王文娟，張碧含，符夢(mèng)婷，林政和，裴竟藝，王建民

無人物流車的車外屏人機(jī)界面設(shè)計(jì)研究

王文娟，張碧含，符夢(mèng)婷，林政和，裴竟藝，王建民

(同濟(jì)大學(xué)藝術(shù)與傳媒學(xué)院，上海 201804)

隨著智能汽車和物流行業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)合促進(jìn)了無人物流車的出現(xiàn)。為了提高無人物流車的安全、效率和用戶體驗(yàn)，對(duì)無人物流車的車外屏人機(jī)界面設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。首先提出了基于無人物流車的人-車-環(huán)境關(guān)系理論，并且結(jié)合物流車的運(yùn)行場(chǎng)景流程對(duì)車外屏人機(jī)界面的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，對(duì)無人物流車的車外屏人機(jī)界面的信息架構(gòu)、多通道交互模式及界面設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討和設(shè)計(jì)實(shí)踐，并且對(duì)物品回收功能的初步原型設(shè)計(jì)進(jìn)行了可用性測(cè)試評(píng)估。測(cè)試結(jié)果顯示初步的無人物流車車外屏交互原型邏輯流暢，可用性較高。調(diào)查結(jié)果顯示用戶希望無人車定位準(zhǔn)確，并且可以利用積分制來兌換物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。研究表明車外屏人機(jī)界面設(shè)計(jì)可以提高無人物流車的安全、效率和用戶體驗(yàn)。對(duì)無人物流車的車外屏設(shè)計(jì)進(jìn)行修改和完善，并且經(jīng)過測(cè)試迭代后，將會(huì)不斷提升車外屏設(shè)計(jì)。

交互設(shè)計(jì)；無人物流車；車外屏；人機(jī)界面；設(shè)計(jì)實(shí)踐；可用性測(cè)試

當(dāng)今社會(huì)，物流配送已逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚姆?wù)項(xiàng)目，為了追求更高的配送速度，各大企業(yè)從智能化、無人化和大數(shù)據(jù)等多方面著手來進(jìn)行改革創(chuàng)新[1]。而且當(dāng)今時(shí)代智能汽車也成為科技發(fā)展的重點(diǎn)，汽車廠商紛紛開始研究自動(dòng)駕駛技術(shù)，未來城市里無人車將逐漸成為交通運(yùn)輸?shù)闹髁鳌Ｎ锪鳟a(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，催生了智能物流配送車的誕生。為了減輕員工配送強(qiáng)度，提高配送效率，物流公司和汽車公司合作進(jìn)行無人物流車的開發(fā)。而且在現(xiàn)階段，相對(duì)于高速載人這一應(yīng)用場(chǎng)景的無人駕駛技術(shù)，低速載物的無人駕駛更加安全，更具有現(xiàn)實(shí)需求，也更容易進(jìn)行落地發(fā)展。再加上5G技術(shù)的助推[2]，無人物流車實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，逐漸進(jìn)入市場(chǎng)。

在無人物流車配送的過程中，產(chǎn)生了較多的交互問題，例如：無人物流車在路上與行人的交互、物品被送達(dá)時(shí)與用戶的交互等。而且作為無人車，不能通過駕駛員來與周邊的車輛或行人進(jìn)行溝通，因此充分利用無人車的車外屏進(jìn)行人機(jī)交互活動(dòng)成為無人車交互設(shè)計(jì)的一大趨勢(shì)。

本文對(duì)基于無人物流車的人-車-環(huán)境關(guān)系理論進(jìn)行了研究，并結(jié)合物流配送場(chǎng)景，梳理了車外屏人機(jī)界面設(shè)計(jì)的信息架構(gòu)、多通道交互模式，并且對(duì)物品回收功能進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)實(shí)踐和可用性測(cè)試。使得無人物流車在保證安全駕駛的基礎(chǔ)上，通過車外屏人機(jī)界面的設(shè)計(jì)提高配送效率，發(fā)揮更大的效用。

