當(dāng)下智能電動(dòng)汽車的發(fā)展勢(shì)頭越來(lái)越高漲，與智能電動(dòng)汽車相關(guān)的汽車HMI設(shè)計(jì)也成為各個(gè)品牌重點(diǎn)發(fā)力的地方，汽車HMI設(shè)計(jì)正在前所未有的新高度，本篇文章就來(lái)聊聊HMI設(shè)計(jì)的那些事。

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HMI概念

HMI的是英文（Human Machine Interaction）的縮寫，翻譯成中文是人機(jī)交互，是一門研究系統(tǒng)與用戶之間交互關(guān)系的學(xué)問，系統(tǒng)可以是各種各樣的機(jī)器，也可以是計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件。應(yīng)用在車輛上的人機(jī)交互系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)人與車之間的溝通。駕駛者可以通過該系統(tǒng)，獲取車輛信息、車輛報(bào)警，并且進(jìn)行車輛設(shè)置、實(shí)現(xiàn)娛樂功能等。

其中我們通常所說的“人機(jī)交互界面”是指用戶可見的部分。通過人機(jī)交互界面與系統(tǒng)交流并進(jìn)行操作。小如收音機(jī)的播放按鍵，大至飛機(jī)上的儀表板、或是發(fā)電廠的控制室。因此，人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)要包含用戶對(duì)系統(tǒng)的理解（即心智模型），這是為了系統(tǒng)的可用性或者用戶友好性。

而汽車的人機(jī)交互主要分為車內(nèi)娛樂系統(tǒng)的人機(jī)交互、車內(nèi)駕乘人家交互、車外遠(yuǎn)程人機(jī)交互，各車企均在這大交互系統(tǒng)里面尋找用戶體驗(yàn)的突破并進(jìn)行了充分的試驗(yàn)和嘗試。

汽車座艙的進(jìn)化

1、2000年以前：機(jī)械時(shí)代

單一的機(jī)械儀表，簡(jiǎn)單的音頻播放設(shè)備，物理操作按鍵，無(wú)中控顯示屏幕，集成度、安全度較低，智能化程度無(wú)

機(jī)械儀表盤可以顯示出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、水溫、油量、時(shí)速，沒有數(shù)字儀表盤精確，機(jī)械儀表盤可以直觀的顯示車速的變化趨勢(shì)，數(shù)字的儀表顯示器能精確的顯示車速的大小，但是卻不能直觀的表現(xiàn)出汽車處于加速狀態(tài)還是減速狀態(tài)。但是，機(jī)械水表盤畢竟是真實(shí)的指針，真實(shí)的跳動(dòng)會(huì)讓人有一種直觀的跟發(fā)動(dòng)機(jī)呼應(yīng)的感覺。所以即便是售價(jià)上千萬(wàn)的帕加尼，仍然保留著原始的機(jī)械指針，滿滿的工業(yè)朋克感，機(jī)械儀表的指針攀爬帶來(lái)的視覺沖擊卻是液晶儀表不能比擬的

2、2000-2015年：電子時(shí)代

汽車電子時(shí)代的標(biāo)志之一是液晶儀表盤的大量使用，液晶儀表相對(duì)機(jī)械儀表有以下3大優(yōu)勢(shì)：

2.1炫酷的科技感

機(jī)械儀表只有轉(zhuǎn)速、車速、水溫、油量等功能顯示，充其量是中間有小塊單色屏顯示車門開關(guān)、行駛里程以及檔位信息，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單功能性很單一。而液晶儀表盤可以顯示的內(nèi)容非常多，除了基礎(chǔ)的儀表信息以外可以顯示車輛運(yùn)行工況狀態(tài)、導(dǎo)航、車距、主動(dòng)剎車距離等多樣內(nèi)容，科技感十足更像現(xiàn)代化的產(chǎn)品。

