汽车HMI设计如何打造全新驾驶体验？

HMI 从根本上改变了驾驶员与汽车的交互方式。现代汽车比以往任何时候都更强大，它变得非常类似于智能手机。但是你真的知道 HMI汽车设计有多复杂吗？

本文将深入探讨：

什么是汽车 HMI；

它如何使驾驶员受益；

它包含哪些技术；

在不久的将来它将如何发展。

汽车 HMI 定义

什么是汽车HMI？汽车HMI（又名人机界面）是一组功能元素，可让驾驶员与车辆进行通信。

这些可以包括：

仪表；

HUD；

后座娱乐；

语音操作系统；

触觉技术等。

无论功能列表如何，舒适性和安全性是任何界面的最终优先事项。它们必须是——HMI 是与车辆及其周围环境交互的不可或缺的方式。事实上，界面非常重要，以至于有些人将其视为购买汽车的决定性因素。

但是 HMI 到底是如何改善驾驶体验和安全性的呢？

汽车 HMI 和驾驶员体验

HMI打破了驾驶员和车辆之间的障碍。例如，这种连接是通过语音命令实现的。驾驶员不必为了按下按钮或查看小型多媒体屏幕而分散注意力。有了这样的系统，任何行动都像说出几个字一样简单。这使得交流更加顺畅和自然。

系统了解你的偏好，进一步增强了体验。将直观的控件添加到混音中——你将获得驾驶员所能拥有的最舒适的体验。

以下是汽车HMI的一些示例：

气候控制。一个常见的交互可以像这样进行，系统会自动设置一个舒适的温度，然后询问司机是否喜欢。比如，司机说他们更喜欢凉爽的空气。因此它会相应地调整温度并记住未来的设置。

座椅控制。你可以想象一个类似的情况，HMI可以帮助驾驶员根据自己的喜好调整座椅位置，然后将其保存并设置为在特定条件下激活。如果车辆具有按摩功能，则其设置将以相同的方式存储。例如，当司机在一天中的特定时间下班返回时，按摩被设置为开始。

事件、地点、媒体。该系统可以保存用户最喜欢的地点、音乐和事件。它还可以根据驾驶员的喜好发出提醒或建议。

今天的大多数 HMI 还可以与连接的汽车应用程序集成，这是非常有用的。

HMI和驾驶安全

如上所述，HMI 汽车系统的建立是为了拯救生命。为此，它们为驾驶员提供了大量有关车辆状态和周围环境的信息，这是通过传感器实现的。

现代汽车有很多这样的东西，因此，驾驶员可能会收到以下警报和通知：

低燃料/能源；

燃料/能源消耗率；

胎压；

引擎问题；

靠近其他车辆；

接近车道限制；

天气状况;

路障等。

所有这些通知都有细微差别。根据问题和中继所述问题的传感器类型，HMIs有两种响应方式。或者说，它的反应可以分为两种类型：

反应性。这些非常简单，反应性警报告诉驾驶员已经发生的事情——例如，其中一个车轮的轮胎压力过低。

积极主动。这些警告驾驶员潜在的危险。例如，系统分析该地区的天气数据并注意到计划路线中有道路被冰覆盖。然后，它会建议你选择另一条路线，或者完全推迟旅行。

值得一提的是，如果 HMI 的设计没有考虑到驾驶员的视线，那么访问所有这些信息可能弊大于利。必须尽量减少干扰，并且必须以简洁、易于理解的方式传递大量数据。理想情况下，驾驶员根本不需要将视线从道路上移开。

作为驾驶员助手的 HMI

私人助理服务曾经是专为精英人士保留的奢侈品——关键词是“一次”。如今的数字助手既普通又实惠。尽管Siri和Alexa之类的智能语音助手正在接管我们的家庭，但智能人机交互助手正在进入汽车行业。

该行业已经从一些参与者那里看到了例子：

2015 年，丰田发布了Kirobo Mini。这是一个 10 厘米高的机器人，可以与司机交谈，并对他们的情绪作出反应，建议旅游路线和参观的地方，并提供音乐推荐。

