如果沒有人機(jī)界面，駕駛員將無法與自動駕駛汽車（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駕駛汽車成為日常現(xiàn)實(shí)。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(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(shè)計(jì)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(guān)的服務(wù)。那么，汽車制造商和OEM在開發(fā)自動駕駛汽車概念時(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駕駛汽車的大腦，因此界面和交互場景應(yīng)該是明確的，而在自動駕駛汽車中，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(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(shè)計(jì)人機(jī)界面時(shí)，在考慮以下方面之前，將不考慮任何級別的駕駛自動化：

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，但對于AV的未來至關(guān)重要

對于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)橐苿佑?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HMI系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用簡約方法的原因。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自動駕駛汽車設(shè)計(jì)最困難的部分是缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，這會導(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)于自動駕駛汽車信任度的調(diào)查結(jié)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(dāng)今汽車的汽油一樣至關(guān)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(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

告知乘客自動駕駛事件（進(jìn)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(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自動駕駛汽車系統(tǒng)必須向乘客保證自動駕駛汽車完全負(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@也會降低信任度。

HMI系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)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(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)駕駛自動化水平的不同，自動駕駛汽車中的HMI設(shè)計(jì)應(yīng)允許用戶在不同程度上監(jiān)視、識別和控制汽車。向駕駛員提供清晰、及時(shí)的信號、以告知駕駛員車輛可能需要人機(jī)交互，這是安全自動駕駛的堅(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(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(shí)，駕駛員知道在道路上發(fā)生特殊情況時(shí)該怎么辦。在自動駕駛中，通過語音命令和聲像通信，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(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，自動駕駛汽車將以新的動力發(fā)展。HMI設(shè)計(jì)可以充當(dāng)催生自動駕駛未來的催化劑。

審核編輯 ：李倩