2.2 絢麗的視覺效果

傳統(tǒng)機(jī)械儀表盤多為一種顏色或幾種顏色的組合，色彩單調(diào)容易造成視覺疲勞，而且單一的色彩也無(wú)法隨內(nèi)飾顏色的變化而改變，所以機(jī)械儀表盤也一定程度的限制了對(duì)內(nèi)飾色彩改裝的想象力。而液晶儀表盤本質(zhì)就是個(gè)造型特殊的平板電腦，只要系統(tǒng)生態(tài)足夠豐富，色彩可以呈現(xiàn)出多種多樣的效果，內(nèi)飾配色也可以隨心所欲一些。

2.2 能夠承載更多的功能

其次有些智能化程度足夠高的儀表盤可以可以與手機(jī)互聯(lián)讀取行駛中需要的信息，通過語(yǔ)音交互系統(tǒng)利用智能設(shè)備可以在不動(dòng)手的前提下實(shí)現(xiàn)更多功能，這點(diǎn)是機(jī)械儀表盤遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能企及的高度。

3、2015年至今：智能時(shí)代

智能時(shí)代之下，大多數(shù)的車機(jī)屏幕都采用了大尺寸的顯示屏，有些車機(jī)廠商也使用了多聯(lián)屏，同時(shí)信息娛樂系統(tǒng)功能也在逐漸的豐富，人們不僅可以在車上使用常用的音樂、導(dǎo)航等功能，還能在汽車上看電影、玩游戲、看新聞，交互方式也變得多樣化了，比如：語(yǔ)音、手勢(shì)，整車的安全程度、智能化程度也有了極大的提升

4、未來(lái)：高度智能時(shí)代

在未來(lái)，是個(gè)高度智能化的時(shí)代，高度自動(dòng)駕駛、全息投影、HUD、AR-HUD、虛擬數(shù)字人等技術(shù)更加趨近于成熟，車機(jī)趨向于一個(gè)移動(dòng)的第三空間（生活空間、工作空間、娛樂空間），AI解放了人，成為了駕駛員，人有更多空閑的時(shí)間來(lái)娛樂和工作

外置屏幕顯示設(shè)備

目前外置屏幕顯示主要有2種，一種是外接顯示設(shè)備，一般使用在沒有液晶顯示設(shè)備的汽車上，比如華為最近推出的車載智慧屏，它搭載了汽車出行、汽車服務(wù)、影音娛樂、語(yǔ)音搜索等豐富的應(yīng)用；另外一種是HUD顯示設(shè)備，HUD顯示設(shè)備可以將導(dǎo)航信息、速度、車輛信息顯示在一塊玻璃上，作為副屏的補(bǔ)充，同時(shí)也讓司機(jī)避免低頭，抬頭就能夠看到最重要的信息，讓駕駛更安全

設(shè)計(jì)趨勢(shì)

1、場(chǎng)景化

前面提到未來(lái)的汽車是人們的第三智能生活空間（娛樂空間、辦公空間、生活空間...）未來(lái)車內(nèi)的交互場(chǎng)景將逐漸由駕駛艙艙內(nèi)的駕駛行為主導(dǎo)的人機(jī)交互轉(zhuǎn)變?yōu)榛谌粘Ｉ钪卸鄨?chǎng)景的交互，基于不同的場(chǎng)景，我們的設(shè)計(jì)應(yīng)該也有所不同

1.1 座艙娛樂場(chǎng)景模式

目前各大廠商在汽車娛樂場(chǎng)景化上可謂是下足了功夫，各種場(chǎng)景模式層出不窮，比如音樂模式、影院模式、游戲模式、汽車駕駛模式（運(yùn)動(dòng)、節(jié)能、雪地、越野、標(biāo)準(zhǔn)）等等，這種模式我們可以通過人的四感：視覺、聽覺、嗅覺、觸覺去加強(qiáng)場(chǎng)景化的氛圍

