未來量產汽車駕駛室界面的功能構想研究

宮效乾

摘要：在未來的人類生活中，更加自動化、智能化的日常使用設備將會不斷更新并不斷普及，“汽車”這一類交通工具對人類生活的重要性不言而喻。因此，未來的汽車設計師就需要針對當前及潛在用戶的需求對量產汽車各方面進行優化。筆者將對現市場中存在的量產汽車駕駛室構成、其對駕駛員的反饋等問題進行淺析，并通過本文的研究來對未來生活中量產汽車駕駛室的界面構成、顯示項目、汽車在某些特定條件下對駕駛員的反饋等問題提出構想。力求使未來的量產汽車在人類的生活中更加方便且實用。

關鍵詞：未來量產汽車;駕駛室界面;構想;反饋

中圖分類號：TB472文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2021）02-0105-03

何為“未來量產汽車”？即在人類的未來生活中的工廠可進行量產并投入市場進行銷售的汽車。而駕駛室部分的布局與功能操作對駕駛員在汽車的使用上來說極其重要，本文將對未來汽車的駕駛室界面以及各個部分的功能進行設計構想，包括未來汽車駕駛室的各個硬件部分的組成與功能及示例、未來量產汽車駕駛室對駕駛員的直接反饋功能等部分，結合人類的生理結構等要素及其相關理論為前提進行分析，對當前量產汽車駕駛室中的不足加以辯證，并提出“如何將其改進”等觀點，意在對人類未來生活中所使用的量產汽車進行更加智能化、更加自動化的設計構想，使駕駛員在使用汽車時獲得更舒適、更便捷的駕駛體驗。

1 汽車駕駛室界面概述

在當前市場中的各個品牌量產汽車上，駕駛室界面的部件配置相對較為統一。市面上的量產汽車駕駛室中界面的構成部分大體上包括：汽車儀表盤（轉速表、剩余油量、里程表、機油表以及汽車各個內部電子元件的指示燈等）、方向盤及方向盤安全氣囊蓋上的多功能操作界面（手機通話、藍牙音樂播放控制鍵等）、換擋擋桿或換擋撥片、中控臺顯示屏及其他功能操作界面（空調控制系統、座椅控制系統、車內空氣循環系統、車內氛圍燈控制系統等）、駕駛員座椅、油門及剎車控制系統等部分，敞篷類車型具有棚頂控制等其他功能操作控制系統，部分豪華車型具有座椅后部顯示屏控制系統、棚頂顯示效果控制系統（星空頂效果，例如BENTLEY賓利等品牌）等，本文主要針對相對平價的、市場保有量相對較高的車型進行分析與設計構想。

2 汽車駕駛室界面功能現存問題

研究和市場都表明，全球范圍內對于汽車電子產品應用的趨勢會一直延伸下去[1]。在當前市場中的各個品牌量產汽車駕駛室中，若以智能化、自動化為前提條件分析，各個部分都存在一定的設計缺陷。例如，在汽車儀表盤的顯示效果中，有相當一部分的元素是對駕駛員在駕駛汽車過程中沒有較大幫助的，過多的指示燈在汽車內部元件出現問題時，對駕駛員所表達的意思并不明確，從而使駕駛員更加無法集中駕駛或了解汽車運行情況;在方向盤安全氣囊蓋上的多功能操作界面上，駕駛員在行駛過程中會存在對某些功能鍵的誤操作，從而影響駕駛員的注意力;中控顯示屏的朝向不論是向駕駛員方向傾斜或是面對汽車正后方，駕駛員都需要將頭部朝向中控顯示屏進行操作，在行駛過程中會增加安全隱患;某些品牌量產汽車的座椅部分缺乏人性化的設置，例如座椅表面材料缺乏柔韌性和透氣性、座椅形狀與人體軀干沒有達到很好地匹配，容易使駕駛者產生靜態疲勞[2]等;在駐車狀態下發動汽車時，某些情況下會出現檔位錯誤從而發生進一步的誤操作，增加了路面上的安全隱患等。

