公共充电桩的交互设计

梁怡静 黎向阳 陈磊 西安特锐德智能充电科技有限公司

随着科学技术的不断进步和发展，建设低成本、易维护以及高智能的公共充电桩是当下的首要任务。再加上居民生活水平的不断提高，在公共充电桩给电动汽车充电时更需要有良好的体验，因此不断提高公共充电桩的信息化和人性化也是将来公共充电桩的主要发展方向。本文提出一种公共充电桩的系统交互设计流程，使得用户在使用公共充电桩时的信息关联更加紧密。

一、公共充电桩系统交互的技术支持

公共充电桩的设计方向主要是智能化、人性化，换言之就是让公共充电桩拥有“智慧”，从而达到良好的人机交互效果。该系统交互主要采用的技术类型包括三部分，分别是：感知技术、传输技术以及智能处理。感知技术中主要包括无线射频和传感器的应用，从而更好的完成车辆信息监测、充电检测、故障备援以及车辆管理。传输技术主要包括互联网和通讯网络，用以实现车辆定位服务以及即时信息传输等。智能处理包括数据挖掘和云计算，主要用以处理有效信息以及充电时间的预估。

二、公共充电桩的系统交互设计流程

（一）确立交互信息结构

交互信息结构主要采用的是分布式认知理论资源模型，通过将物联网引入到该资源模型中，并对环境、供给等认知元素进行整合，能够有效简化信息交互流程，从而降低用户的认知负荷，让用户能够更轻松的完成交互任务。

（二）制定系统交互策略

对于传统的人机交互资源模型，最大的缺点就是缺乏准确的交互策略和分布式认知收敛机制，因此需要从信息获取与交互动作指导以及目标匹配与优化这两方面进行人机交互资源模型的完善。对于信息获取与交互动作指导而言，这是能够高效完成人机交互任务的关键。当用户在公共充电桩进行充电时，用户首先要对公共充电桩当前的使用状况和周围环境进行准确的判断和推理，然后要根据自身的特点来感知交互系统各节点状态的处理结果，如果该处理结果用户很满意，则系统继续指导操作下一步骤；一旦用户并不满意，则交互系统会立刻终止当前的交互指导，然后重新进行评估、更新，指导用户目标重置，直到完成交互任务。而目标的匹配是交互系统的基本任务，主要是依靠网络传输技术、遥感技术以及智能处理技术来获取各个节点的状态变化，从而实现与目标的成功匹配。如果匹配的目标不一致，资源模型需要重新调整各个节点的状态变化，然后将重新调整的结果反馈给交互系统和目标，然后用户会根据这些结果进行方案的重新匹配，从而实现用户目标和系统资源的正确匹配[1]。

（三）系统交互设计原则

交互系统的设计原则主要是根据用户活动以及系统自控特征中需要考虑的问题来设定，通常包括全面感知性、智能处理性、交互一次性这三点。全面感知性即将公共充电桩的基本信息转化为现实和虚拟空间的一部分，然后用户可根据交互系统对该信息进行全面的接收、分享等，从而提高用户接受公共充电桩信息的速率。智能处理性即通过对公共充电桩的有效信息进行重组，并利用远程信息处理技术建立一个庞大的信息空间，从而提高虚拟信息对物理空间的智能化控制。交互一次性即表示交互系统中的工具在帮助用户完成任务之后并不会在该产品中停留，而是立刻去完成其他的任务[2]。

图1 公共充电桩系统交互模型

三、公共充电桩系统交互模型设计

根据上文提出的系统交互设计原则以及目标匹配与交互动作指导策略可以设计出如图1 所示的公共充电桩系统交互模型。

该交互模型主要是通过公共充电桩系统中的状态感应器、视频监控器、RFID 射频等遥感技术收集充电桩周围的环境信息，然后通过互联网上传到云平台进行计算，得出来充电桩状态、排队人数，不同车辆的充电效率和时长，充电桩安全参数以及周围的公共娱乐餐饮信息等数据信息。电动汽车用户通过接收这些数据信息来实现与公共充电桩的交互行为，从而得出最佳的方案来进行公共充电桩的选取。同时充电桩还会预先估算出大致的充电时长以及充电成功提醒，从而不断提高用户对公共充电桩的使用体验。

四、结束语

总之，此设计使公共充电桩的系统交互更加人性化和智能化，提高了用户在充电过程中的服务体验，同时为公共充电桩的交互设计提供了一定的参考价值。