2019年，宝马推出了智能个人助理。它可以提供方向、预订餐厅、了解司机的喜好、对他们的情绪做出反应，甚至可以聊天（尽管是在非常初级的水平上）。

这两个项目的创建都是为了让司机与车辆的关系更加个性化。归根结底，HMI 和汽车通常被认为是理所当然的，就像任何消费品一样。这样的虚拟助手可以帮助司机重新点燃他们对这个过程的兴奋感，使其更具吸引力和情感。

汽车 HMI - 全新的汽车体验

汽车 HMI 彻底改变了驾驶员与车辆互动的方式。这一切都要归功于现代汽车所采用的技术。透明的 HUD、车内支付和驾驶员监控系统等曾被视为科幻领域的东西现在已为大众广泛使用。

让我们仔细看看现代汽车 HMI 的典型技术元素。

数字仪表盘

仪表盘是一个仪表板，带有显示车辆状况的仪表和指示器。我们今天在汽车中看到的是数字仪表盘，它有更多的可用指标，提供以下方面的数据：

速度;

燃料/能量水平；

燃料/能源消耗；

旅行距离;

路线图；

内外温度；

通风口状态；

时间等。

数字仪表盘还可用于控制信息娱乐系统、电话和导航。调整车辆的舒适度设置通常也是通过集群完成的。

平视显示器 (HUD)

平视显示器 (HUD) 是安装在仪表板上的透明屏幕。它显示相关的行程和车辆数据，同时保持在驾驶员的视线范围内。

后座娱乐系统 (RSE)

后座娱乐 (RSE) 是一种允许后座乘客上网、与社交互动并享受多媒体内容的系统。他们通常可以通过内置触摸屏管理电视、电影、广播和音乐。

语音操作系统

语音控制已经取得了长足的进步。人工智能、机器学习、自然语言处理和认知计算的发展帮助克服了语音操作系统之前存在的一些严重问题。

一方面，现代语音操作系统在口音方面几乎没有问题。当不确定如何解释一个命令时，他们也会要求说明，他们能做的范围也就扩大了。

它们的功能非常强大，能够：

提供方向；

提供有关汽车状态的信息；

发出警报和警告；

调节温度和座椅位置；

控制多媒体；

打电话;

等等。

语音控制的一个巨大好处是，驾驶员无需将目光从道路上移开即可与他们互动。这使得高质量的 VOS 成为在某些情况下使用仪表板的更安全的替代方案。

触觉技术

触觉技术也称为 3D 触摸。它通过移动、推动或振动为用户提供触觉。当你按下键盘上的按钮时，你的智能手机会轻微振动吗？那就是触觉。

在汽车领域，该技术主要用于警告。以通用汽车的安全警示座椅为例，当汽车传感器检测到碰撞风险或车道偏离时，驾驶员座椅会振动。

有些人可能认为这项技术有些多余，然而，它肯定有它的用途。触觉警报在不强迫驾驶员将视线从道路上移开的情况下发挥作用。它们马上就会被注意到，但也比闪烁的灯光或响亮的哔哔声更不容易分散注意力。

车内联网支付

司机现在几乎可以随时随地支付任何费用。那是因为一些现代 HMI 具有特殊的电子钱包。在生物识别 ID 的保护下，这些功能与任何其他数字钱包一样。而且它们对于支付道路通行费和停车费非常有用！

