自動駕駛汽車車載人機交互界面設計趨勢

安琪

摘 要：近年來各車廠都在做自動駕駛測試，自動駕駛逐漸走進大眾視野，成為顛覆傳統車載設計的新領域。自動駕駛的出現讓移動空間更加自由，駕駛員的注意力與操作得以解放，那么車載人機交互的設計應該考慮在多元化的使用場景下如何傳達信息，使駕駛員與乘客獲得更好的心流體驗。本文將從行駛安全、智能出行、情緒感知、沉浸體驗等四個方面進行深入探討自動駕駛汽車車載人機交互界面的設計趨勢。

關鍵詞：安全;智能;人機交互;設計

過去的汽車設計和制造始終圍繞“駕駛”，目前智能科技技術不斷革新，自動駕駛級別不斷的上升，未來用戶在出行體驗中進行人機交互的方式會更加自由，隨著自動駕駛技術逐漸成熟，硬件設備、人機交互方式、車輛的功能、出行場景體驗，以及用戶的情感訴求都會伴隨自動駕駛技術的成熟而豐富多樣，乘與載的需求不斷弱化，娛樂和智能化、個性化需求在不斷強化。人機交互界面（HMI）在其中會起到至關重要的作用。通過對概念車、量產車以及各行業前瞻技術的多方面的研究，發現未來自動駕駛汽車車載人機交互界面設計將以提升安全性、智能化、情感感知、沉浸式的目標發展。本文也將從這四個方面進行闡述。

1 界面信息安全性傳達，為行程護航

自動化解決了人類任務性能的不精確性和可變性，同時也產生了新的安全問題。而隨著HMI和安全轉移控制算法的發展，自動化和駕駛員之間的智能控制是人因因素研究人員在自動駕駛中面臨的一個重大挑戰。未來的自動駕駛車載系統應在行駛過程中給駕駛員傳達出清晰、及時的信息告知車輛性能，以便及時接受警告，并在車輛或者路況需要時及時監視路況，為行程保駕護航。

2 趨于智能化軟硬件，打造智能互聯

在人工智能、大數據和物聯網的加持下，人與車關系、車與車關系、車與道路關系更智能的整合在一起，無人駕駛汽車能夠像人一樣操控汽車的性能，三維數字地圖、人工智能、AR技術、人工智能、機器視覺等多種技術融于一體。

2.1 三維數字地圖

高精三維地圖是自動駕駛技術不可缺少的重要一環，它比普通導航地圖更精準、更詳細，不僅僅是一張地圖的功能，還能對周圍的環境精確探測，預警將要經過的區域路況情況，更精預判與識別路上行人車輛。自動駕駛車輛地圖由于是根據真實環境制作，所以需要實時更新，才足以提供更精準的信息。然而該行業在市面上并未有系統性標準，各大公司在內部研發，缺少數據共享。這些因素都是妨礙自動駕駛技術快速發展的重要原因。

2.2 人工智能

人工智能平臺將人機界面和車輛傳感器、虛擬助手、云信息集成在一起，針對汽車環境進行優化，適應用戶的個人偏好和習慣。人機界面就像一個具有前瞻性的指揮中心，而人工智能就像人機界面中的指揮家。虛擬語音助手可以深度學習，識別用戶的情緒，打通車內軟硬件，通過情境化的交流互動，提高乘客的感知，減輕駕駛壓力讓乘客感到舒適和放松，以確保車輛與乘員之間的順利互動。

2.3 AR HUD

AR-HUD從上帝視角關注全局信息，為人機交互提供新的設計思路，用戶身臨其境虛擬空間，虛擬信息結合道路情況實時出現在前方，避免出現分散駕駛員注意力的情況。眼球追蹤，實時感知瞳孔凝視位置等技術都可以與AR-HUD結合，將更加準確的信息定位提供給駕駛人員，同時為用戶定制個性化體驗要求。在未來AR-HUD的應用中，全息技術、3D、眼球追蹤、面部監測等技術也會融入AR-HUD中。這些技術提供了廣泛的優勢，帶來了最佳的駕駛體驗，從而最大程度地提高了道路安全性。

