Прошлое, настоящее и будущее интерфейсов в автомобилях
Всем привет! Меня зовут Михаил Хананашвили, я возглавляю отдел исследований в сфере человеко-машинного взаимодействия в электромобильном бренде Атом. В этой статье я расскажу об эволюции автомобильных интерфейсов — от первых механических рычагов и кнопок до современных сенсорных экранов. Вы узнаете, как менялись подходы к взаимодействию водителя с автомобилем, какие технологии оказались революционными и куда движется эта область в будущем.
Налейте себе чаю, устройтесь поудобнее и отправимся в увлекательное путешествие по истории автомобильных интерфейсов!
Сам по себе автомобиль оказался сверх открытием для своего времени, а вот то, как им управлять — относительно второстепенная задача. Тогда никто особо не думал, как сделать управление удобным для водителя. Первые кнопки и рычаги в машинах были похожи на те, что использовались в самолетах и кораблях.
Под «интерфейсами» я имею в виду все, чем водитель управляет машиной: кнопки, рычаги, сенсорные экраны и так далее. В этой статье я не буду глубоко разбирать, как работает каждая кнопка или индикатор. Хочется поделиться видением того, как со временем менялось управление машиной и попробовать ответить на вопрос почему.
Я разделил историю автомобиля на 3 главных этапа, несмотря на то, что историки обычно выделяют 6 периодов, начиная с изобретения Карла Бенца. Мне удобнее рассказать про 3 самых важных момента, которые по-настоящему изменили то, как мы управляем машинами.
Предпосылки появления автомобиля
Попытки создать автомобиль начались еще в 1672 году, и первые машины работали на паровом двигателе. Но долгое время они не могли конкурировать с лошадьми, которые были дешевле и практичнее. Главной проблемой первых авто была не сложность управления, а низкая эффективность двигателей и дороговизна.
Развитие двигателей опиралось на две важные технологии: точную нарезку железных деталей и работу с газами, которые позволяли повысить КПД. Первый ДВС, схожий с современным, создал в 1876 году немецкий конструктор Николаус Отто. Подробнее об этом можно почитать тут. Изначально его использовали в основном нефтяные и производственные компании, но именно это изобретение позволило в будущем создать автомобиль.
Стационарный одноцилиндровый двигатель Отто, 1876 год. Источник: https://ru.wikipedia.org
Интересный факт: одним из важных мотиваторов создания «самоходной повозки» стала… грязь от лошадей. Для справки: в Нью-Йорке XIX века было больше 300 000 лошадей. Каждая лошадь оставляла до 20 кг навоза в день. Представьте, что творилось на улицах, особенно после дождя! Кучи были высотой с шестиэтажный дом. К тому же дороги были вымощены неровной брусчаткой, о которую лошади нередко ломали ноги. В итоге раненых лошадей часто пристреливали и оставляли на месте. В Нью-Йорке даже существовала официальная «карта зловония», отражавшая, как сильно улицы страдали от отходов.
Пейзаж на фото выглядит гротескным, но такие ситуации были в порядке вещей
Долгое время двигатели не считались достойной альтернативой лошадям, но улицы в лошадином навозе были серьезным стимулом для создания доступных автомобилей, хоть и не единственным.
Первая автомобильная веха: конец 19 — середина 20 века
В 1885 году немецкий изобретатель Карл Бенц в своем гараже создал автомобиль под названием Motorwagen. Официально именно он считается первым автомобилем с двигателем внутреннего сгорания, хотя споры по этому поводу не утихают до сих пор.
Автомобиль Бенца стал первопроходцем, а Motorwagen — первым транспортным средством, надежность которого находилась на удовлетворительном уровне, а для управления им не требовалось особых навыков механика высокой степени подготовки. Про устройство первого автомобиля Бенца можно почитать тут.
