在當今汽車市場中，無論是豪華車、中檔車，還是低端汽車，都已經(jīng)集成有大量的導航、舒適、娛樂和安全系統(tǒng)。駕乘人員需要能夠快速、輕松地控制這些系統(tǒng)或快速訪問信息，這導致汽車制造商和系統(tǒng)集成商更加關(guān)注實施更智能、更直觀的人機界面(HMI)。本文將討論光電技術(shù)如何在這些應用中發(fā)揮作用。
在車輛中不斷增多的控制功能意味著純粹機械開關(guān)組成的儀表盤不再是可行的方案，因為司機/乘客如果需要處理這么多的開關(guān)會導致混亂。從制造商的角度來看，這同樣也有問題，因為傳統(tǒng)的開關(guān)除了占用太多的儀表盤空間和破壞整體美感以外，也不能提供了一個簡單的升級路徑， 使現(xiàn)有的設(shè)計難以再增加新的功能。
購車者在看到被推薦的最新車型時，所需要的是對令人興奮的新特性和功能驚嘆叫絕，他們可以通過中央控制臺單元使用這些功能，同時也期待這些功能與日常生活中所熟悉的用戶體驗旗鼓相當。
與許多其他行業(yè)一樣，在汽車中使用觸摸屏技術(shù)變得越來越流行。據(jù)預測，到2019年，全球每年汽車觸摸屏的銷售量將達到3,570萬臺。然而，盡管這種技術(shù)能夠提供高度直觀的人機界面，但是針對汽車艙內(nèi)設(shè)置的特定任務他們在多大程度上適合，以及是否需要用附加的探測系統(tǒng)來加以補充等還有一些疑問。基于觸摸控制系統(tǒng)的安全問題也經(jīng)常被提出，其結(jié)果是，在實施汽車HMI的特定單元時，有好多替代方法可以考慮。
美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)已經(jīng)針對司機分心的問題進行了大量研究，并定義了兩個影響司機分心的基本組成部分。
按照駕駛員的視覺、認知、手動資源，執(zhí)行該任務所需的關(guān)注量。
司機駕駛時，如何要完成執(zhí)行此任務。
汽車制造商聯(lián)盟(The Alliance of Automobile Manufacturers)已經(jīng)設(shè)定了指導性的意見，指出“視覺顯示屏的系統(tǒng)設(shè)計應該使駕駛者可以按順序匆匆一看即可完成所需的任務，此過程要足夠簡短以不足以對駕駛產(chǎn)生不利影響。”雖然基于觸摸的方法非常適合于平板電腦等便攜式消費電子設(shè)備，但汽車環(huán)境下，某些情況通過操作觸摸顯示器實現(xiàn)某個任務所需的注意力水平可能太高。考慮到這一點，領(lǐng)先的汽車品牌都熱衷于提升觸摸控制系統(tǒng)，使駕駛員產(chǎn)生分心的任何風險都可以避免。
采用語音識別來完成任務是一種選項，但是它也有其缺點。雖然語音識別系統(tǒng)在最近幾年已經(jīng)大幅度改善，但錯誤仍然不可避免，這可能導致用戶信心受挫。錯誤發(fā)生的頻繁程度與背景噪聲水平有非常密切的關(guān)系。顯然，車輛內(nèi)部將有一個相當高的背景噪聲存在。除此之外，不同地區(qū)的口音以及講話方式的改變也將會產(chǎn)生影響。
光學技術(shù)可以非常有效地用于補充基于觸摸技術(shù)的人機界面，也給工程師提供一種技術(shù)途徑來實現(xiàn)完全非觸摸的傳感機制。此技術(shù)的應用包括，但不限于：
接近檢測
簡單的手勢識別，像例如左/右輕掃
司機/乘客的區(qū)別對待，如一些信息娛樂選項被視為對司機太分心，僅僅允許乘客訪問這些。
然而，在創(chuàng)建這種系統(tǒng)時還有一些需要解決的問題。一種基于光學的HMI解決方案需要具有以下屬性：
能夠應付背景光水平在很大范圍變化的能力。
抵御電磁干擾(EMI)的強大適應能力。
支持多種OEM配置。
低材料清單成本。
占用最小的電路板空間。
能夠應對苛刻機電一體化集成的能力。