3 未來量產汽車駕駛室界面的功能構想意義

在對當前市場中的消費級主流量產汽車車型的調查并加以研究分析后，筆者發現當前市場中相當一部分車企對于量產汽車駕駛室界面的重視程度相對于其外觀方面來說并不算高。但筆者認為，量產汽車駕駛室的部分布局與功能操作對于駕駛員來說極其重要，而目前市場中的量產車型駕駛室界面，信息顯示得不夠直觀、不夠全面，不足以讓駕駛員更好地了解自己的汽車，并從而更好地使用、養護它們。盡管目前市場中大部分量產車型已經配備相當完善的主動安全功能，例如VOLVO沃爾沃對其量產車型S90轎車配置的Pilot Assist自動駕駛輔助系統、City Safety城市安全系統及主動剎車、避讓等，但在更加智能化、數據化的未來社會，量產汽車駕駛室界面的基本功能同樣需要更加智能與數據化，更加符合人機工程學，并更加重視汽車本身（智能硬件系統等）與駕駛員之間的交互，使其反饋給駕駛員的信息更加直觀、準確與全面。

4 未來量產汽車駕駛室界面的基本功能構想

4.1 方向盤基本功能構想

在唐納德.A.諾曼的《設計心理學1：日常的設計》中，作者提出“汽車應該使用聽覺呈現加速指令，司機的座位側面或方向盤應該提供觸覺上的震動，用以警告自己不要離開自己的車道”[3]。在未來的量產汽車中，方向盤可以進行變形設計，可將圓形方向盤更換為類似于游戲機手柄外觀的方向轉換設備（現部分跑車、賽車等具有類似的方向盤，旨在簡化變更方向時駕駛員肘部、肩部等部分需要進行的操作，使方向變更更加直接）;在功能操作界面中，可將實體按鍵變更為虛擬按鍵，并具有鎖定功能（在行駛過程中，駕駛員在對方向盤上的功能界面進行操作之前，進行手勢或語音操作，將方向盤部分功能界面進行解鎖，防止誤操作），并設有“完全自動駕駛”操作功能以及汽車啟動、熄火鍵。

4.2 儀表盤顯示界面基本功能構想

在未來的量產汽車中，汽車儀表盤的界面構成可簡化為以下幾個部分：速度表、剩余油量、里程表、檔位顯示、內部電子元件運行指示燈五個部分。在速度的顯示中，超過汽車正常運行轉速時速度表呈黃色，處于正常運行轉速時呈白色，超速或其他異常情況時呈紅色;剩余油量以百分比電池圖樣進行顯示;里程表的顏色分為綠色和紅色，若汽車行駛到了需要進行保養的里程數或需要更換機油機濾時，里程表顯示數字為紅色，通常情況下為綠色;當駐車在啟動時，檔位顯示燈將會對駕駛員進行提醒，紅燈為倒擋、綠燈為前進檔、黃色為駐車擋及P擋;內部電子元件運行指示燈呈長條狀，左部為部件燈，右部為該元件具體情況說明。

4.3 座椅基本功能構想

在未來的量產汽車中，駕駛員座椅可設有頸部保護裝置、肩部保護裝置、腰部保護裝置等;駕駛員在對座椅進行調節時，操作界面可設于方向盤氣囊蓋上或駕駛員左前方中控臺上，以便駕駛員在最佳視角中快速對座椅進行調節。

4.4 檔桿基本功能構想

在未來的量產汽車中，檔桿可設于方向盤左部或右部邊緣，駕駛員可通過手勢對檔位進行更換，用拇指向上滑即前進檔，向下滑即R檔（倒車檔），單擊即N檔（空檔），雙擊為P檔（駐車檔）。

4.5 中控臺界面基本功能構想

4.5.1 中控臺顯示屏界面構想

在未來的量產汽車中，基于當前市面上的量產汽車中控屏現有功能之外，可增設一鍵報警功能、汽車行駛模式變更（運動狀態、節能狀態、通常狀態等），并且對原有功能（導航功能、多媒體功能、車內氛圍燈功能等）進行更加智能化、自動化的優化。