汽车经销商也可以从车载钱包中受益。例如，客户可以在完成试驾后立即购买车辆。

当然，今天这项服务是非常有情境的。但它的可能性只会越来越大。

驾驶员监控系统

这就是科幻小说的内容。驾驶员监控系统使用特殊摄像头跟踪你的面部表情。根据系统的不同，他们可以确定：

司机累了；

司机分心；

司机的目光不集中；

司机苦恼。

如果司机的注意力不在路上，汽车就会发出警报。它可以是仪表板上的声音或视觉信号。人工智能助手可以建议司机休息。这确保了车内和车外所有人的安全。

但这项技术颇具争议。毫无疑问，它引起了重大的道德和隐私问题。一想到一直被监视，就觉得很不舒服。更糟糕的是，录像被泄露或交易。

原始设备制造商将不得不克服许多法律和安全障碍（如果他们关心公众意见的话）。尽管如此，专家们一致认为，驾驶员监控是实现全自动驾驶车辆的必要步骤。

车内体验

设计汽车HMI是一项挑战，必须考虑到视觉吸引力、可用性，以及最重要的——安全性，这证明了任何团队的能力。

话虽如此，让我们分析汽车中车内体验的不同方面，并了解其最大趋势。

资讯娱乐

几十年来，信息娱乐模块一直是主要产品。但随着时间的推移，它们的功能已大大增加。

现代信息娱乐系统让用户：

听收音机;

收听歌曲播放列表；

看卫星电视；

看视频;

收听不同的流媒体服务；

浏览网页;

管理导航；

控制车内舒适设置；

打电话;

将文件、联系人和地点添加到收藏夹。

此外，所有这些功能都可以通过:

纽扣;

操纵杆；

触摸屏；

司机的声音。

自然地，设计这样一个功能丰富的系统具有挑战性，而不仅仅是出于审美原因。问题是，现代信息娱乐需要大量屏幕空间。因此，准备好在 HMI 中看到越来越大的显示器吧。

事实上，信息娱乐屏幕正在迅速成为一个核心。即将到来的拜腾M-Byte将拥有迄今为止最大的一个。它的48英寸柱对柱显示器几乎和挡风玻璃一样宽。

该车还将为乘客配备更小的屏幕，它代表了 HMI 汽车设计中的另一种流行趋势。再也不用在路上争论看哪部电影了！每个人都可以享受他们选择的任何媒体。

高性能 3D 渲染

汽车中的 3D 渲染通常用于两件事：

导航;

避免碰撞。

在导航中，它可以让司机更快地掌握上下文，3D 成像特别适合路线规划。例如，系统可以扫描和分析地形来决定到达目的地的最快路径。

这对于自动驾驶和停车也至关重要。高速 3D 渲染让车辆“看到”周围。渲染速度越快，它们对各种障碍物的反应就越快。

UX/UI 设计与可用性研究

用户认为具有视觉吸引力的产品更有用，因此，找到正确的视觉方法是关键。但吸引力并不是高质量 HMI 设计的全部。在那里，任何时候都不可能为了美观而牺牲安全性。

你需要进行研究来测试你的 UI 到底有多令人愉悦和安全，衡量用户满意度，询问设计让他们感觉如何。如果他们觉得有什么不对劲，请就此提出更具体的问题。这样你就能够可靠地识别设计错误并加以纠正，并提供卓越的驾驶体验。

未来十年的技术

让我们一起来看一下你可以期待的几项创新。

智能座舱。如果显示器可以智能化，为什么其他表面不能？HMI 自动功能几乎可以应用到车厢的任何部分。自适应内饰、健康监测、氛围控制等等。

可定制方向盘。方向盘必须在同一位置吗？它真的需要有固定的形状吗？Rinspeed Budii 在 2015 年展示了一种可能的带有可定制车轮的车型。也许，我们会在不久的将来看到更多这种技术。

高级 HUD。2011 年，丰田与哥本哈根交互设计学院共同推出了“世界之窗”。它将车辆的后窗变成了触摸屏。虽然当时不是特别方便，但考虑到它有更多的发展时间，该技术可能会成为主要技术。

先进的触觉。触摸屏并不是控制的最终目的。总部位于英国的Ultrahaptics成功地为用户提供了半空中的触感。该技术使用超声波产生空气振动，并计划在未来几年内进入汽车 HMI 市场。

现代HMI将车辆变成类似于平板电脑或智能手机的小工具。HMI 设计的标准在视觉效果和可用性方面都很高。它必须是实用的和信息丰富的，但要尽量减少对驾驶的干扰。

审核编辑 ：李倩