1.2 多種用車場(chǎng)景

不僅僅是這些娛樂場(chǎng)景模式，場(chǎng)景化的功能模塊更多是可以通過發(fā)散使用場(chǎng)景來(lái)讓操作系統(tǒng)中的功能更加滿足用戶的需求，對(duì)于不同的使用場(chǎng)景，用戶想要看到的信息是不同的。這一點(diǎn)既可以在整體的信息層級(jí)上進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)也可以帶入每一個(gè)細(xì)節(jié)、深入每一個(gè)場(chǎng)景。單以地圖為例，用戶在導(dǎo)航模式和非導(dǎo)航模式下所關(guān)注的重點(diǎn)就是不同的，進(jìn)一步在導(dǎo)航模式中，用戶對(duì)于路線中的關(guān)鍵建筑物（例如到該建筑物后就需要左拐）和其他的建筑物的關(guān)注度也是不同的。只有深入到了場(chǎng)景中，才能幫助用戶獲得更好的駕駛體驗(yàn)。

2、智能化

2.1 L4、L5級(jí)別的自動(dòng)駕駛

目前大部分的技術(shù)是L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛，有條件的自動(dòng)化駕駛，還基本上是需要駕駛員來(lái)輔助操作，保證駕駛的安全性，相信未來(lái)人們可以完全解放自己的雙手，實(shí)現(xiàn)高安全級(jí)別的自動(dòng)駕駛，這樣我們可以把精力的時(shí)間利用在其他更具有價(jià)值的信息處理上，目前自動(dòng)駕駛主要有3種解決方案：

基于視覺主導(dǎo)：采用GPS和AI人工智能進(jìn)行自動(dòng)駕駛，例如：特斯拉，通過所有特斯拉汽車的攝像頭采集環(huán)境數(shù)據(jù)，將圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)通過從而不依靠預(yù)先記錄的地圖特斯拉汽車在行駛中采集數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)并與所有特斯拉汽車分享學(xué)習(xí)到的東西，從而實(shí)現(xiàn)類似于人眼睛的方式查看地形然后通過人工智能進(jìn)行分析指導(dǎo)自動(dòng)駕駛汽車做出決策。

基于激光雷達(dá)主導(dǎo)：視覺輔導(dǎo)，采用高精地圖和人工智能進(jìn)行自動(dòng)駕駛，目前主流的傳統(tǒng)主機(jī)廠通用、奔馳大部分采用的就是這種方式，但由于需要記錄地圖并使用激光雷達(dá)設(shè)備制造車輛，因此需要付出了更高的成本

基于車聯(lián)網(wǎng)主導(dǎo)：多種傳感器融合的人工智能自動(dòng)駕駛，車聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)駕駛需要龐大基礎(chǔ)設(shè)施的支持，通過投資更智能的道路，可以減少對(duì)汽車本身自動(dòng)駕駛的要求，比如高速公路、碼頭、工廠這類簡(jiǎn)單場(chǎng)景比較容易實(shí)現(xiàn)

3、自動(dòng)化

3.1 ?萬(wàn)物互聯(lián)

未來(lái)智能座艙與各電子設(shè)備之間聯(lián)系更加緊密,可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)場(chǎng)景的無(wú)縫流轉(zhuǎn)，即使身處遠(yuǎn)方，也能做到用手機(jī)遠(yuǎn)程控制車燈、空調(diào)、車門、車窗

3.2 ?多種交互形式

未來(lái)的人機(jī)交互將運(yùn)用指紋識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、唇語(yǔ)識(shí)別等多種生物識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的控制，比如faceID不同的人上車的時(shí)候，車會(huì)自動(dòng)識(shí)別出這個(gè)人的用車使用習(xí)慣、氛圍燈、座椅角度、后視鏡距離、駕駛模式等等

4、人性化

4.1 ?降低視覺負(fù)荷，滿足駕駛安全性需求

汽車最基礎(chǔ)的需求就是安全，而HMI設(shè)計(jì)要做的就是在駕駛場(chǎng)景下盡量少得干擾駕駛者，在視覺的設(shè)計(jì)上應(yīng)該降低視覺的負(fù)荷，讓駕駛者一眼就能夠找到當(dāng)前最想要的信息，避免因?yàn)榉中亩鴮?dǎo)致安全事故的發(fā)生