Motorwagen Карла Бенца. Источник: https://ru.wikipedia.org
С изобретением Бенца начался новый этап в транспортной индустрии: стало ясно, что автомобиль — это удобный способ передвижения и, что логично, новый вид бизнеса. По всему миру начали появляться автомобильные компании, многие из которых, такие как Rolls Royce или Renault, существуют до сих пор. Но на пути к широкому распространению автомобилей стояло 2 серьезных барьера.
Первый — это дороговизна сборки, а соответственно, и цены конечного автомобиля. Производство было на уровне отдельных мастеров, хороших инженеров было мало, а обучать новых было сложно и долго. Ручная работа и высокая стоимость материалов делали автомобили слишком дорогими для большинства людей.
Второй — проблемы с обслуживанием. Представьте, вчера у вас была лошадь, вы знали, как за ней ухаживать и как ею управлять. А теперь у вас что-то совершенно другое, не похожее ни на одну известную форму транспорта. А еще вопрос: как и где заправлять?
Чтобы водить машину, недостаточно было просто окончить автошколу. Нужно было разбираться в автомобилях и уметь чинить мелкие поломки, чтобы не застрять где-то в пустыне между Техасом и Нью-Мексико.Асфальтированные дороги только начали появляться, а в городах преобладала неровная брусчатка, по которой машины передвигались с трудом. Поэтому покупка автомобиля была рискованным делом для тех, кто не разбирался в технике.
Как скорость изменила автомобильный интерфейс
С распространением машин появился вопрос: как их сделать удобными в управлении? Парадоксально, но именно автогонки, ставшие популярными в 1890-х, сыграли важную роль в развитии интерфейсов. Оказалось, что управлять автомобилем с румпелем на высокой скорости неудобно, поэтому появился привычный нам круглый руль (тут можно почитать историю руля). Гонки также способствовали тому, что на приборных панелях появились датчики, позволяющие водителю следить за состоянием автомобиля. Один из самых простых интерфейсов автомобиля того времени:
Mercedes-Simplex 28/32 PS, год выпуска 1904. Источник: https://es.wheelsage.org/mercedes
Со временем отображение датчиков совершенствовалось, но не было однозначно простыми, как и управление в целом.
В первой половине 20 века инженеры начали задумываться над тем, что и как показывать водителю, какие элементы управления предоставить. Они черпали идеи из сфер, близких по духу к автомобилестроению, таких как авиация и судостроение (см. картинку ниже). Так началась эволюция интерфейсов автомобилей.
Lawson Airliner, год выпуска 1919. Источник: https://aviadejavu.ru
Революция Генри Форда и зарождение массового автомобилестроения
Генри Форд совершил второй переворот в автомобилестроении благодаря распространившемуся в то время тейлоризму — научному подходу к организации труда, ознаменовавшему переход от ремесленного производства к конвейерному. Радикально упростив конструкцию и автоматизировав сборку, он сделал автомобиль доступным для миллионов людей. Ford T собирался всего за 2 часа и стоил 850$ (что эквивалентно примерно 2 миллионам рублей на современные деньги с учетом инфляции).
Доступная цена сыграла ключевую роль в популяризации бренда, но это неизбежно отразилось на интерфейсе автомобиля. Разница между приборными панелями Ford и Rolls-Royce была очевидна даже неспециалисту. Однако отсутствие дополнительных данных о состоянии машины компенсировалось низкой стоимостью, заставлявшей владельцев закрывать глаза на ограниченное чувство контроля. При этом стоимость обслуживания автомобиля была существенно ниже содержания лошади.
Ford Model T Touring, год выпуска 1913. Источник: https://www.drive2.ru
Сравнивая количество элементов на приборных панелях Ford и Mercedes возникает ощущение, что Генри Форд, изучал решения конкурентов при проектировании системы управления и приборной панели. Его подход заключался в максимальном упрощении всех элементов для снижения стоимости и облегчения ремонта. Он полностью переработал как инженерные компоненты, так и информационное наполнение приборной панели.
