商用車FOTA人機交互設計

李 銳，杜貴鋒，謝祥東

（陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院，陜西 西安 710200）

汽車FOTA遠程升級是個新生事物，大眾接受和認可需要時間。對于日用電子產品，如電腦、手機的系統升級，人們已經適應并認可；但對于汽車，特別是傳統汽車，車主的接受和認可尚需時日［1］。因此，在FOTA升級前對車主進行主動、溫馨的說明介紹是非常重要的，特別是商用車，是用戶用于創造利潤的生產資料、賺錢工具，如果車主對遠程軟件升級心存顧慮，擔心遠程升級萬一出現問題會耽誤他們的生意，情感上將會產生抵觸心理，導致FOTA的實施開展困難。如果將升級原因等相關資訊給車主全面、完整的信息主動推送，可以有效消除駕駛員可能產生的顧慮、擔心，有利于駕駛員進行積極配合，獲取升級授權，從而啟動完成FOTA升級的最后一步［2］。

因此，FOTA遠程升級前良好的人機交互、信息提示是非常重要的。

1 FOTA過程中人機交互方式

FOTA信息的人機交互有以下方式可供選擇。

1）被動獲取型：僅簡單提示升級圖標、升級授權啟動確認按鍵，具體升級原因等信息需要客戶自己主動去主機廠的網站查詢信息，客戶的被服務感、被尊重感等主觀感受較差，容易產生抵觸、拒絕心理。

2）主動推送型：將FOTA遠程升級的背景、原因、升級對象以及升級后給客戶帶來的好處等信息以溫馨的方式推送給客戶，以激發車主的升級意愿,獲取車主的升級授權。

從用戶的角度考慮，顯然主動推送型會受到歡迎。

進行完整的信息提示，需要在車內將大段的中文 （或外文）從車載終端傳輸到人機交互接口——一般是多媒體（顯示大屏）或全液晶儀表進行，主要涉及到車內如下工作：①信息的傳輸：TBOX到人機端，如多媒體MMI或全液晶儀表；②信息的存儲：在升級未執行前，升級提示信息需要在MMI或全液晶本地存儲記錄；③信息的文字顯示或語音提示：MMI或全液晶本地存儲標準字庫及語音庫，當客戶確認查看升級信息時，實時將文字推送到屏幕，同時可配合語音提示信息；④升級后信息處理：升級成功后，清除升級標志，釋放存儲空間。

本文重點對②、③、④階段的工作內容進行研究探討。

2 FOTA人機交互的內容及流程

FOTA系統升級人機交互信息流程如圖1所示。FOTA人機交互的主要內容可以分為前、中、后3個階段。

升級前階段需要交互的主要信息有：①升級提示：用圖標或文字在MMI以閃爍方式提示駕駛員當前有FOAT更新需求；②升級情況介紹：用文字，或文字加語音的方式，向駕駛員介紹本次FOTA的主要原因、升級對象，本次升級后給車輛安全性、經濟性或舒適性帶來的性能提升，用于打消駕駛員對FOTA升級后會給車輛帶來潛在的不安全因素的擔心，是人機交互的主要內容；③升級條件提示：用于提示執行FOTA升級時對整車系統的要求，如電源狀態，擋位、手制動等要求；④時間提示：預計本次FOTA執行所需時間，以便于車主選擇系統升級時機；⑤駕駛員授權許可：駕駛員閱讀完前面的FOTA信息后，如果覺得當前時機合適，則點擊“確認升級”按鈕，啟動升級；如果認為當前時間不合適，或現在不想進行升級，則可以點擊“以后再升級”按鈕，選擇以后合適的時間點執行升級。

圖1 FOTA系統升級人機交互信息流程

升級中主要的交互信息有：更新進程提示，車載終端以進度條的方式實時顯示進程；儀表或多媒體顯示“車輛正在進行軟件升級中，請勿進行任何操作”。

升級完成后處理：系統升級結束，車載終端檢查被升級對象正常工作后，發送相應信息給多媒體及儀表，多媒體更新界面并顯示"系統升級完成"，同時提示駕駛員可以進行正常操作。車載終端同時通知云端，所在車輛已完成了系統升級，云端實時更新相應狀態；多媒體更新FOTA升級標志，取消升級提示。此時整車應處于15電狀態，中央網關根據門鎖狀態、駕駛室監控攝像頭判斷，如駕駛員不在駕駛室內，則控制整車系統下15電，并進入到整車休眠狀態，以降低整車電耗。

3 人機接口中FOTA文字提示信息的存儲

多媒體或儀表收到完整的文字信息后，需要先在本地存儲起來，同時置待升級指示標志位，以便于在需要的時候進行顯示；在FOTA升級成功后，清空待升級標志位，釋放文字信息的存儲空間，為下次FOTA升級做好準備。

3.1 文字信息存儲與顯示

文字信息編碼，一般采用UTF-8編碼或GBK編碼，二者的功能是一樣的，只不過編碼方式不同。GBK的文字編碼是雙字節來表示的，即不論中、英文字符均使用雙字節來表示，只不過為區分中文，將其最高位都定成1，其編碼范圍：8140～FEF。而UTF-8編碼，它對英文使用8位 （即1個字節），中文使用24位 （3個字節）來編碼。UTF-8編碼是國際通用編碼，包含了世界上絕大多數的文字；GBK編碼則廣泛應用于大中華區域。具體使用那種編碼，應在整車平臺EE架構設計時進行定義。

多媒體在收到從車載終端發送過來FOTA文字提示信息后，需要在本地Flash內先存儲。所需存儲空間的大小可以根據信息量及文字編碼進行計算。表1以中文信息為例計算存儲空間。

表1 FOTA提示信息存儲空間

一般地，1000字左右的信息量足以滿足一個簡潔明了、溫馨友好的FOTA提示說明書。因此,分配預留的存儲空間，至少大于2000字節 （GBK碼）或3000字節 （UTF-8編碼）。

當用戶點擊升級提示圖標后，多媒體或液晶儀表的MCU從提示信息存儲區提取文字編碼,根據文字編碼到字庫芯片中索引相應的文字的字型碼推送到液晶屏上進行顯示。字庫芯片的選用應與液晶顯示屏相匹配。

3.2 升級時機

FOTA升級提示時機的選擇也非常重要，一般車輛上電后，車主是準備啟程出發，相對于要進行系統升級所需的數秒甚至于長達數分的升級過程，選擇車輛下電時要比車輛上電時更易被車主接受［3］。

因此，推薦的升級提示時機為每次發動機關機，電源處于ACC擋時，車主準備休息時，彈出升級提示。此時車主選擇進行升級，將不會影響車輛的運行時機。

當然也可以采用每次到ACC時彈出升級提示圖標，而不必區分上電或下電，由車主根據自身情況進行選擇。

如果云端有該車輛的運行數據，那么根據車輛運行的大數據推算出最佳時間點，在該時間段彈出升級提示，將會是一個更為優化、合理的時機選擇。

4 結束語

升級中的信息提示及互動是汽車FOTA中進行人機交互的核心，是獲取車主授權確認，啟動升級的重要環節，將FOTA升級的原因、理由，及給車主帶來的益處完整主動通過人機交互接口推送給車主，將非常有利于FOTA工作的開展。