1 相關(guān)工作

在自動(dòng)駕駛技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，無人駕駛得到了社會(huì)的極大關(guān)注，但是實(shí)現(xiàn)開放道路的載人無人駕駛具有一定的技術(shù)難度，并且涉及到車內(nèi)人員安全問題，為自動(dòng)駕駛車輛真正上路增加了限制。在這一背景下，短距離固定路線的載物無人駕駛得到了市場(chǎng)的極大關(guān)注，可滿足物料運(yùn)輸、冷熱飲售賣、環(huán)衛(wèi)以及安防等場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)。而在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代網(wǎng)上購(gòu)物的大潮下，物流配送成為了無人車的一大應(yīng)用場(chǎng)景。為了實(shí)現(xiàn)更安全和高效的配送，無人物流車的人機(jī)交互設(shè)計(jì)也成為了研究重點(diǎn)。

1.1 無人物流車的發(fā)展

數(shù)據(jù)顯示，近年來，中國(guó)社會(huì)物流成本從GDP20%降低到了16%，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有不小的差距[3]。而物流行業(yè)的發(fā)展機(jī)會(huì)便在于智慧物流。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一大批企業(yè)從各個(gè)技術(shù)角度對(duì)智慧物流進(jìn)行了探索和實(shí)踐，而無人物流車的研發(fā)便是智慧物流系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

目前，自動(dòng)駕駛技術(shù)極大地應(yīng)用于配送行業(yè)的無人物流車上，搭載了攝像頭、雷達(dá)等傳感器，提供了行人識(shí)別、設(shè)計(jì)合理的路徑規(guī)劃算法、高可靠性的控制算法和智能配送的解決方法，可實(shí)現(xiàn)人性化且智能化的自動(dòng)物流配送。

無人物流配送車主要在特定區(qū)域內(nèi)按固定路線緩慢行走，其使用環(huán)境看似簡(jiǎn)單，但是在路邊樹木建筑較多時(shí)，常常造成衛(wèi)星定位失效，且路上行駛有較多自行車、電動(dòng)車，幾乎不受交通秩序的約束，會(huì)產(chǎn)生較多突發(fā)性事故，因此無人物流配送車的實(shí)際交通行為非常復(fù)雜。為適應(yīng)復(fù)雜使用場(chǎng)景，其自動(dòng)駕駛的算法也發(fā)展到了很高的復(fù)雜程度[4]。

當(dāng)下，國(guó)內(nèi)阿里菜鳥、京東、美團(tuán)等互聯(lián)網(wǎng)公司都在積極研發(fā)無人物流車，為大眾提供智慧物流服務(wù)。2018年5月，阿里與速騰在阿里菜鳥全球智慧物流峰會(huì)上，聯(lián)合發(fā)布了全球首款應(yīng)用固態(tài)激光雷達(dá)的無人物流車G Plus，這預(yù)示著無人駕駛已踏入固態(tài)激光雷達(dá)時(shí)代。阿里菜鳥無人物流車在行駛方向上擁有更強(qiáng)大3D環(huán)境感知能力，讓無人物流車看清楚行駛方向上的行人、小汽車、卡車等障礙物的形狀、距離、方位、行駛速度、行駛方向，并指明道路可行駛區(qū)域等，從而保證無人物流車能在復(fù)雜的道路環(huán)境中順利通行[5]。同時(shí)，固態(tài)激光雷達(dá)會(huì)使無人物流車的成本大幅下降，確保其可以大規(guī)模量產(chǎn)，讓無人物流車迅速普及，服務(wù)社會(huì)。

自動(dòng)駕駛新科技和物流配送場(chǎng)景的緊密結(jié)合，將推動(dòng)無人物流在中國(guó)的快速發(fā)展。

1.2 車外屏交互設(shè)計(jì)

車外屏是位于汽車車外的可用于顯示的人機(jī)交互設(shè)備。

目前無人駕駛技術(shù)發(fā)展迅速，經(jīng)過前期的封閉道路測(cè)試后，2018年美國(guó)加利福尼亞州等發(fā)布了允許自動(dòng)駕駛汽車在公共道路上測(cè)試的法規(guī)，上海也在全國(guó)范圍率先開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車開放道路測(cè)試。雖然各大車廠已紛紛開始投放無人駕駛車輛在開放道路上進(jìn)行測(cè)試，路上的行人卻仍然習(xí)慣于駕駛員駕駛的交通場(chǎng)景，這使得部分需要行人與駕駛員溝通交流的交通場(chǎng)景變得危險(xiǎn)。為了解決這一自動(dòng)駕駛發(fā)展過程中的重要社會(huì)問題，車外屏成為了一種重要的交互方式?，F(xiàn)已有研究開始關(guān)注如何通過車外屏使得無人駕駛車與行人進(jìn)行安全高效的溝通。

