李帥帥

摘?要：互聯(lián)網(wǎng)智能的熱浪已經(jīng)持續(xù)了十多年，然而汽車作為人們的第二生活空間，在智能人機(jī)交互方面卻是剛剛起步，在未來信息化和數(shù)字化的時(shí)代里，汽車將會作為重要的媒介，汽車人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)的研究也將會是交互設(shè)計(jì)和汽車設(shè)計(jì)的熱門。通過歷史分析法和案例研究法，論述了汽車HMI的未來發(fā)展是需要注重儀式感、默契感和信任感的，并且要注重物理按鈕和數(shù)字界面的生物化結(jié)合。

關(guān)鍵詞：UI;HMI;交互設(shè)計(jì);視覺傳達(dá);汽車

中圖分類號：A715文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-8122（2020）01-0091-03

一、引?言

隨著智能技術(shù)的發(fā)展，我們在生活中隨處可以看到智能技術(shù)的存在，如智能家居系統(tǒng)，智能掃地機(jī)器人，智能手機(jī)等，但我們所看到的不過是智能科技的冰山一角。世界各地的科技巨頭正在推動(dòng)智能技術(shù)快速發(fā)展，開發(fā)更加智能化的系統(tǒng)和產(chǎn)品。智能技術(shù)的普及，推動(dòng)著智能駕駛、自動(dòng)駕駛的不斷成型，近幾年騰訊、百度、華為、阿里等互聯(lián)網(wǎng)巨頭在智能汽車、自動(dòng)駕駛等頻頻出手，傳統(tǒng)車企聯(lián)手BAT加速自動(dòng)駕駛的研發(fā)，智能汽車的自然生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)開始看見雛形，勢不可擋。據(jù)全球管理咨詢公司麥肯錫最新研究報(bào)告預(yù)測，未來10年，中國很有可能成為全球最大的自動(dòng)駕駛市場。至2030年，中國大概將有800萬輛的自動(dòng)駕駛汽車，自動(dòng)駕駛相關(guān)的新車銷售及出行服務(wù)創(chuàng)收將超過5 000億美元[1]。在未來自動(dòng)駕駛時(shí)代，汽車HMI將會是汽車體驗(yàn)的關(guān)鍵。信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展使車內(nèi)的體驗(yàn)發(fā)生巨大的變化，車內(nèi)交互、自適應(yīng)用戶界面、 車載交互設(shè)備正在為更加有效的汽車駕駛體驗(yàn)做出更大的貢獻(xiàn)[2]。在這場汽車變革戰(zhàn)中，汽車HMI設(shè)計(jì)將會是汽車行業(yè)新的增長點(diǎn)，也會成為車對車，車對互聯(lián)網(wǎng)的接口。

二、HMI的定義

（一） HMI的背景

“HMI”或者說“人機(jī)界面”這個(gè)術(shù)語幾乎涵蓋了一個(gè)人在操作車輛時(shí)可能與之交互的任何元素[3]。20世紀(jì)90年代，隨著車載信息技術(shù)的不斷發(fā)展和車輛系統(tǒng)的日益復(fù)雜，HMI這一縮寫詞開始在汽車行業(yè)內(nèi)流行，車載信息系統(tǒng)已經(jīng)可以為車主提供強(qiáng)大的功能和體驗(yàn)。

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，汽車用戶形成了互聯(lián)網(wǎng)思維與操作習(xí)慣，并且受智能手機(jī)交互設(shè)計(jì)的影響根深蒂固，這讓大多的用戶在使用傳統(tǒng)汽車時(shí)感到沮喪，他們渴望在乘車時(shí)會有更好的體驗(yàn)。所以設(shè)計(jì)易于學(xué)習(xí)和使用的，并且不會分散駕駛注意力的界面就變得尤為重要?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代下HMI的設(shè)計(jì)將會是未來評價(jià)一輛汽車駕駛體驗(yàn)優(yōu)良與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。

