如果沒有人機(jī)界面，駕駛員將無法與自動(dòng)駕駛汽車（AV）進(jìn)行通信。此外，如果沒有一個(gè)合適的人機(jī)界面系統(tǒng)設(shè)計(jì)，就不可能實(shí)現(xiàn)有效的人機(jī)對(duì)話。因此，在實(shí)現(xiàn)完全獨(dú)立之前，汽車應(yīng)該以最全面的方式與人溝通它們的意圖。反過來說，隨著此類系統(tǒng)的發(fā)展，司機(jī)和通勤者的要求也越來越高。汽車不僅應(yīng)了解，告知并確保乘客安全，還應(yīng)招待乘客。讓我們找出如何創(chuàng)建汽車人機(jī)界面設(shè)計(jì)以滿足人類和車輛的需求。

可靠的汽車HMI設(shè)計(jì)對(duì)人們的安全和視音頻行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要

HMI功能

盡管面臨種種挑戰(zhàn)，但技術(shù)創(chuàng)新者和汽車公司都在熱切期待自動(dòng)駕駛汽車成為日?，F(xiàn)實(shí)。根據(jù)Strategy Analytics最近的研究，到2050年，自動(dòng)駕駛汽車產(chǎn)業(yè)的價(jià)值將達(dá)到7萬億美元。這意味著，汽車制造商有充分的理由研發(fā)自動(dòng)駕駛汽車所需的所有系統(tǒng)。人機(jī)界面系統(tǒng)是其中一個(gè)關(guān)鍵組成部分。

HMI系統(tǒng)廣泛用于汽車應(yīng)用程序中，以用于傳輸大量的內(nèi)部和外部信息，特別是在自動(dòng)駕駛汽車中，HMI平臺(tái)被用于車與車之間的通信。最重要的是，汽車HMI設(shè)計(jì)是高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）的一部分，可以幫助汽車制造商確保提供與ADAS相關(guān)的服務(wù)。那么，汽車制造商和OEM在開發(fā)自動(dòng)駕駛汽車概念時(shí)應(yīng)遵循哪些人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則？

為避免混淆，人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能地讓人理解

由于HMI是負(fù)責(zé)通信并建立信任和安全性的自動(dòng)駕駛汽車的大腦，因此界面和交互場(chǎng)景應(yīng)該是明確的，而在自動(dòng)駕駛汽車中，溝通失誤可能是災(zāi)難性的。

清晰明確的HMI設(shè)計(jì)對(duì)于3級(jí)自動(dòng)駕駛來說尤為重要。在較低級(jí)別的自動(dòng)駕駛中，ADAS功能（如自適應(yīng)巡航控制（ACC）和變道輔助（LCA））等功能首先反映了汽車人機(jī)界面設(shè)計(jì)的改進(jìn)。

HMI與自動(dòng)駕駛的互聯(lián)

資料來源：HARMAN International – 自動(dòng)駕駛需要HMI開發(fā)模式的轉(zhuǎn)變

在設(shè)計(jì)人機(jī)界面時(shí)，在考慮以下方面之前，將不考慮任何級(jí)別的駕駛自動(dòng)化：

乘客應(yīng)該知道汽車的當(dāng)前性能、哪些功能被啟用、哪些功能被關(guān)閉；

如果車輛要求乘客采取特定措施，則應(yīng)告知乘客；

乘客應(yīng)該充分了解車輛如何與當(dāng)前的駕駛環(huán)境相互作用；

在手動(dòng)和自主模式之間切換時(shí)，應(yīng)該采用標(biāo)準(zhǔn)化的方法來顯示信息并啟用功能。

HMI界面設(shè)計(jì)以提高可用性非常具有挑戰(zhàn)性，但對(duì)于AV的未來至關(guān)重要

對(duì)于HMI設(shè)計(jì)人員而言，最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一是確保自動(dòng)駕駛汽車在現(xiàn)實(shí)世界中的可用性。為了完成與同時(shí)接近南極和北極的任務(wù)，OEM需要將汽車轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)計(jì)算站，同時(shí)使其易于駕駛和管理。這就是制造商有時(shí)對(duì)HMI系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用簡(jiǎn)約方法的原因。但是，這引出了下一個(gè)問題：安全，舒適和有效駕駛中最少的HMI元素是什么？尚無明確答案。

創(chuàng)建HMI自動(dòng)駕駛汽車設(shè)計(jì)最困難的部分是缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，這會(huì)導(dǎo)致駕駛者感到困惑和駕駛新車時(shí)出錯(cuò)的危險(xiǎn)情況。讓我們以流行的自動(dòng)巡航控制和換道輔助功能為例。例如，不同的制造商使用不同的HMI設(shè)計(jì)元素來告知駕駛員轉(zhuǎn)向過于靠近左側(cè)車道邊界。人機(jī)界面系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一致性對(duì)于在AV中提供可用性至關(guān)重要。

考慮駕駛員的年齡是車輛可用性的另一個(gè)微妙但至關(guān)重要的問題。在汽車HMI設(shè)計(jì)中，視覺指示的大小和顏色，音量和聽覺指示的頻率應(yīng)根據(jù)駕駛員的年齡而變化。最重要的是，現(xiàn)代汽車監(jiān)視乘客和駕駛員健康狀況的能力也應(yīng)在HMI界面設(shè)計(jì)中得到體現(xiàn)。

人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)使驅(qū)動(dòng)程序始終處于循環(huán)中，以贏得他們的信任