近年來，一些用于車與行人交流的概念解決方案被提出來，例如：顯示屏、燈光和投影等。文獻(xiàn)[6]提出可以在車輛前方通過LED燈條顯示簡(jiǎn)單的微笑表情來告訴行人可以安全通過。文獻(xiàn)[7]認(rèn)為可以通過車輛頂部的顯示屏來展示文字和其他視覺信息給行人。此外，寶馬車也通過在擋風(fēng)玻璃前方顯示綠燈來告訴行人可以安全通行[8]。瑞典ICT交互研究所和瑞典Viktoria ICT研究所提出一個(gè)概念，在擋風(fēng)玻璃頂部用LED顯示屏來告知行人車輛的行駛意圖，如剎車警告等[9]。文獻(xiàn)[10]提出了在車輛前的路面上投射出人行橫道線圖像來告知行人可以安全通行。

從現(xiàn)有的概念產(chǎn)品來看，車外屏的設(shè)計(jì)已經(jīng)不僅僅是為了解決安全問題。例如WEY新一代旗艦SUV概念車WEY X的車尾配備的電子顯示屏(圖1)，其除了承載更多的信息，也成為了汽車外飾，特別是車燈的延伸，比車燈更美觀，使車外交通參與者與智能車的交互更加情感化。而且智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展為車外屏賦予了更多的場(chǎng)景和可能性，車外屏已經(jīng)成為了智慧交通的重要需求之一。

圖1 WEY X車后屏展示

2 研究問題

針對(duì)無人物流車剛剛興起的當(dāng)代，如何更好地進(jìn)行無人物流車的車外屏人機(jī)界面設(shè)計(jì)，在提高無人物流車駕駛安全及工作效率的同時(shí)，也提升用戶體驗(yàn)的問題，本文進(jìn)行了以下工作：

(1) 提出一種基于無人物流車的人-車-環(huán)境關(guān)系理論，用于指導(dǎo)無人車的人機(jī)界面設(shè)計(jì)；

(2) 結(jié)合物流車的運(yùn)行場(chǎng)景流程對(duì)車外屏人機(jī)界面的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行研究；

(3) 基于人-車-環(huán)境關(guān)系理論和需求研究，對(duì)無人物流車的車外屏人機(jī)界面的信息架構(gòu)、多通道交互模式及界面設(shè)計(jì)進(jìn)行探討和設(shè)計(jì)實(shí)踐；

(4) 對(duì)物品回收功能的初步原型設(shè)計(jì)進(jìn)行可用性測(cè)試評(píng)估。

3 無人物流車人機(jī)界面設(shè)計(jì)研究

3.1 場(chǎng)景分析理論：人-車-環(huán)境關(guān)系理論

本文提出了人、車、環(huán)境3大元素所構(gòu)成的無人物流車的復(fù)雜交互系統(tǒng)(圖2)，在這個(gè)系統(tǒng)中，人指的是會(huì)和無人車發(fā)生交互關(guān)系的利益關(guān)系者，包括行人、用戶和快遞工作人員；車即無人物流車；環(huán)境包括物理環(huán)境和邏輯環(huán)境2大類別，其中物理環(huán)境包括天氣狀況、照明條件、道路設(shè)施等；邏輯環(huán)境包括行人，騎自行車的人，騎摩托車的人、汽車駕駛員等在內(nèi)的其他交通參與者。這三者彼此之間相互關(guān)聯(lián)與聯(lián)結(jié)，該系統(tǒng)的核心即是無人駕駛關(guān)注的核心問題——安全。在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)行無人物流車人機(jī)界面設(shè)計(jì)的整個(gè)過程均始終圍繞人、車、環(huán)境之間的交互關(guān)系，三者彼此協(xié)調(diào)，最終達(dá)到在保證安全的前提下，提升無人物流車的工作效率和用戶體驗(yàn)。

圖2 人-車-環(huán)境系統(tǒng)圖

3.2 物流場(chǎng)景分析

對(duì)于無人物流車而言，除了在道路上參與交通，還需要和工作人員交互來完成貨物分揀，以及和用戶交互，完成配送，并且在商業(yè)活動(dòng)中可能會(huì)有廣告投放等需求。所以在對(duì)車外屏進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計(jì)時(shí)，要同時(shí)考慮物流車的不同交互場(chǎng)景。無人物流車在完成行駛過程及配送任務(wù)的生命周期中，倉(cāng)庫(kù)配貨、道路運(yùn)輸、物流配送和商業(yè)宣傳4個(gè)場(chǎng)景是其最重要的交互場(chǎng)景(圖3)。