Автомобильная эра и развитие интерфейсов
Успех массового автомобилестроения был настолько значительным, что уже к 1922 году последняя пожарная повозка на конной тяге была отправлена в музей Нью-Йорка. К 1930-м годам сформировались основные игроки автомобильного рынка, которые начали уделять внимание не только инженерной составляющей, но и интерфейсам. Появились такие знаковые модели, как Bentley Blower и Rolls-Royce Phantom, чьи приборные панели были во многом вдохновлены судоходными и авиационными решениями того времени.
Особенно органично авиастилистика смотрелась у Rolls-Royce, который также производил авиационные двигатели. Эта традиция сохранилась до наших дней: современные Rolls-Royce по-прежнему используют физические элементы управления климатом, в то время как Bentley придерживается стилистики яхтенных интерфейсов, хоть по форме руля этого и не скажешь.
Bentley Blower, год выпуска 1929. Источник: https://www.drive2.ru
Rolls-Royce Phantom II Continental Fixed Head Coupe by Gurney Nutting (94MY), год выпуска 1933. Источник: https://www.presstopic.bmwgroup.com
Но, что оставалось важным в интерфейсах — это сохранение максимального контроля состояния автомобиля для водителя.
Влияние авиации и формирование традиций
В этот период сформировалась важная взаимосвязь: количество элементов на приборной панели стало ассоциироваться с уровнем контроля над автомобилем и, соответственно, с его ценой. Это было время поиска идентичности в дизайне и экспериментов с компоновкой элементов управления.
Авиационная промышленность, особенно с появлением в 1950-х годах сверхзвуковых истребителей, внесла значительный вклад в развитие автомобилей и способы взаимодействия с машиной. Многие решения, такие как регулировка кресла и системы рулевого управления под рост водителя, пришли именно из авиации. Для интереса рекомендую почитать статью «Когда ВВС США осознали изъян со средними числами».
Однако это влияние имело и обратную сторону. Авиационные системы управления представляли собой узкоспециализированные интерфейсы, требующие специального обучения. С моей точки зрения, их развитие шло по пути усложнения. Хотя некоторые очевидные проблемы восприятия и взаимодействия решались, глобального переосмысления организации интерфейсов не происходило. Прошу не воспринимать это как наезд, лишь как факт. Должен сказать, что в авиации сложно что-то переосмыслить, так как правила там очень жесткие и написаны кровью. Автомобильная промышленность следовала той же логике вплоть до начала третьей автомобильной революции.
Вторая автомобильная веха: вторая половина 20 — начало 21 века
После Второй мировой войны произошли кардинальные изменения в автомобильной индустрии. Этап с переходом военных производств на гражданский тоже интересен, но тогда придется сильно увеличивать лонгрид — нас же интересует появление сервисов обслуживания. Автомастерские, да и общее развитие отрасли превратили автомобиль из специализированного инструмента в массовый продукт. Значительно снизился порог входа в вождение, что привлекло широкие массы потребителей, для которых машина стала не только рабочим инструментом, но и частью повседневной жизни, средством получения удовольствия.
Автомобиль стал постоянным спутником не только в городской среде, но и в дальних поездках. Удешевление производства сделало возможным выпуск недорогих машин с простым обслуживанием. Цены были приемлемы, а технический уровень значительно вырос.
Изменение потребительских приоритетов
Если раньше при покупке машины главным критерием была базовая надежность (доедем, живыми останемся и хорошо), то теперь потребители стали обращать внимание на:
динамические характеристики (разгон и максимальная скорость);
управляемость и поведение на дороге;
возможности выбора (клиренс, размер колес);
эстетику экстерьера;
практичные детали (например, крючки в багажнике).
В ответ на спрос автопроизводители продолжали развивать интерфейсы и приборные панели, ориентируясь на практики премиальных брендов, а также авиационные решения, где важным оставалось чувство контроля.
С конца 1950-х и особенно в 1980-х годах начали появляться смелые новаторские решения, такие как у Lancia и Citroën.
