可靠的汽車HMI設計對人們的安全和視音頻行業(yè)的發(fā)展至關重要

如果沒有人機界面，駕駛員將無法與自動駕駛汽車（AV）進行通信。此外，如果沒有一個合適的人機界面系統(tǒng)設計，就不可能實現(xiàn)有效的人機對話。因此，在實現(xiàn)完全獨立之前，汽車應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，司機和通勤者的要求也越來越高。汽車不僅應了解，告知并確保乘客安全，還應招待乘客。讓我們找出如何創(chuàng)建汽車人機界面設計以滿足人類和車輛的需求。

可靠的汽車HMI設計對人們的安全和視音頻行業(yè)的發(fā)展至關重要

HMI功能

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

HMI系統(tǒng)廣泛用于汽車應用程序中，以用于傳輸大量的內(nèi)部和外部信息，特別是在自動駕駛汽車中，HMI平臺被用于車與車之間的通信。最重要的是，汽車HMI設計是高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）的一部分，可以幫助汽車制造商確保提供與ADAS相關的服務。那么，汽車制造商和OEM在開發(fā)自動駕駛汽車概念時應遵循哪些人機界面設計原則？

為避免混淆，人機界面設計應盡可能地讓人理解

由于HMI是負責通信并建立信任和安全性的自動駕駛汽車的大腦，因此界面和交互場景應該是明確的，而在自動駕駛汽車中，溝通失誤可能是災難性的。

清晰明確的HMI設計對于3級自動駕駛來說尤為重要。在較低級別的自動駕駛中，ADAS功能（如自適應巡航控制（ACC）和變道輔助（LCA））等功能首先反映了汽車人機界面設計的改進。

HMI與自動駕駛的互聯(lián)

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

在設計人機界面時，在考慮以下方面之前，將不考慮任何級別的駕駛自動化：

乘客應該知道汽車的當前性能、哪些功能被啟用、哪些功能被關閉；

如果車輛要求乘客采取特定措施，則應告知乘客；

乘客應該充分了解車輛如何與當前的駕駛環(huán)境相互作用；

在手動和自主模式之間切換時，應該采用標準化的方法來顯示信息并啟用功能。

HMI界面設計以提高可用性非常具有挑戰(zhàn)性，但對于AV的未來至關重要

對于HMI設計人員而言，最具挑戰(zhàn)性的任務之一是確保自動駕駛汽車在現(xiàn)實世界中的可用性。為了完成與同時接近南極和北極的任務，OEM需要將汽車轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿佑嬎阏?，同時使其易于駕駛和管理。這就是制造商有時對HMI系統(tǒng)設計采用簡約方法的原因。但是，這引出了下一個問題：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自動駕駛汽車設計最困難的部分是缺乏標準化，這會導致駕駛者感到困惑和駕駛新車時出錯的危險情況。讓我們以流行的自動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設計元素來告知駕駛員轉(zhuǎn)向過于靠近左側(cè)車道邊界。人機界面系統(tǒng)設計的一致性對于在AV中提供可用性至關重要。

考慮駕駛員的年齡是車輛可用性的另一個微妙但至關重要的問題。在汽車HMI設計中，視覺指示的大小和顏色，音量和聽覺指示的頻率應根據(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在HMI界面設計中得到體現(xiàn)。

人機界面設計應使驅(qū)動程序始終處于循環(huán)中，以贏得他們的信任

兩項關于自動駕駛汽車信任度的調(diào)查結果

資料來源：Statista –自動駕駛致命事故損害信任

對于自動駕駛汽車，信任與當今汽車的汽油一樣至關重要。對自動駕駛概念的信任意味著對汽車將安全，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的信心。在這種情況下，創(chuàng)建HMI自主車輛設計意味著在人與車輛之間設計近乎絕對的信任。

遵循以下人機界面設計原則可提高駕駛員的信任度：

告知乘客有關AV使用階段（使用前，學習，駕駛等）的信息

告知乘客自動駕駛事件（進入車輛，激活，手動模式，過渡模式，自動駕駛模式等）

考慮影響信任的因素，例如請求反饋，通知錯誤以及提供機密性和自定義

在用戶交互過程中調(diào)整HMI設計元素

HMI自動駕駛汽車系統(tǒng)必須向乘客保證自動駕駛汽車完全負責這種情況并了解周圍環(huán)境。在實踐中應該如何看待？首先，系統(tǒng)應該能夠與交通參與者進行通信。然后，HMI設計人員的任務是根據(jù)前面提到的原理通知用戶，但避免數(shù)據(jù)過載，因為這也會降低信任度。

HMI系統(tǒng)設計應提高人員意識并最大程度地減少自動化方面的不確定性

在人機界面系統(tǒng)設計的每個階段，我們都強調(diào)了駕駛員意識的重要性。在整個旅程中，駕駛員應了解車輛的性能、及時接收警告，并在車輛或路況需要時監(jiān)控道路路況。如果車輛或道路條件需要它，在所有這些任務中，人機界面是一個有效的中介。

根據(jù)駕駛自動化水平的不同，自動駕駛汽車中的HMI設計應允許用戶在不同程度上監(jiān)視、識別和控制汽車。向駕駛員提供清晰、及時的信號、以告知駕駛員車輛可能需要人機交互，這是安全自動駕駛的堅實基礎。而且，未來的汽車應該理性地解釋人類的反應。這包括如果系統(tǒng)識別人類的方向是危險的，就忽略它們。

人機界面設計應提供舒適性，同時減輕壓力和增加信息娛樂功能

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

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

當HMI設計師尊重安全的基本需求時，乘客實際上可以感到舒適和放松。在這之后，是時候進行個性化的方法，設計人機界面以提供難忘的用戶體驗。以大眾汽車的自動駕駛電動概念車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顯示設計允許我們播放電影、進行視頻通話、查看導航圖以及探索其他增強現(xiàn)實和娛樂選項等。

為了設計安全舒適的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、在何處以及何時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可操作的信息。然后，HMI設計人員應考慮何時顯示特定信息，以在車輛、環(huán)境和駕駛員之間進行安全有效的通信，且不要忘記HMI設計方法的一致性。

一旦所有這些挑戰(zhàn)都得到充分解決，自動駕駛汽車將以新的動力發(fā)展。HMI設計可以充當催生自動駕駛未來的催化劑。

審核編輯 ：李倩