手機(jī)的發(fā)展是顛覆性的，智能手機(jī)的到來創(chuàng)造了一個(gè)全新的思考方式。根據(jù)采訪，很多司機(jī)想將手機(jī)連接到汽車上，以此訪問他們生活中的許多重要方面（如音樂、聯(lián)系電話、短信、電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)等），汽車應(yīng)該給我們一個(gè)更加自由與靈活的空間。因此，HMI的設(shè)計(jì)需要考慮更多嚴(yán)謹(jǐn)性的問題，是集符號學(xué)、邏輯學(xué)和人體工程學(xué)為一體的綜合問題，設(shè)計(jì)若不好則會為駕駛者創(chuàng)造一個(gè)危險(xiǎn)的環(huán)境，所以HMI的設(shè)計(jì)師們肩負(fù)著重大的責(zé)任。

幸運(yùn)的是，自動(dòng)和半自動(dòng)化駕駛技術(shù)的相關(guān)法規(guī)即將出臺，控制車輛的責(zé)任正在從駕駛員轉(zhuǎn)移到汽車系統(tǒng)和周邊的基礎(chǔ)設(shè)施中。越來越多的汽車公司和用戶體驗(yàn)咨詢公司也在做無人駕駛和HMI技術(shù)的相關(guān)研究，如Uber，滴滴等。隨著無人駕駛技術(shù)的到來，車主會更加關(guān)注駕駛以外的其他活動(dòng)，如看電視、工作、睡覺、與其他乘客交談等，HMI設(shè)計(jì)的范圍將會大大擴(kuò)大。HMI的設(shè)計(jì)將會與全新的汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)相結(jié)合，給用戶帶來智能的，舒適便捷的駕乘體驗(yàn)。

HMI傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是“功能和操作”，設(shè)計(jì)師應(yīng)該從“內(nèi)容和傳遞”的角度來考慮。這將幫助設(shè)計(jì)師創(chuàng)建更符合人們?nèi)粘Ｉ铙w驗(yàn)的界面，無論技術(shù)和用戶需求如何，HMI設(shè)計(jì)的基本原則將始終保持不變。它應(yīng)該是安全和直觀的，元素設(shè)計(jì)圍繞基本的人體工程學(xué)要求。

（二）HMI的雙重定義

HMI，即“Human Machine Interface”。HMI可以從汽車領(lǐng)域上來理解，指“汽車人機(jī)界面”，包括直接作用型和間接作用型的汽車人機(jī)界面，是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行信息交換的媒介。HMI實(shí)現(xiàn)了汽車信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換[4]，目標(biāo)是通過智能化設(shè)計(jì)提高和改善用戶的駕駛體驗(yàn)感。

HMI，亦“Human Machine Interaction”，即人與機(jī)器的交互，從汽車領(lǐng)域上解釋，是人與汽車的交互，包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等的交互。每一個(gè)有效的交互都符合一定的場景，都要滿足用戶的需求。汽車人機(jī)交互包含UX 和UI 兩部分。

三、 HMI的調(diào)研與案例分析

（一） HMI的發(fā)展

1769年，法國人N·J·居紐制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動(dòng)三輪汽車——“卡布奧雷”;1825年英國人斯瓦底·嘉內(nèi)制造了一輛蒸汽公共汽車;1855年德國人卡爾·本茨研制成功世界上第一輛公認(rèn)的汽車;1885年德國人哥特里布·戴姆勒發(fā)明了第一輛四輪汽車。其操縱汽車的都是一根簡單“桿子”，上面安裝有把手，這個(gè)簡易的把手通過被搖動(dòng)來傳達(dá)信息，同時(shí)還可以進(jìn)行方向的控制，有的“桿子”上配有喇叭，通過施加壓力，令其發(fā)聲，傳達(dá)警示的信息。到了20世紀(jì)，汽車開始飛速發(fā)展，1903年福特公司成立，汽車開始批量生產(chǎn);1922年英國奧斯汀汽車公司推出奧斯汀7，在當(dāng)時(shí)被譽(yù)為“英國的T型車”，并且推出后迅速普及，寶馬的第一款車型BMW Dixi也是引進(jìn)的這款車型研發(fā)出來的;1938年，哈利·厄爾設(shè)計(jì)出了世界上第一款概念車別克YJob，在當(dāng)時(shí)看來，這是一部夢想之作，別克YJob引入了嵌入式頭燈、電動(dòng)車窗、水平水箱護(hù)罩、與車身齊平的門把、電動(dòng)活動(dòng)頂篷等。20世紀(jì)30年代至70年代，是汽車技術(shù)的進(jìn)步時(shí)期，也是汽車產(chǎn)品多樣化時(shí)期;20世紀(jì)70年代至80年代，是汽車全球化時(shí)期，汽車的價(jià)格也趨于走低;20世紀(jì)90年代，是汽車電子化，智能化的時(shí)期，新技術(shù)的融入，使汽車中出現(xiàn)了收音機(jī)、音樂CD、電子屏幕等，人們在駕車的同時(shí)，可以享受更多的駕乘體驗(yàn);21世紀(jì)的到來，也伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛汽車、智能生態(tài)的到來，很多汽車中開始使用汽車大屏幕。

