以后的汽車駕駛都是無人駕駛了，這在汽車領(lǐng)域是一個不小的改變，也是一場變革，那么無人駕駛汽車HMI設(shè)計趨勢是怎樣的？自動駕駛是如何改變HMI的呢？今天就給大家介紹下。

無人駕駛汽車HMI設(shè)計之外屏設(shè)計趨勢

無人駕駛時代的HMI外屏設(shè)計兼有傳達駕駛意圖和安全警示的意義

　　無人駕駛汽車取代傳統(tǒng)汽車這一劃時代的轉(zhuǎn)變堪比歷史上的汽車代替馬車的過程。業(yè)界普遍認(rèn)為，在無人駕駛汽車徹底取代傳統(tǒng)汽車之前，兩者的設(shè)計需要有效區(qū)分。研究表明，行人對無人駕駛汽車的安全感知低于傳統(tǒng)汽車。HMI外屏將彌補行人與無人駕駛汽車交互方式的缺失，例如手勢、表情和語言。

　　HMI外屏設(shè)計語言：更多還是更少？

　　相比常見的中控、內(nèi)飾和內(nèi)屏設(shè)計，HMI外屏設(shè)計還處于早期探索階段。商務(wù)車型以亮橘色為主要色調(diào)，并在汽車的前臉和兩側(cè)設(shè)有液晶外屏。外屏的設(shè)計語言包括安全警示文字和圖標(biāo)。外屏主要展示的是無人汽車自身的意圖，例如等待行人通過、上下客、超車和并線。

　　在公共無人出租車服務(wù)模式下，不僅需要考慮車內(nèi)乘客的安全，也需要考慮行人和其他車輛的安全。采用亮橘色的外觀可以大大提高行人對無人出租車的辨識度。同時，通過在社區(qū)中進行的對安全警示外屏的宣傳，讓當(dāng)?shù)鼐用窳私飧鞣N外屏信息的含義。

　　我們注意到，有另外一種觀點認(rèn)為HMI外屏的設(shè)計語言需要簡潔，并且不能與現(xiàn)有的道路安全法規(guī)產(chǎn)生沖突。

內(nèi)、外屏信息一致性

　　未來的無人駕駛汽車將不設(shè)置傳統(tǒng)駕駛席。諸多傳統(tǒng)HMI內(nèi)屏設(shè)計元素(例如方向盤、踏板和速度計)將不復(fù)存在。未來HMI內(nèi)屏需要展示與外屏一致的信息。查爾姆斯無人駕駛卡車的內(nèi)外屏設(shè)計分別針對卡車乘員和其他車輛。內(nèi)屏設(shè)計側(cè)重顯示當(dāng)前時間和抵達時間等乘員感興趣的信息。外屏設(shè)計符合現(xiàn)有交通信號法規(guī)，承擔(dān)了與其他車輛溝通的職能。

　　無論是采用文字/圖標(biāo)設(shè)計還是傳統(tǒng)的燈光信號設(shè)計，安全警示必須被清晰、準(zhǔn)確和迅速地傳達到信息接收方。在現(xiàn)代道路交通系統(tǒng)中，任何有效的警示設(shè)計須只要求最低限度的訓(xùn)練。我們將在之后的文章中詳細介紹警示設(shè)計有效性的各種元素(例如，顏色、閃爍評論和警示文字)。

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

　　智能無人駕駛時代，我們需要怎樣的無人駕駛汽車HMI設(shè)計

　　通道交互綜合采用視線、語音、手勢等新的交互通道、設(shè)備和交互技術(shù)，使用戶利用多個通道以自然、并行、協(xié)作的方式進行人機對話，通過整合來自多個通道的、精確的和不精確的輸入來捕捉用戶的交互意圖，提高人機交互的自然性和高效性。多通道交互的概念在80年代提出，但因為各項技術(shù)不完善而沒有落實和普及，我認(rèn)為這對汽車HMI是一個機會，隨著人工智能和各類交互技術(shù)及信息協(xié)同技術(shù)的不斷完善，我相信多通道交互在汽車HMI上的應(yīng)用應(yīng)該不遠了。最好的設(shè)計就是讓用戶感覺不到設(shè)計，我認(rèn)為汽車HMI也一樣，符合人行為習(xí)慣的，自然而然的交互才是最好的交互，而多通道交互就是這種交互方式，上述諸多智能汽車HMI概念設(shè)計和多通道交互的思想是吻合的。

　　從注意到信任：無人駕駛帶來的汽車HMI設(shè)計變革

　　其次，用戶從駕駛解放出來之后，信息娛樂完全可以在體驗更好的移動設(shè)備上完成，無需在車內(nèi)重復(fù)，也許會有一些影音娛樂，但只是用了車輛的空間屬性，與出行已沒有什么特別的聯(lián)系了。