Lancia orca, год выпуска 1982. Источник: https://www.drive2.ru
Или такие забавные решения, как в Volkswagen Beetle 1959 года, куда опционально входила кофеварка:
Эти годы стали временем экспериментов: некоторые концепции кажутся странными сейчас, но тогда это был важный этап поиска. Больше картинок с интересными рулями смотрите здесь.
Технологические вызовы
Развитие технологий и конкуренция требовали новых подходов, чтобы выделиться на рынке и предложить пользователю более удобный и инновационный способ взаимодействия с автомобилем.
В довесок в 1973 году случился нефтяной кризис. Он заставил производителей искать способы экономии топлива. Это стало стимулом к разработке более экономичных двигателей и улучшению аэродинамики. В то же время автопроизводители продолжали совершенствовать приборные панели, добавляя новые элементы для повышения чувства контроля над автомобилем.
С 1950-х по 1980-е годы активно внедрялись новые системы безопасности и комфорта, например, ремни безопасности, которые Volvo отказалась патентовать, сделав их общедоступными и широко используемыми (ребята любят периодически напоминать об этом).
С появлением цифровых экранов в 1990-е годы началась активная интеграция новых технологий, а они тянули за собой изменения в интерфейсах.
Subaru GI-10, год выпуска 1986. Источник: https://www.popularmechanics.com
Однако авиационные приборные панели стойко сохраняли свое наследство в виде большого количества кнопок и индикаторов, что сказывалось и на автомобилях:
Позже начали появляться экраны с возможностью вывода не только 8-битных изображений, но и более сложной графики:
С появлением цифровых экранов в 1990-е годы началась активная интеграция новых технологий в интерфейсы автомобилей. В конце десятилетия автопроизводители стали стремиться к добавлению все большего числа функций в автомобили.
Цифровая эра
С появлением iPhone в 2007 году началась сенсорная революция. Тачскрины начали внедрять в приборные панели, упрощая производство и предоставляя возможность гибкой настройки интерфейса: для изменений больше не требовалось менять элементы, достаточно было обновить программное обеспечение.
Эпичным победителем этой гонки стал 56-дюймовый экран в Mercedes. Больше картинок здесь.
И можно долго спорить насчет того, что лучше: физические или сенсорные кнопки, однако споры эти будут идти до момента, пока экран не пропадет из привычной центральной консоли.
В современном мире автопроизводители достигли высокого уровня технологической оснащенности: машины обзавелись автоматическими дверями, солнечными батареями, возможностями адаптации под разные условия.
Но многие из этих инноваций не интегрированы органично в жизнь водителей. Потребность в дополнительных системах вроде CarPlay или Android Auto говорит о том, что автомобильные интерфейсы все еще не полностью соответствуют современным потребностям пользователей.
И использование встроенной системы чаще всего выглядит вот так:
Третья автомобильная веха: наши дни
Автомобильный рынок находится на пороге значительных изменений в области пользовательского интерфейса.
Попытки интегрировать новые технологические возможности в больших автомобильных компаниях были неспешны. А в 2012 году выходит Tesla Model S, где почти все физические кнопки были грамотно упакованы в центральный планшет.
Tesla Model S, года выпуска 2012–2016. Источник: https://carexpert.ru
Компания бесповоротно меняет пользовательский опыт, сводя количество кнопок к минимуму и предлагая достаточно понятный интерфейс. Да, сильно другой, но удобный. Как показывает реальный опыт и продажи (в 2023 году Tesla продала 1,15 млн автомобилей по всему миру), минимализм интерфейса не просто оправдывается, но и оказывается удобным и востребованным.
Только сейчас автопроизводители начинают отказываться от систем типа CarPlay и Android Auto (уже не говорю о том, что автопроизводители платят деньги за данные лицензии). Основная идея проста: компаниям важно избавиться от посредников вроде Apple и Google, установив прямое и удобное соединение между пользователем и автомобилем.