4.5.2 除屏幕外其他操作界面構想

在未來的量產汽車中，空調控制系統、車內循環控制系統、座椅功能（加熱或通風）等功能可相對進行更加智能化、自動化的設計，更可將其按鈕直接省略，將該些功能置于中控臺顯示屏界面中，對汽車進行一體化的直接控制操作。

4.6 油門及制動基本功能構想

在未來的量產汽車中，可延續現有的油門及制動操作方式，并對其進行更加智能化、自動化的優化設計（汽車智能系統根據路面情況進行自動操作），例如主動超車等功能。

5 未來量產汽車駕駛室界面的人機交互及進階功能構想

在未來量產汽車的駕駛室界面中，人機交互部分需要被汽車設計師更加重視。本田宗一郎所說的三觀主義“現場、現物、現實”，是要運用全身和感覺，傾注全知全能處理事情[4]。駕駛員需要在觸覺、視覺、聽覺等多方面來更加了解自己汽車的狀態，人機交互的實用性、舒適度等方面將對駕駛員在駕駛過程中產生更大更深地影響。

5.1 對駕駛員觸覺上的反饋

5.1.1 通常情況下的反饋

在未來的量產汽車駕駛室界面中，對駕駛員觸覺方面的反饋主要體現在方向盤、換擋擋桿和駕駛員座椅上。首先，在駕駛員座椅上，駕駛員在正常進行駕駛操作時，駕駛員座椅將對駕駛員進行身體上的包圍防護，在汽車處于坑洼路面時座椅將自主進行對震動的消除;其次，在駕駛員進行換擋時，非實體檔桿的每一

次檔位切換將模擬真實阻尼感，實體檔桿的每一次檔位切換將配置阻尼器;最后，方向盤在駕駛員進行正常駕駛操作時將會實時進行震動或搖晃狀的反饋。

5.1.2意外情況下的反饋

在唐納德.A.諾曼的《設計心理學4：未來設計》中，作者提出“假如車子對適當的指令顯出順從、優雅的反應，但對不合理的指令顯出遲疑或不情愿的反應”[5]，從而可以設想在駕駛員進行錯誤的駕駛操作時，未來量產汽車駕駛室中的部分部件將會對駕駛員進行實時地觸感提醒或自動拒絕駕駛員的異常操作（拒絕執行駕駛員的異常指令）。例如，在未打開轉向燈或在危險區域視線盲區內右后方、左后方出現其他車輛時，方向盤將會自主進行對駕駛員的警示提醒（震動或無法進行旋轉操作），在汽車出現嚴重交通事故時，方向盤也將具有對駕駛員心率、血液濃度等指標的測試判斷功能;駕駛員座椅在駕駛員誤操作時也將會進行震動效果的提醒，實體檔桿在駕駛員接下來的錯誤操作時同樣會出現震動或無法進行換擋（汽車起步時，后方非安全車距內有障礙物或其他車輛時，將會暫時無法進行倒檔的轉換）的提醒。

5.2 對駕駛員視覺上的反饋

5.2.1 通常情況下的反饋

在未來的量產汽車駕駛室界面中，對駕駛員視覺方面的反饋主要體現在中控臺屏幕和儀表盤部分。首先，儀表盤部分將在駕駛員進行正常駕駛操作時相應地對進行顯示上的反饋，例如在駕駛員進行檔位切換時，儀表盤部分將顯示出當前的檔位及將要變更的檔位;在正常的行駛過程中，全車外包圍部分將會對周圍接近的樹木、建筑、人、物、車輛等障礙物進行掃描，并在駕駛室內的中控臺屏幕中作為一部分模塊對駕駛員進行提醒。

5.2.2 意外情況下的反饋

在駕駛員進行錯誤的駕駛操作時，駕駛室中的部分部件將會對駕駛員進行實時的視覺效果上的提醒。例如，在進行錯誤的檔位切換時，儀表盤中的檔位顯示部分和駕駛室部分的氛圍燈會顯示為淺紫色，對駕駛員進行提醒，讓駕駛員察覺到其錯誤操作;在汽車發生嚴重的交通事故時，駕駛室氛圍燈將會顯示為淺藍色，以對駕駛員進行情緒上的穩定，從而使駕駛員能夠順利地進行下一步的操作。