兩項(xiàng)關(guān)于自動(dòng)駕駛汽車信任度的調(diào)查結(jié)果

資料來源：Statista –自動(dòng)駕駛致命事故損害信任

對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車，信任與當(dāng)今汽車的汽油一樣至關(guān)重要。對(duì)自動(dòng)駕駛概念的信任意味著對(duì)汽車將安全，無噪音地駕駛到目的地，按照駕駛員的期望行事，并從高端功能中提供愉快體驗(yàn)的信心。在這種情況下，創(chuàng)建HMI自主車輛設(shè)計(jì)意味著在人與車輛之間設(shè)計(jì)近乎絕對(duì)的信任。

遵循以下人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則可提高駕駛員的信任度：

告知乘客有關(guān)AV使用階段（使用前，學(xué)習(xí)，駕駛等）的信息

告知乘客自動(dòng)駕駛事件（進(jìn)入車輛，激活，手動(dòng)模式，過渡模式，自動(dòng)駕駛模式等）

考慮影響信任的因素，例如請(qǐng)求反饋，通知錯(cuò)誤以及提供機(jī)密性和自定義

在用戶交互過程中調(diào)整HMI設(shè)計(jì)元素

HMI自動(dòng)駕駛汽車系統(tǒng)必須向乘客保證自動(dòng)駕駛汽車完全負(fù)責(zé)這種情況并了解周圍環(huán)境。在實(shí)踐中應(yīng)該如何看待？首先，系統(tǒng)應(yīng)該能夠與交通參與者進(jìn)行通信。然后，HMI設(shè)計(jì)人員的任務(wù)是根據(jù)前面提到的原理通知用戶，但避免數(shù)據(jù)過載，因?yàn)檫@也會(huì)降低信任度。

HMI系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)提高人員意識(shí)并最大程度地減少自動(dòng)化方面的不確定性

在人機(jī)界面系統(tǒng)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，我們都強(qiáng)調(diào)了駕駛員意識(shí)的重要性。在整個(gè)旅程中，駕駛員應(yīng)了解車輛的性能、及時(shí)接收警告，并在車輛或路況需要時(shí)監(jiān)控道路路況。如果車輛或道路條件需要它，在所有這些任務(wù)中，人機(jī)界面是一個(gè)有效的中介。

根據(jù)駕駛自動(dòng)化水平的不同，自動(dòng)駕駛汽車中的HMI設(shè)計(jì)應(yīng)允許用戶在不同程度上監(jiān)視、識(shí)別和控制汽車。向駕駛員提供清晰、及時(shí)的信號(hào)、以告知駕駛員車輛可能需要人機(jī)交互，這是安全自動(dòng)駕駛的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。而且，未來的汽車應(yīng)該理性地解釋人類的反應(yīng)。這包括如果系統(tǒng)識(shí)別人類的方向是危險(xiǎn)的，就忽略它們。

人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)提供舒適性，同時(shí)減輕壓力和增加信息娛樂功能

對(duì)于駕駛自動(dòng)駕駛汽車的人來說，舒適意味著什么？首先，這是缺乏身體和心理壓力。其次，這是一個(gè)高端的信息娛樂系統(tǒng)，使駕駛更加愉快。最后，個(gè)性化的用戶體驗(yàn)才是最重要的。

與缺乏信任類似，來自駕駛的壓力主要是由于自動(dòng)駕駛汽車的行為不符合乘客的期望而引起的。一個(gè)正確設(shè)計(jì)的HMI不會(huì)擾亂我們的思想，也不會(huì)讓人捉摸不定。在許多情況下，使用手動(dòng)駕駛時(shí)，駕駛員知道在道路上發(fā)生特殊情況時(shí)該怎么辦。在自動(dòng)駕駛中，通過語(yǔ)音命令和聲像通信，駕駛員應(yīng)該能夠詢問并接收關(guān)于車輛將要做什么的充分反饋。

當(dāng)HMI設(shè)計(jì)師尊重安全的基本需求時(shí)，乘客實(shí)際上可以感到舒適和放松。在這之后，是時(shí)候進(jìn)行個(gè)性化的方法，設(shè)計(jì)人機(jī)界面以提供難忘的用戶體驗(yàn)。以大眾汽車的自動(dòng)駕駛電動(dòng)概念車Sedric為例，Sedric要求乘客放松身心，我們只需要安心坐在車內(nèi)，享受旅程即可。而在車內(nèi)設(shè)置屏幕（如，高分辨率OLED顯示器），我們的旅程就可以迅速變?yōu)閿?shù)字。這種HMI顯示設(shè)計(jì)允許我們播放電影、進(jìn)行視頻通話、查看導(dǎo)航圖以及探索其他增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和娛樂選項(xiàng)等。

為了設(shè)計(jì)安全舒適的HMI，汽車制造商和OEM必須克服眾多挑戰(zhàn)并找到正確的方法。必須找出如何、在何處以及何時(shí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可操作的信息。然后，HMI設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮何時(shí)顯示特定信息，以在車輛、環(huán)境和駕駛員之間進(jìn)行安全有效的通信，且不要忘記HMI設(shè)計(jì)方法的一致性。

一旦所有這些挑戰(zhàn)都得到充分解決，自動(dòng)駕駛汽車將以新的動(dòng)力發(fā)展。HMI設(shè)計(jì)可以充當(dāng)催生自動(dòng)駕駛未來的催化劑。

審核編輯 ：李倩