果认为当前时间不合适，或现在不想进行升级，则可以点击“以后再升级”按钮，选择以后合适的时间点执行升级。升级中主要的交互信息有：更新进程提示，车载终端以进度条的方式实时显示进程；仪表或多媒体显示“车辆正在进行软件升级中，请勿进行任何操作”。升级完成后处理：系统升级结束，车载终端检查被升级对象正常工作后，发送相应信息给多媒体及仪表，多媒体更新界面并显示"系统升级完成"，同时提示驾驶员可以进行正常操作。车载终端同时通知云端，所在车辆已完成了系统升级，云端实时更新相应状态；多媒体更新FOTA升级标志，取消升级提示。此时整车应处于15电状态，中央网关根据门锁状态、驾驶室监控摄像头判断，如驾驶员不在驾驶室内，则控制整车系统下15电，并进入到整车休眠状态，以降低整车电耗。

3人机接口中FOTA文字提示信息的存储

多媒体或仪表收到完整的文字信息后，需要先在本地存储起来，同时置待升级指示标志位，以便于在需要的时候进行显示；在FOTA升级成功后，清空待升级标志位，释放文字信息的存储空间，为下次FOTA升级做好准备。

3.1文字信息存储与显示

文字信息编码，一般采用UTF-8编码或GBK编码，二者的功能是一样的，只不过编码方式不同。GBK的文字编码是双字节来表示的，即不论中、英文字符均使用双字节来表示，只不过为区分中文，将其最高位都定成1，其编码范围：8140~FEF。而UTF-8编码，它对英文使用8位（即1个字节），中文使用24位（3个字节）来编码。UTF-8编码是国际通用编码，包含了世界上绝大多数的文字；GBK编码则广泛应用于大中华区域。具体使用那种编码，应在整车平台EE架构设计时进行定义。多媒体在收到从车载终端发送过来FOTA文字提示信息后，需要在本地Flash内先存储。所需存储空间的大小可以根据信息量及文字编码进行计算。表1以中文信息为例计算存储空间。一般地，1000字左右的信息量足以满足一个简洁明了、温馨友好的FOTA提示说明书。因此,分配预留的存储空间，至少大于2000字节（GBK码）或3000字节（UTF-8编码）。当用户点击升级提示图标后，多媒体或液晶仪表的MCU从提示信息存储区提取文字编码,根据文字编码到字库芯片中索引相应的文字的字型码推送到液晶屏上进行显示。字库芯片的选用应与液晶显示屏相匹配。

3.2升级时机

FOTA升级提示时机的选择也非常重要，一般车辆上电后，车主是准备启程出发，相对于要进行系统升级所需的数秒甚至于长达数分的升级过程，选择车辆下电时要比车辆上电时更易被车主接受［3］。因此，推荐的升级提示时机为每次发动机关机，电源处于ACC挡时，车主准备休息时，弹出升级提示。此时车主选择进行升级，将不会影响车辆的运行时机。当然也可以采用每次到ACC时弹出升级提示图标，而不必区分上电或下电，由车主根据自身情况进行选择。如果云端有该车辆的运行数据，那么根据车辆运行的大数据推算出最佳时间点，在该时间段弹出升级提示，将会是一个更为优化、合理的时机选择。

4结束语

升级中的信息提示及互动是汽车FOTA中进行人机交互的核心，是获取车主授权确认，启动升级的重要环节，将FOTA升级的原因、理由，及给车主带来的益处完整主动通过人机交互接口推送给车主，将非常有利于FOTA工作的开展。

参考文献：

［1］Bend公司.面向车载系统的FOTA无线更新解决方案［J］.汽车与配件，2013（44）：30-32.

［2］高洁.一种电动汽车软件OTA升级服务平台的设计方案［J］.电脑知识与技术，2017（08）：209-211.

［3］晓润.FOTA领跑智能汽车未来［J］.上海信息化，2017（9）：60-63.

作者：李锐 杜贵锋 谢祥东 单位：陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院