圖3 物流配送場(chǎng)景流程圖

3.2.1 倉(cāng)庫(kù)配貨場(chǎng)景

無人物流車的起始場(chǎng)景首先是從封閉園區(qū)或半封閉園區(qū)的物流倉(cāng)儲(chǔ)基地或配送站點(diǎn)開始的。現(xiàn)在大多數(shù)配貨分揀的工作是由快遞工作人員手動(dòng)完成，消耗大量的人力，屬于勞動(dòng)密集型工作。在遇到像“雙十一”之類的大流量節(jié)假日，更是人力難以應(yīng)對(duì)，丟件、漏件情況頻發(fā)。

無人物流車的應(yīng)用可以很大程度上幫助解決這一問題。針對(duì)已抵達(dá)快遞存儲(chǔ)站的快遞，無人車可以通過讀取訂單頁(yè)或鏈接至系統(tǒng)云端的方式獲取快遞的尺寸、配送地、用戶姓名、聯(lián)系方式等基本信息，從而自主自動(dòng)地分揀貨物和裝載貨物，形成科技密集型的倉(cāng)儲(chǔ)配送場(chǎng)景。此時(shí)快遞人員的主要工作是配合無人車進(jìn)行簡(jiǎn)單操作和負(fù)責(zé)異常快遞的處理。從而減少重復(fù)性簡(jiǎn)單工作的人力消耗，提高分揀效率和正確率。

3.2.2 道路運(yùn)輸場(chǎng)景

封閉場(chǎng)地短途貨運(yùn)等被普遍認(rèn)為是自動(dòng)駕駛技術(shù)最先落地的應(yīng)用場(chǎng)景。無人物流車一般行駛在學(xué)校、住宅小區(qū)、工業(yè)園區(qū)等封閉區(qū)，雖然該物理場(chǎng)景中的其他車輛較少，但其他交通參與者諸如行人、自行車等較多。人的復(fù)雜性與隨機(jī)性導(dǎo)致人的行為較之車輛更為復(fù)雜，而且由于無人駕駛技術(shù)在目前尚屬于新生事物，行人在面對(duì)道路上的無人車時(shí)，往往無法清楚理解無人車的意圖，由此造成行人對(duì)無人車的行駛路徑判斷錯(cuò)誤，影響到行人的下一步行為，進(jìn)而導(dǎo)致突發(fā)的碰撞事故。

所以在對(duì)無人物流車的車外屏進(jìn)行交互設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)考慮無人物流車的交通運(yùn)輸場(chǎng)景，保證道路交通參與者的安全問題。

3.2.3 物流配送場(chǎng)景

無人物流車的最核心功能是物流配送，所以在保證安全行駛的前提下提升配送效率、完成高效配送具有重要意義。在整個(gè)物流配送過程中，無人車可以完成派件、寄件等基礎(chǔ)功能，并且可以通過大數(shù)據(jù)和人工智能合理規(guī)劃路線，讓每一筆物流訂單都能夠按照最優(yōu)路徑進(jìn)行配送，在最短時(shí)間和路徑下配送最多的貨物，實(shí)現(xiàn)商品的高效和準(zhǔn)時(shí)送達(dá)。其次，無人車也可以完成包裝回收、打包等附加功能，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的配送流程，節(jié)約資源。

在真正了解配送場(chǎng)景的需求后，對(duì)無人物流車的外屏進(jìn)行交互設(shè)計(jì)優(yōu)化，以使物流效率進(jìn)一步提高，同時(shí)提升用戶體驗(yàn)。

3.2.4 商業(yè)宣傳場(chǎng)景

物流車本身作為一種商業(yè)載體，在封閉園區(qū)或半封閉園區(qū)進(jìn)行配送時(shí)，可以作為公共場(chǎng)合的一種傳播媒介。車的造型本身可以作為一種文化符號(hào)，承載該地區(qū)的文化沉淀。而車外屏不僅可以在行駛中傳遞車輛狀態(tài)信息，還可以進(jìn)行廣告投放，承擔(dān)一定的商業(yè)推廣活動(dòng)或廣告宣傳活動(dòng)，從中獲得一定的利益。