5.3 對駕駛員聽覺上的反饋

5.3.1 通常情況下的反饋

在未來的量產汽車駕駛室界面中，對駕駛員聽覺方面的反饋主要體現在汽車的預置智能系統上。在未來的汽車智能系統中，主要的功能體現即更加具有科技感、自動智能效果的語音系統。例如，在駕駛員打開車門進入并啟動汽車時，汽車的智能系統會對駕駛員進行“歡迎回來”“您好，XX”等問候語，并對當前室外溫濕度、常去地點行駛路段路況、汽車啟動及各個部件的運行狀態（胎壓、燃油剩余、水箱及發動機溫度等）進行實時播報，并對駕駛員駛出車位時進行轉向燈的開啟提示;在駕駛員操作汽車行駛的過程中，智能系統將在車輛進行變道、超車、入彎等狀態時對駕駛員進行語音提示;在駕駛員將車輛停穩并熄火時，智能系統將會使用備用電源對駕駛員進行鎖車前的語音提示，例如駕駛員是否將電子手剎開啟、所有車門及車窗是否關好并鎖好，方向盤是否打正等情況;在駕駛員對汽車的其他操作中，可通過語音控制對汽車進行音樂播放、路線導航、汽車行駛模式變更等進行指示。智能系統還可對單次駕駛進行燃油使用、路線規劃等情況進行評估，為駕駛員下一次的駕駛提供參考。

5.3.2 意外情況下的反饋

在未來的量產汽車駕駛室中，智能系統將對駕駛員和汽車的異常狀態進行自主判斷評估并進行提醒或其他進一步操作。首先，在汽車行駛過程中，當駕駛員進行錯誤的駕駛操作時（變道前未開啟轉向燈、逆向行駛、超速行駛、闖紅燈等異常駕駛狀態），智能系統將會對相應情況進行主動判斷，并結合上述觸感、視感等對駕駛員進行警告;在駕駛員進行倒車或駛入車位時，智能系統將結合車周雷達、中控臺屏幕等部件對駕駛員進行實時提示;在汽車或其內部某部件產生故障時，除了上述儀表盤在視覺上的提示之外，智能系統將會進行實時播報（何時何處產生了故障、對行駛的影響、應該何時去何處及如何進行修理等）：在駕駛員被劫持、被脅迫等情況時，駕駛員可通過預設的某句話或某個操作對智能系統表達當前狀態，智能系統也會通過駕駛員預設的、特定的某種效果對駕駛員做出回應，并實施報警;在智能系統判斷汽車出現了嚴重的交通事故時，將會結合觸覺和視覺效果，使用語音與駕駛員進行交流，進一步穩定駕駛員的情緒，并詢問駕駛員的身體狀況，在必要時將自動聯網報警及聯系就近的醫院，對駕駛員實施最快的救助。

6 結語

本文主要針對未來量產汽車的駕駛室進行了關于其方向盤、儀表盤、座椅、檔桿、中控臺界面、油門和制動控制及未來汽車智能系統對駕駛員觸覺、視覺、聽覺三方面的不同反饋等方面的設計構思。

汽車作為人們必不可少的交通工具，在人們的生活中占有越來越重要的地位，在未來生活中，人們對汽車本身的要求會越來越高，對其自動化、智能化、人性化水平的需求也將越來越苛刻。所以，設計師在設計未來量產汽車及其駕駛室界面時，應當更加考慮如何提高駕駛員駕駛體驗，如在自動化、智能化、人性化等方面，力求使未來的量產汽車在人們的生活中更加方便且智能。

參考文獻

[1]（美）Lawrence D Maloney安全汽車的開發在鼓點聲中提速[J].工業設計，2007

[2]杜海濱，趙妍，胡海權.KAMA智能挖掘機設計中的人機因素[J】，人類工效學，2016.

[3]（美）Donald Arthur Norman.設計心理學1：日常的設計[M].北京：中信出版社，2015

[4]（日）巖倉信彌，本田的設計造型哲學[M].北京：東方出版社，2013.

[5]（美）Donald Arthur Norman.設計心理學4：未來設計[M].北京：中信出版社，2015