（二） HMI案例分析

路虎攬勝星脈的HMI采用三屏聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì)，12.3英寸液晶儀表，用來顯示速度信息，汽車信息，地圖信息;同時(shí)可以自定義界面，支持物理按鈕交互;中間是10.2英寸觸控屏，有車載導(dǎo)航，媒體，藍(lán)牙連接，汽車信息等功能，該屏的傾斜度可調(diào)，汽車啟動(dòng)會自動(dòng)升起，具有很強(qiáng)的儀式感;下方是10.2英寸功能調(diào)節(jié)觸控屏，顯示溫控（空調(diào)），座椅，汽車信息，收音機(jī)，車輛設(shè)置（行駛模式），通過物理按鈕與觸控結(jié)合，帶來三屛聯(lián)動(dòng)的駕駛體驗(yàn)。UI的設(shè)計(jì)采用扁平化加擬物化的設(shè)計(jì)，整體充滿著現(xiàn)代科技感與運(yùn)動(dòng)感。

特斯拉MODELS的HMI，采用全液晶儀表盤，顯示車輛信息，空調(diào)調(diào)節(jié)，通話等信息，也可以通過物理按鈕切換控制。在駕駛臺的中控區(qū)域設(shè)置大屏觸控屏，顯示導(dǎo)航，車輛信息，車輛控制，媒體，空調(diào)等信息，全觸控交互手法。

奔馳E級汽車的HMI的設(shè)計(jì)，方向盤下是12.3液晶屏，有導(dǎo)航，收音機(jī)，多媒體，電話，連接，車輛，系統(tǒng)設(shè)置等功能，也可結(jié)合物理按鍵操控，UI的設(shè)計(jì)風(fēng)格是擬物化風(fēng)格。中控的液晶儀表盤，也可以顯示導(dǎo)航信息、日期、車輛信息等。物理按鍵結(jié)合觸控控制液晶屏的操作，中控區(qū)域仍然保留大量的按鍵設(shè)計(jì)。

綜合以上的案例可以看出汽車用戶關(guān)注點(diǎn)的轉(zhuǎn)變，以前看重汽車的操縱感與駕馭感，現(xiàn)在看重汽車的功能性。隨著歷史的發(fā)展，汽車已經(jīng)從代步工具，發(fā)展為一個(gè)多信息平臺，車與人的交互也越來越多。通過對一些品牌汽車的HMI設(shè)計(jì)的分析，可以看出目前汽車HMI的交互方式主要以觸控，語音，方向盤，手勢為主;界面設(shè)計(jì)以扁平化設(shè)計(jì)為主。

四、 HMI的設(shè)計(jì)趨勢

傳統(tǒng)的汽車人機(jī)交互界面的交互方式主要基于方向盤、物理按鈕以及其他相關(guān)設(shè)備的交互形式。經(jīng)過汽車百年的發(fā)展歷史，基于駕駛的物理交互方式已經(jīng)非常成熟，被認(rèn)為是高效的交互方式和模式。但是，隨著智能交通系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)等信息系統(tǒng)逐步引入，基于物理按鈕的交互方式面臨新的形勢和巨大挑戰(zhàn)，一個(gè)典型的現(xiàn)象就是物理操作數(shù)量的急劇上升。由于新功能的不斷出現(xiàn)，按鍵和旋鈕等物理操作器的數(shù)量急劇上升，大多數(shù)用戶面臨這樣復(fù)雜的按鈕交互界面，都會產(chǎn)生強(qiáng)烈的恐懼。在這樣的情況下，汽車人機(jī)交互界面的交互方式開始往減少按鈕數(shù)量、增加電子屏幕的方向發(fā)展，以滿足日益增加的交互信息。