4 無人物流車的車外屏設(shè)計(jì)

本文的車外屏設(shè)計(jì)實(shí)踐包括：導(dǎo)出無人物流車的信息架構(gòu)、進(jìn)行多通道交互模式研究、車外屏界面交互原型設(shè)計(jì)和整車視覺效果設(shè)計(jì)。

4.1 信息架構(gòu)

基于對(duì)無人物流車功能和應(yīng)用場(chǎng)景的研究，確定了車外屏人機(jī)界面的信息架構(gòu)，將其功能主要分為3類：車輛信息、物流配送信息和宣傳信息。車輛信息為物流車在道路上行駛時(shí)需要展示的自身行駛狀態(tài)信息，包括剎車、加速、路徑規(guī)劃等信息，使低速無人駕駛車輛在行進(jìn)中能夠與行人或其他交通參與者直接交互，讓行人更好地理解無人物流車輛的行駛狀態(tài)和意圖，從而提高車輛的駕駛安全性。物流配送信息包括倉(cāng)庫(kù)配貨、派件、寄件等配送階段會(huì)涉及的主要功能信息，并且考慮到環(huán)保問題，提出了無人車對(duì)紙質(zhì)物品、衣物、電子產(chǎn)品等物品進(jìn)行回收的設(shè)計(jì)概念。宣傳信息是指利用車外屏進(jìn)行商業(yè)或其他宣傳活動(dòng)的信息，從而達(dá)到盈利或公益等目的。綜上所述，無人物流車的車外屏信息架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4所示。

圖4 無人物流車車外屏信息架構(gòu)

4.2 多通道交互模式

無人物流車采用多通道交互方式，綜合采用觸屏、語(yǔ)音、面部識(shí)別等交互通道和交互技術(shù)，使用戶利用多個(gè)通道以自然、流暢的方式與無人車進(jìn)行交互，提高人機(jī)交互的自然性和高效性。

觸屏是無人物流車和人的主要交互方式，車外屏的視覺界面進(jìn)行駕駛狀態(tài)、配送等信息的展示，用戶在觸屏之后會(huì)有視覺、聽覺及觸覺上的反饋，例如：觸屏操作之后會(huì)有對(duì)應(yīng)的界面視覺變化；點(diǎn)擊之后發(fā)出類似“滴“的反饋音；當(dāng)遇到預(yù)警或危險(xiǎn)狀態(tài)，無人車發(fā)出聲音警報(bào)；點(diǎn)擊屏幕之后，也會(huì)有振動(dòng)反饋，實(shí)時(shí)告知用戶操作是否已成功。

在與用戶交互的過程中，也會(huì)有簡(jiǎn)單的自然語(yǔ)音命令交互，簡(jiǎn)化操作行為，實(shí)現(xiàn)更加自然順暢的交互流程。同時(shí)在行駛過程中，對(duì)自身駕駛狀態(tài)或所規(guī)劃路徑進(jìn)行智能識(shí)別后有一定的語(yǔ)音播報(bào)。

在用戶進(jìn)行寄件或取貨時(shí)，無人物流車也可以進(jìn)行面部識(shí)別，除了可進(jìn)行快速身份識(shí)別，也可提供差異化的智能場(chǎng)景服務(wù)，提高用戶體驗(yàn)。

4.3 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

在設(shè)計(jì)初期階段，首先實(shí)現(xiàn)了多通道交互模式中的觸屏交互設(shè)計(jì)?；跓o人物流車的人機(jī)界面設(shè)計(jì)研究和信息架構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行了初步的界面原型設(shè)計(jì)和整車視覺設(shè)計(jì)效果圖設(shè)計(jì)。

4.3.1 車外屏界面設(shè)計(jì)原型

首先對(duì)無人物流車的物品回收這一基本功能進(jìn)行了原型設(shè)計(jì)，圖5為原型示意圖。圖5(a)為無人車外屏首頁(yè)，用戶可以選擇自己所需要的服務(wù)；圖5(b)為選擇“箱子回收”服務(wù)后的用戶提示信息；圖5(c)為對(duì)回收的箱子進(jìn)行稱重后的確認(rèn)信息。圖5(d)為針對(duì)用戶環(huán)保行為的獎(jiǎng)勵(lì)，用戶可以自主選擇獎(jiǎng)勵(lì)形式。