4.2 ?多通道交互配合，滿足產(chǎn)品易用性需求

多通道融合交互技術(shù)將人的多個(gè)感官有機(jī)的融合在一起，與汽車形成多種交互行為（體感、手勢(shì)、視覺、觸控、按鍵、語(yǔ)音...），全面提升用戶的駕駛體驗(yàn)，比如在駕駛員疲憊的情況下，車機(jī)會(huì)語(yǔ)音提示你休息，并且車機(jī)會(huì)釋放清新的氣味，為你提神醒腦

目前在用戶駕駛汽車的時(shí)候，視覺仍占了信息接收的五分之四，視覺通道技術(shù)仍然是未來(lái)智能汽車人機(jī)交互設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，再加之語(yǔ)音交互等技術(shù)，形成了未來(lái)多通道融合交互的發(fā)展趨勢(shì)

4.2 ?智能情感交互，提升駕駛樂趣

智能汽車人機(jī)交互設(shè)計(jì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將汽車從高智能的執(zhí)行機(jī)器向高智商的情感機(jī)器人方向發(fā)展。隨著智能技術(shù)的發(fā)展，利用機(jī)器學(xué)習(xí)以及深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，未來(lái)的智能汽車將通過研究車主的行為方式來(lái)與車主進(jìn)行交流，成為車主情感上的伙伴。除此之外，還會(huì)利用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能交通系統(tǒng)等，與周邊環(huán)境、車輛等進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)，達(dá)到智能情感的交互。

5、個(gè)性化

個(gè)性化需求與定制一直都是各行各業(yè)用戶所追求的趨勢(shì)，千人千面，打造最懂你的智能汽車已然成為各大車企最為認(rèn)可的基礎(chǔ)開發(fā)邏輯。目前不少企業(yè)都推出了生物識(shí)別技術(shù)來(lái)為用戶所服務(wù)，如語(yǔ)音識(shí)別、面部識(shí)別、指紋解鎖等技術(shù)。所以基于生物識(shí)別技術(shù)、感知技術(shù)的智能汽車人機(jī)交互方式仍然是未來(lái)智能汽車人機(jī)交互設(shè)計(jì)的發(fā)展方向之一

5.1 ?針對(duì)不同用戶群的差異化設(shè)計(jì)

目前汽車品牌眾多，不僅僅是汽車設(shè)計(jì)、營(yíng)銷要考慮不同用戶人群的差異，HMI的設(shè)計(jì)同樣要挖掘不同用戶的特征、消費(fèi)觀念、地域差異、行為習(xí)慣等，為智能座艙提供更多差異化、個(gè)性化的選擇

5.2 ?個(gè)性化的操作模式

對(duì)于不同的家庭成員使用車輛的時(shí)候，智能座艙能夠記憶形成適合當(dāng)前駕駛員的交互操作模式及界面，滿足不同家庭成員的體驗(yàn)需求和駕駛行為習(xí)慣

5.3 品牌文化的延續(xù)

目前看國(guó)內(nèi)大部分的新勢(shì)力造車品牌，車機(jī)的設(shè)計(jì)都基本上是延續(xù)了互聯(lián)網(wǎng)app的設(shè)計(jì)方式（卡片式、扁平化），但是車機(jī)并不應(yīng)該就是如此，HMI不僅僅是設(shè)計(jì)一塊屏，而是在補(bǔ)充整個(gè)品牌的生態(tài)，形成一致的品牌調(diào)性和設(shè)計(jì)語(yǔ)言，大部分汽車在車型設(shè)計(jì)前期就對(duì)目標(biāo)用戶做了研究，在設(shè)計(jì)造型的時(shí)候也基本上會(huì)形成自身的品牌特征，而我們?cè)谠O(shè)計(jì)HMI的時(shí)候要充分考慮品牌文化，從而去強(qiáng)化人們對(duì)于品牌的印象