3 更深層次的情感感知，營造舒適體驗

未來汽車的交互思考更多的是如何回應用戶的需求，緩解用戶負面情緒，提升產品體驗。情感化感知可從駕駛者與駕乘者角度切入，從自動駕駛安全性與駕駛娛樂性這兩個方面體現。在駕駛過程中，駕駛者容易出現令人情緒緊張的體驗，如果這種情緒被汽車自動識別后直接切換為自動駕駛的模式，這種體驗有利于行駛安全，為出行安全多一層保障。而對于駕乘者而言，情緒改變影響車內環境舒適度，能夠提升乘客在車內的體驗。例如當乘客有困意，昏昏欲睡時，智能技術自動識別面部情緒，依據車內環境進行多感官特征調整，將空調溫度調低幾度，并且音樂自動切換為節奏感強的活力樂曲，音量升高，香氛自動散發出醒神的香氣，車內氛圍燈提亮色調，語音提示駕駛者減速。將情緒的檢測與車內外的技術聯動成為一個整體，讓汽車從用戶需求底層出發，提供真正意義上的用戶個性化定制，形成陪伴式、緊密型的人車關系。

未來汽車就像朋友一樣，與人交流、互動，它將成為一個具有情感感知能力的智能伙伴，根據用戶的不同需求提供相對應的幫助，在與用戶互動的過程中，通過不斷的深層學習和技術分析來進化情感感知，讓機器領會移情的能力。在未來的交通體驗出行中，產品提供給人的將不僅僅只是物理需求，還有更深層次的自然情感感知，這也是未來自動駕駛汽車HMI設計的核心。

3.1 多模態的車內自然情感交互

未來智能座艙賦予用戶的是自然交互體驗，所謂“自然

交互”，就像人與人之間的對話一樣，駕駛員可以通過聲音、手勢、眼神等多種方式組合在一起與車輛進行互動。不需要多余的動作和形式化的交流，自然的進行人和汽車的交互。考慮到司機分心的危險性，交互形式加入語音識別，手勢識別、表情識別及視線追蹤等多模態的方式，讓行駛更安全。另外還有識別聲音中的情緒，也是車內自然語言處理難度更大的交互方式。這些更自然的交互方式，都會成為未來交互方式的一個發展趨勢。

3.2 真實有趣的車外情感交互

在自動駕駛的場景中，車內人與人交流，車外車與車、車與人之間也可交流，將車的語言擬態化，用表情、圖形信息來與車、人交流，還原最本質的交流方式。

4 多場景沉浸式，體驗更智能座艙

智能座艙能夠為用戶帶來豐富的體驗空間，承擔著完成人機交互、用戶與車輛溝通的任務，使車輛成為不同場景的移動空間，駕駛不再是唯一的任務，游戲、電影、會客、閱讀、休息等多種行為都將慢慢成為車內用戶體驗的車內場景。用戶全面掌控車內駕駛娛樂體驗。智能車控讀取用戶信息，即可為之調整到最舒適的體驗模式，通過個人設定，也可定制自己的個性化場景。不同的場景中，主題化會讓信息內容更富有情趣，未來用戶會更加追求個性化的定制氛圍，充分享受智能座艙這個空間。

4.1 沉浸式信息的空間傳達

隨著液晶顯示屏幕的異型化發展，信息不僅僅停留在中控和儀表上，屏幕可以設置在任何地方，多屏聯動將是未來的一大發展趨勢。未來物理按鍵由更多智能化的交互替代。結合手機、智能穿戴設備、車內外屏幕、投影進行多屏聯動體驗，整體聯動全方位的信息，營造銜接時間和場景的立體信息空間。觸覺交互的引入，能夠營造更直觀的用戶體驗，讓駕駛員始終將視線保留在道路上，減少司機的分心還有精神負擔。同時，更大更高清晰度和一體化屏幕也將會成為車內屏幕趨勢。讓用戶查看更加豐富的無界信息。享受更沉浸式的信息傳達體驗。

未來的自動駕駛已不同于傳統的人工駕駛，它考慮的不僅僅是駕駛員與乘客的場景使用需求，除了重視人與車之間的信息交流外，同時重視車內環境與人的關系，車外環境與車和人的信息交流。未來，自動駕駛將融合更多的新技術，加入更新更有趣味性的交互方式，為駕乘者帶來更好的用戶體驗。

參考文獻：

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