圖5 無人物流車車外屏原型設(shè)計(jì)

4.3.2 整車視覺設(shè)計(jì)效果圖

為了形成整車視覺效果，對(duì)物流車的造型以及車外屏視覺效果做了整體概念設(shè)計(jì)（圖6）。物流車的整體造型為小型長(zhǎng)方體箱型，頂部為車外屏顯示區(qū)，車外屏可以用來顯示無人車的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，同時(shí)用戶也可以通過觸屏與其進(jìn)行交互，完成取件或寄件等行為。

圖6 無人物流車車外屏設(shè)計(jì)效果圖

5 設(shè)計(jì)測(cè)試評(píng)估

在汽車人機(jī)界面的設(shè)計(jì)與改進(jìn)流程中，用戶參與的測(cè)試與評(píng)估會(huì)被應(yīng)用到設(shè)計(jì)的各個(gè)步驟中，以幫助改善人機(jī)界面的設(shè)計(jì)。尤其是概念設(shè)計(jì)階段，通常要經(jīng)過多次可用性測(cè)試評(píng)估才能獲得最終的概念方案[11]。可用性測(cè)試評(píng)估的方法很多，包括有專家評(píng)審法、啟發(fā)式評(píng)估、卡片分類和用戶測(cè)試法等。在人機(jī)界面設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，不同的階段使用不同的方法，或?qū)追N方法結(jié)合使用。本次實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了用戶測(cè)試法來對(duì)車外屏人機(jī)界面中的“回收物品”功能進(jìn)行可用性測(cè)試。

5.1 被試

校園為典型的封閉場(chǎng)景，而各高校校園也將是未來投放無人物流車的主要考慮地點(diǎn)，因此招募在校大學(xué)生進(jìn)行車外屏視覺效果設(shè)計(jì)的可用性測(cè)試。共招募被試7名，3名女性和4名男性。

5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在此次測(cè)試評(píng)估中，采用了用戶測(cè)試法，收集真實(shí)的用戶使用數(shù)據(jù)，包括任務(wù)完成率、眼動(dòng)軌跡、主觀感受，用以衡量初步車外屏交互原型的可用性。

在此次實(shí)驗(yàn)中，首先完成無人物流車車外屏交互界面的初步原型設(shè)計(jì)，然后通過Sketch軟件實(shí)現(xiàn)測(cè)試界面的動(dòng)態(tài)可交互效果。利用室內(nèi)的PC機(jī)展示“回收物品”的可交互原型，實(shí)驗(yàn)人員向被試發(fā)布測(cè)試任務(wù)，被試通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊模擬完成與無人物流車的交互行為。

實(shí)驗(yàn)中使用眼動(dòng)儀抓取用戶在完成交互任務(wù)過程中的眼動(dòng)軌跡，以便測(cè)試交互邏輯的流暢度，并且實(shí)驗(yàn)人員記錄每位被試的任務(wù)完成率。在測(cè)試任務(wù)結(jié)束后進(jìn)行了深度訪談，收集用戶對(duì)于車外屏人機(jī)界面的真實(shí)主觀感受。

5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

5.3.1 任務(wù)完成率

在本次實(shí)驗(yàn)中，全部7名被試均完成了設(shè)置的回收物品的測(cè)試任務(wù)，即該測(cè)試任務(wù)的完成率為100%，說明交互原型的邏輯流程順暢可執(zhí)行。

5.3.2 眼動(dòng)數(shù)據(jù)

通過圖7的眼動(dòng)數(shù)據(jù)，得出被試的視線軌跡與預(yù)設(shè)的交互邏輯基本符合，并且實(shí)驗(yàn)中被試與無人物流車車外屏的交互操作無明顯的大眾化錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明車外屏人機(jī)界面設(shè)計(jì)的交互邏輯順暢，可用性較高。