Tesla создала автомобиль, который решает большинство повседневных задач, просто и удобно интегрируясь с привычными сервисами и устройствами. Отсутствие поддержки CarPlay и Android Auto не останавливает покупателей, что подтверждает жизнеспособность такой концепции. Естественно, что в странах, где Tesla не представлена широко, продаются дополнительные услуги по установке CarPlay и Android Auto, но это никак не отменяет утверждение.
Для сравнения, в 2012 году вышли два автомобиля:
Tesla Model S Land Rover Range Rover (L405)
Надо отметить, что Land Rover через 5 лет выпустил уже более минималистичную версию, за что им респект.
Land Rover Range Rover SV Autobiography Dynamic, год выпуска 2017 года
Минимализм и удобство
Чем дальше, тем больше автопроизводителей отказываются от избыточного количества кнопок, особенно среди китайских брендов. Они начинают понимать, что можно выигрывать не за счет сложных механических решений, а благодаря бесшовному пользовательскому опыту и снижению когнитивной нагрузки водителя.
Avatr 12, год выпуска 2024
А что по собственной операционной системе?
Да, это, черт побери, дорого. Создание собственной операционной системы требует серьезных вложений в разработку и обеспечение безопасности, но, с другой стороны, позволяет контролировать и оптимизировать работу автомобиля.
General Motors уже объявил о постепенном отказе от Apple CarPlay и Android Auto для брендов Buick, Cadillac, Chevrolet и GMC. Это вершина айсберга глобального тренда на цифровой суверенитет и стремление автопроизводителей контролировать машину и ее состояние, снимая дополнительные сливки в виде данных о пользовательском опыте.
Вместо вывода
Команда Атома, в рамках одной из исследовательских задач, детально изучала архитектуру и удобство интерфейсов автомобилей разных марок и классов — от Renault Captur до Porsche 911, Bentley и Rolls Royce (спасибо Егору Васильеву и привет его youtube-каналу «Авто Философия»).
Результаты исследования позволяют сделать один глобальный вывод: сфера проектирования автомобильных интерфейсов находится в стадии формирования. Текущие решения, представленные как в китайских автомобилях, так и в машинах бизнес и премиум-класса, все еще далеки от совершенства. Для примера:
Lotus NYO 2023 года и его тач интерфейс в стиле кнопочных телефонов и Audi Q7
За такие интерфейсные решения, как мне кажется, мало кому из дизайнеров/проектировщиков дадут премию и погладят по головке.
Сейчас самое подходящее время для изучения и развития этого направления. Ситуация с интерфейсами временная — буквально через пару лет мы увидим кардинальные изменения. Пока в инноваторах только Tesla и похожие на нее китайские интерфейсы.
Но не стоит считать, что на творении Илона Маска поиск нового формата и применения автомобиля остановилось или стагнирует, поиск идеального автомобиля продолжается.
Яркий пример — концепт Alpha-able от LG, представляющий автомобиль как «умный дом на колесах» с холодильником, пылесосом и кофемашиной. Но будет ли будущее за такими «комбайнами» — вопрос открытый.
2024 Alpha-able от LG. Источник: https://www.allcarindex.com
Сейчас в автомобилестроении можно выделить несколько глобальных трендов: минимализм, большие экраны, беспилотность и проекционные дисплеи. Минимализм и экраны останутся надолго. И речь не только о физических дисплеях, но и обо всей поверхности, способной отображать информацию для решения задач водителя. Беспилотные технологии также неизбежно завоюют рынок, в то время как концепты вроде LG Alpha-able станут попытками расширить роль автомобиля в жизни человека.
Пока же рынок продолжает поиск новых пользовательских сценариев и способов взаимодействия, постепенно адаптируя автомобиль под реальные потребности.
Остается лишь запастись попкорном и следить за развитием событий.
Отдельное спасибо Алексею Копылову и Артему Войтову за вдохновение к работе над этой статьей, а Егору Васильеву за знания и интересные рассказы об автомобилях.