　　最后，從目前的趨勢來看，無人車座艙會逐漸趨于一種舒適處所的設(shè)計，從理想狀況來說它無需考慮任何安全問題，人在其中和在居所沒有什么差異，那么座艙的控制和智能家居的控制本質(zhì)上也就沒有什么差異了。

　　傳統(tǒng)的汽車HMI的在一般的人機界面中具有很強的特異性，其核心是“注意(Attention)”。汽車HMI的設(shè)計考慮最多的問題就是用戶的注意的程度，權(quán)重最大的評價標(biāo)準(zhǔn)“分心(Distraction)也是注意的范疇。

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

　　注意分為兩種：

　　一種是刺激導(dǎo)向的注意，在HMI設(shè)計中的應(yīng)用，一方面是避免注意渙散，例如車道駕駛輔助、疲勞預(yù)警;另一方面是吸引注意集中，如車況報警、行程提醒。

　　另一種是目標(biāo)導(dǎo)向的注意，包括所有的操作行為和帶有目的的查看信息，當(dāng)操作非常符合人基本的認(rèn)知特點，同時達到一定熟練度后，就形成了注意資源很低的“自動化“行為，也就是所謂”肌肉記憶“，比如開車本身，所以人在開車的時候常常還可以”一心二用“地聽歌、聊天。

　　即使這樣，控制汽車加上觀察道路、判斷交通等復(fù)雜的認(rèn)知過程還是很難分出足以支持次要任務(wù)的注意資源，所以中控、儀表等駕駛員界面的設(shè)計就是一個小心翼翼地平衡用戶注意資源的過程，要盡量讓駕駛員用最少的注意資源完成盡可能多的任務(wù)，于是出現(xiàn)了”免視(eye-free)”、”一瞥(glancing)“等交互術(shù)語，即使裝上電容大屏，具有觸覺反饋的物理按鍵也被很多車保留，這些都是為了降低目標(biāo)導(dǎo)向的注意導(dǎo)致的駕駛分心。

　　想要有好的乘坐體驗，首先就要重新建立信任。讓人可以理解自動駕駛系統(tǒng)，讓用戶感覺系統(tǒng)處在掌控中。不過這不代表我認(rèn)為所有信息都需要還原給乘客，比如雷達照到了什么，超聲波覆蓋了多少區(qū)域。甚至變道、減速、加速都不需要解釋。而最關(guān)鍵的是一些具有承諾性質(zhì)的，比如：車停下了還會不會再動起來。

　　其次是對服務(wù)流程的信任。舉個例子，你去餐廳吃飯，點完餐了服務(wù)員會給你報一下已點的單，還會給你一個單子表示告訴后廚了，你等著急了服務(wù)員還會象征性地催一下，順便告訴你菜已經(jīng)開始炒了。這些行為都是為了建立起你對服務(wù)的信任，讓你感覺事情會按照你以往經(jīng)驗進行。出行服務(wù)過程中有數(shù)倍于餐廳服務(wù)的信息確認(rèn)節(jié)點，只不過在以往的傳統(tǒng)汽車出行中，這些節(jié)點都依隱藏在乘客與司機互動中許多細微到難以發(fā)現(xiàn)的細節(jié)中，要把這些復(fù)雜又隱晦的溝通需求轉(zhuǎn)移到機器，HMI面臨的挑戰(zhàn)很大，再加上無人車出行是個無現(xiàn)場值守的服務(wù)體系，要引導(dǎo)、反饋用戶完成整個閉環(huán)，需要極為可靠的交互流程。

　　最后還有其他交通成員對無人車的信任。很多人說中國的司機開起車來很奔放，其實中國的行人更奔放，他們敢于悠閑地橫穿馬路而無視即將到面前的車輛，都是基于對駕駛員的信任，人類司機有的時候看到不敢動的行人時會揮揮手讓行人先過。但是面對一輛自動駕駛汽車走到面前停下來，行人敢繼續(xù)往前穿過嗎?他們會信任無人車不會突然動起來嗎?人類司機會車、超車會用燈語和喇叭溝通，但是遇到無人車呢?如何信任它會讓自己?

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

　　無人駕駛汽車HMI設(shè)計的認(rèn)知注意轉(zhuǎn)變

　　對傳統(tǒng)汽車而言，駕駛員的首要任務(wù)是駕駛主任務(wù)，駕駛就自然成為HMI的核心功能和設(shè)計出發(fā)點，中控屏交互、語音交互、車輛控制等任務(wù)屬于次要任務(wù)，次任務(wù)是主任務(wù)的補充。HMI設(shè)計要針對駕駛場景和產(chǎn)品使用場景，結(jié)合人機交互任務(wù)展開設(shè)計，每一項設(shè)計都需要嚴(yán)格評估其對駕駛安全的影響，“注意”作為認(rèn)知心理學(xué)概念，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于駕駛過程中的交互信息負荷和HMI安全評估等實踐中。