5.3.3 訪談結(jié)果

測(cè)試任務(wù)完成后，對(duì)被試進(jìn)行了深度訪談，挖掘用戶在使用車外屏人機(jī)界面時(shí)的真實(shí)體驗(yàn)和建議。

在深度訪談中，所有被試均表示對(duì)于未來無人物流車的應(yīng)用十分期待，以及對(duì)該車外屏交互界面的設(shè)計(jì)也很感興趣。統(tǒng)計(jì)結(jié)果中有2項(xiàng)被試提到頻率最高的建議：①同一區(qū)域會(huì)有很多等車點(diǎn)，希望無人車定位準(zhǔn)確，從而自己能夠很快找到無人車；②希望使用該無人車服務(wù)可以得到積分，最后可以利用積分兌換物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。根據(jù)該結(jié)果，可以對(duì)車外屏設(shè)計(jì)進(jìn)行針對(duì)性的修改和完善，并且經(jīng)過測(cè)試迭代后，不斷提升車外屏設(shè)計(jì)的用戶體驗(yàn)。

圖7 眼動(dòng)軌跡圖

6 總結(jié)與展望

本文基于對(duì)無人物流車、交通參與者與道路交通環(huán)境的研究，提出了基于無人物流車的人-車-環(huán)境關(guān)系理論。并且結(jié)合該理論和物流車的運(yùn)行場(chǎng)景流程，對(duì)車外屏人機(jī)界面的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上，對(duì)車外屏人機(jī)界面的信息架構(gòu)、多通道交互模式及界面設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討和設(shè)計(jì)實(shí)踐，對(duì)初步的原型設(shè)計(jì)進(jìn)行了可用性測(cè)試評(píng)估。本文的研究對(duì)未來無人物流車的車外屏人機(jī)界面設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。

在下一步的研究中，還有一些需要改進(jìn)的地方。如針對(duì)無人物流車的整體運(yùn)行場(chǎng)景進(jìn)行原型設(shè)計(jì)并完成具有一定被試規(guī)模的完整系統(tǒng)的可用性測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步完善人機(jī)界面設(shè)計(jì)，并且加入語(yǔ)音交互和面部識(shí)別等交互模式，實(shí)現(xiàn)真正的多通道交互。通過不斷迭代設(shè)計(jì)來提升無人物流車的駕駛安全、物流配送效率和用戶體驗(yàn)，這將是進(jìn)一步的工作重點(diǎn)。

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Research on human-machine interface design of exterior screen of driverless delivery car

WANG Wen-juan, ZHANG Bi-han, FU Meng-ting, LIN Zheng-he, PEI Jing-yi, WANG Jian-min

(College of Arts and Media, Tongji University, Shanghai 201804, China)

With the rapid development of intelligent vehicles and logistics, and the combination of these two industries has promoted the emergence of driverless delivery cars. In order to improve the safety, efficiency and user experience of the driverless delivery car, the design of the human-machine interface (HMI) of the car’s exterior screen was studied. We first put forward the theory of human-vehicle-environment relationship based on driverless delivery cars, and studied the design requirements of vehicle exterior interface in view of the running scenario flow of delivery cars. On this basis, the information architecture, multi-channel interaction mode and interface design of the exterior interface of the driverless delivery car were discussed and practiced, and the usability test was conducted regarding the preliminary prototype design of recycling function. The test results show that the preliminary interactive prototype of the driverless delivery car’s exterior screen runs logically smoothly and has high usability. The survey results show the users’ hope for the driverless delivery car to be accurately located and the use of the points system for exchanging material rewards. This research indicates that HMI design can improve the safety, efficiency and user experience of the driverless delivery car. Through modifying and perfecting the design of the exterior screen with test and iteration, the design of the exterior screen will be continuously improved.

interaction design; driverless delivery cars; vehicle exterior screen; human machine interface; design practice; usability test

TP 391

10.11996/JG.j.2095-302X.2020030335

A

2095-302X(2020)03-0335-07

2019-12-02；

2019-12-12

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFB1004903)；國(guó)家社科基金后期資助項(xiàng)目(19FYSB040)；百度Apollo (wz0060020192097)；上海汽車工業(yè)發(fā)展基金項(xiàng)目(1717)；同濟(jì)大學(xué)第十二期精品實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(0600104086)

王文娟(1995-)，女，山西平遙人，碩士研究生。主要研究方向?yàn)榻换ピO(shè)計(jì)、汽車交互設(shè)計(jì)。E-mail：1731723@#edu.cn

王建民(1973-)，男，上海人，教授，博士，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)榻换ピO(shè)計(jì)、信息架構(gòu)設(shè)計(jì)、汽車交互設(shè)計(jì)、社會(huì)媒體計(jì)算。 E-mail：wangjianmin@#edu.cn