HMI設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮的地方應(yīng)該是默契感、儀式感和信任感。默契感體現(xiàn)在越來越智能的情境中，這就需要一個(gè)具備高情商和高智商的HMI系統(tǒng)，比如，當(dāng)臨近中午駕車時(shí)，HMI系統(tǒng)會提示用戶是否需要就近就餐，然后推薦臨近地點(diǎn)的餐廳;當(dāng)車?yán)镉行∨笥褧r(shí)，會提供相關(guān)兒童的項(xiàng)目;當(dāng)用戶靠近汽車準(zhǔn)備乘車時(shí)，汽車會自動(dòng)與用戶“打招呼”等;理解用戶的行為與將要發(fā)生的動(dòng)作，這就是HMI需要面臨的默契感設(shè)計(jì)。儀式感的設(shè)計(jì)來源于汽車百年的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，比如駕駛動(dòng)作，手動(dòng)駕駛與智能駕駛之間的儀式感切換;路虎攬勝星脈的中控臺設(shè)計(jì)，當(dāng)啟動(dòng)汽車時(shí)，儀表盤會緩慢從操控臺抬起的這個(gè)動(dòng)作，會帶給用戶一個(gè)汽車啟動(dòng)的儀式信息等。信任感的問題在用戶信息安全上尤為重要，是自動(dòng)駕駛需要首要解決的問題，如未來的信息互通與信息隱私之間的關(guān)系、車與車之間的信息交流等。

五、 小?結(jié)

HMI的設(shè)計(jì)具有其自身的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，但是始終沒有脫離“信息傳達(dá)”這一主題。HMI中的界面設(shè)計(jì)是對網(wǎng)絡(luò)或軟件系統(tǒng)的人機(jī)交互、操作邏輯、界面美觀的整體設(shè)計(jì)，最基本的功能是功能性和使用性，通過界面讓用戶明白功能與操作，并將相關(guān)信息更加順暢地傳遞給使用者[5]。HMI的設(shè)計(jì)原則應(yīng)該參考移動(dòng)端UI設(shè)計(jì)的一些原則，如：給用戶一個(gè)很短的思考時(shí)間;以觸控為主，語音交互和自然交互為輔;主次分明，讓重點(diǎn)內(nèi)容清晰明了;基于平面設(shè)計(jì)原則，清晰、便捷、準(zhǔn)確、有力;私人定制設(shè)計(jì)，情景化設(shè)計(jì);注重隱私的保護(hù);通過新穎的交互方式，以吸引視線的藝術(shù)形式等。HMI的發(fā)展趨勢會依然參照UI的設(shè)計(jì)原則和交互設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，并且結(jié)合新技術(shù)的方法，創(chuàng)造出兼?zhèn)浼夹g(shù)與個(gè)性的HMI。

凱文·凱利說過：“現(xiàn)有技術(shù)的局限性迫使生命與機(jī)械聯(lián)姻為我們提供有意的幫助。要想一切正常運(yùn)轉(zhuǎn)，我們最終制造出來的環(huán)境越機(jī)械化，可能越需要生物化，我們的未來是技術(shù)性的，但這并不意味著未來的世界一定會是灰色冰冷的鋼鐵世界。相反，我們的技術(shù)所引導(dǎo)的未來，朝向的正是一種新生物文明”[6]。未來汽車HMI設(shè)計(jì)也需要具備生物氣息，需要智商與情商，像人一樣進(jìn)行學(xué)習(xí)與思考。汽車HMI設(shè)計(jì)不同于其他的交互設(shè)計(jì)，具有自身的設(shè)計(jì)特征，但始終沒有脫離“信息傳達(dá)”這一主題。未來HMI設(shè)計(jì)要迎合用戶的習(xí)慣與需求，不斷更新，通過簡單易操作的交互方式，使信息傳達(dá)更加準(zhǔn)確、清晰、便捷、有力。

參考文獻(xiàn)：

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[4]?張楠.艦船電力推進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)[D].武漢理工大學(xué)，2012.

[5]?杜士英. 視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)原理（升級版）[M].上海：上海人民美術(shù)出版社，2018.

[6]?（美）凱文·凱利.失控[M].北京：中國工信出版社，2015.

[責(zé)任編輯：張楠]