　　在無人駕駛汽車HMI設(shè)計過程中考慮最多的底層問題就是駕駛員注意的遷移和認(rèn)知負荷過載，我們在評價汽車HMI設(shè)計時候，除了交互設(shè)計邏輯和設(shè)計視覺呈現(xiàn)以外，測評評價中權(quán)重一個很大的指標(biāo)是是否導(dǎo)致“分心”從而影響駕駛安全。人接受信息最主要的是視覺、聽覺、觸覺，駕駛的整個過程中接受信息的通道主要是視覺，其次是觸覺和聽覺，信息接收和編碼之后，通過人機交互行為表達出來。多資源理論模型可以很直觀的看出，駕駛員與汽車交互，涉及到接收信息、處理信息和反饋信息的過程中，可以通過比較與駕駛主任務(wù)的沖突來評估汽車HMI的潛在安全問題，一旦形成沖突，就會占用用在駕駛上的認(rèn)知資源，很可能會導(dǎo)致事故。無人駕駛汽車HMI設(shè)計就是通過設(shè)計手段去平衡用戶注意資源的過程，讓駕駛員用最少的注意資源完成盡可能多的任務(wù)，很多智能汽車同時存在語音+觸控+大屏的目的也是最大限度的平衡用戶的注意資源，減少分心和認(rèn)知負荷所帶來的安全隱患。

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

　　自動駕駛?cè)绾胃淖僅MI?

　　今天，在過去50多年的不斷研究和發(fā)展努力之后，我們看到無人駕駛汽車即將成為現(xiàn)實。盡管如此，為無人駕駛汽車設(shè)計一個完全自主的系統(tǒng)還是有很多挑戰(zhàn)，因為無人駕駛汽車能夠像人一樣操控汽車的性能，虛擬數(shù)字助理和人工智能是發(fā)展的主要驅(qū)動力。他們允許互動、情境化、知識化和個性化，車內(nèi)HMI有能力提高乘客的感知，以確保車輛與乘員之間的順利互動。全自動化汽車將通過觸覺、視覺、動力和多式聯(lián)運等方式來提供多樣化的交流。

　　從三維地圖到人工智能，車內(nèi)人機交互系統(tǒng)已經(jīng)與過去的模型大不相同。以下是一些影響行業(yè)的顯著趨勢，并將人機界面設(shè)計的經(jīng)驗推向了新的高度。

　　三維數(shù)字地圖

　　對于下一代的自動駕駛汽車，地圖不再是一個方便的功能，但在自動駕駛模式下，它必須能夠足夠精確地指導(dǎo)車輛。自動駕駛所需三維數(shù)字地圖必須比導(dǎo)航地圖詳細得多，這包括車道數(shù)、道路曲率等。自動車輛地圖也需要實時更新，如果有道路施工或車道關(guān)閉，則需要在地圖中反映出來。在汽車行業(yè)實現(xiàn)5級自主性之前，許多汽車可能會提供有限的自動駕駛功能。比如，在高速公路上駕駛，導(dǎo)航就需要能夠及時檢測出何時進入和退出高速公路，以及何時允許自動駕駛選項。

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

　　AR

　　在未來，不僅導(dǎo)航變得更加方便，而且由于加入了增強現(xiàn)實(AR)可視化技術(shù)，導(dǎo)航也變得更加安全。哈曼和梅賽德斯-奔馳已經(jīng)將AR導(dǎo)航引入了新的梅賽德斯-奔馳用戶體驗(MBUX)信息娛樂系統(tǒng)，以便更清晰、直觀地溝通行動給司機。攝像頭提供周圍環(huán)境的視頻圖像，然后會增加有用的導(dǎo)航信息。例如，箭頭或房屋編號可以直接疊加到顯示屏的觸摸屏上。

　　目前，車內(nèi)顯示屏用于顯示AR，但隨著技術(shù)的發(fā)展，它將被投射到擋風(fēng)玻璃上。隨著汽車越來越自主，駕駛員監(jiān)控導(dǎo)航系統(tǒng)的頻率越來越低，AR可以用來顯示各種類型的信息。該系統(tǒng)可以將沿途環(huán)境中的各種信息告知車輛乘客，而所有這些信息都可以映射到現(xiàn)實世界種。例如，當(dāng)汽車經(jīng)過劇院時，AR可以提供演出時間的信息。

　　觸摸控制

　　觸覺系統(tǒng)允許用戶在半空中操作虛擬物體，就好像他們在觸摸真實的物理控件一樣。將觸覺技術(shù)納入控制系統(tǒng)補充了實際駕駛汽車的主要視覺任務(wù)。觸覺創(chuàng)造的用戶體驗更直觀，能夠讓駕駛員始終將視線保留在道路上，這減少了司機的分心還有精神負擔(dān)。顯示在觸摸屏上的按鍵就像真正的按鈕一樣。

　　通過以上的內(nèi)容，大家已經(jīng)了解了無人駕駛汽車HMI設(shè)計的趨勢了，可見，無人駕駛改變了汽車HMI設(shè)計，它表現(xiàn)在很多的方面，比如地圖。