3D車模的廣泛應(yīng)用

隨著3D立體化設(shè)計(jì)的不斷滲透，3D車模技術(shù)也在逐漸受到廠商和消費(fèi)者的青睞，成為了未來(lái)發(fā)展的一種趨勢(shì)，3D車模能夠讓扁平化的界面變的更加的生動(dòng)和具有空間感

6、娛樂化

6.1 ?更多功能應(yīng)用

我們目前傳統(tǒng)的車機(jī)用的最多的功能就是導(dǎo)航、聽歌、電話，隨著車機(jī)硬件性能的提升，在新勢(shì)力造車的車機(jī)系統(tǒng)中能夠看到更多產(chǎn)品功能的應(yīng)用搭載，華為更是大膽，整個(gè)把手機(jī)APP系統(tǒng)直接搬到了車機(jī)里面，汽車就是人的第二個(gè)手機(jī)系統(tǒng)，相信未來(lái)隨著自動(dòng)駕駛?cè)〈说鸟{駛功能，我們就可以在汽車?yán)锩婵措娪?、吃飯、開會(huì)... 自然更多、更全面的應(yīng)用是必然的趨勢(shì)

6.1 ?多屏幕聯(lián)動(dòng)

智能汽車車載顯示將會(huì)朝著大尺寸、高分辨率、創(chuàng)新的外形設(shè)計(jì)、多方位布局等方向發(fā)展，將不再僅僅局限于中央儀表盤等位置，而是朝著多方位、多維度方向發(fā)展。多維度、多顯示設(shè)備的系統(tǒng)架構(gòu)將成為未來(lái)汽車人機(jī)交互設(shè)計(jì)的重要發(fā)展方向

HMI和UI設(shè)計(jì)的不同

1、商業(yè)模式的不同

UI設(shè)計(jì)：大部分的數(shù)字端的產(chǎn)品商業(yè)目標(biāo)是變現(xiàn)，更注重用戶的增長(zhǎng)、用戶的留存、付費(fèi)、活躍度等等，有較強(qiáng)的商業(yè)企圖

HMI:首先排在第一位的是安全性、產(chǎn)品體驗(yàn)、視覺體驗(yàn)等，HMI像是手機(jī)操作系統(tǒng)，它的體驗(yàn)直接是影響用戶購(gòu)買汽車的決策，目前主機(jī)廠的操作系統(tǒng)還未完全形成生態(tài)，要想通過HMI的服務(wù)來(lái)盈利還有很長(zhǎng)一段路要走

2、用戶場(chǎng)景的不同

UI設(shè)計(jì)：手機(jī)、pc系統(tǒng)在室內(nèi)外都能夠使用，單人使用

HMI設(shè)計(jì)：智能座艙更像是第三生活空間、可能涉及到單人、多人的協(xié)作，對(duì)于主駕來(lái)說安全性，盲操作的要求比較高，而對(duì)于副駕駛來(lái)說娛樂是主要需求，相信未來(lái)如果完全自動(dòng)駕駛，HMI可能就是手放大版的手機(jī)操作系統(tǒng)，手機(jī)能做的，汽車HMI也能做

3、界面載體的不同

UI設(shè)計(jì)：主要包含pc端、移動(dòng)端、智能設(shè)備、ATM取款機(jī)...

HMI設(shè)計(jì)：主要包含中控屏、儀表盤、副駕駛屏、智能后視鏡、后排娛樂屏...

4、設(shè)計(jì)原則的不同

一般UI產(chǎn)品和用戶的接觸距離比較近，距離屏幕的距離大約在15~50cm之間，而汽車HMI距離距離基本在50cm以上，而且大多數(shù)情況下是駕駛員斜視觀看的，這必然就要求視覺和交互邏輯上和手機(jī)的不同

5、用戶體驗(yàn)的不同

UI設(shè)計(jì)：基本遵循用戶體驗(yàn)五要素：戰(zhàn)略層、范圍層、結(jié)構(gòu)層、框架層、表現(xiàn)層

HMI設(shè)計(jì)： 注重用戶體驗(yàn)，體驗(yàn)、舒適、效率、安全，四大維度