未来量产汽车驾驶室界面的功能构想研究

宫效乾

摘要：在未来的人类生活中，更加自动化、智能化的日常使用设备将会不断更新并不断普及，“汽车”这一类交通工具对人类生活的重要性不言而喻。因此，未来的汽车设计师就需要针对当前及潜在用户的需求对量产汽车各方面进行优化。笔者将对现市场中存在的量产汽车驾驶室构成、其对驾驶员的反馈等问题进行浅析，并通过本文的研究来对未来生活中量产汽车驾驶室的界面构成、显示项目、汽车在某些特定条件下对驾驶员的反馈等问题提出构想。力求使未来的量产汽车在人类的生活中更加方便且实用。

关键词：未来量产汽车;驾驶室界面;构想;反馈

中图分类号：TB472文獻标识码：A

文章编码：1672-7053（2021）02-0105-03

何为“未来量产汽车”？即在人类的未来生活中的工厂可进行量产并投入市场进行销售的汽车。而驾驶室部分的布局与功能操作对驾驶员在汽车的使用上来说极其重要，本文将对未来汽车的驾驶室界面以及各个部分的功能进行设计构想，包括未来汽车驾驶室的各个硬件部分的组成与功能及示例、未来量产汽车驾驶室对驾驶员的直接反馈功能等部分，结合人类的生理结构等要素及其相关理论为前提进行分析，对当前量产汽车驾驶室中的不足加以辩证，并提出“如何将其改进”等观点，意在对人类未来生活中所使用的量产汽车进行更加智能化、更加自动化的设计构想，使驾驶员在使用汽车时获得更舒适、更便捷的驾驶体验。

1 汽车驾驶室界面概述

在当前市场中的各个品牌量产汽车上，驾驶室界面的部件配置相对较为统一。市面上的量产汽车驾驶室中界面的构成部分大体上包括：汽车仪表盘（转速表、剩余油量、里程表、机油表以及汽车各个内部电子元件的指示灯等）、方向盘及方向盘安全气囊盖上的多功能操作界面（手机通话、蓝牙音乐播放控制键等）、换挡挡杆或换挡拨片、中控台显示屏及其他功能操作界面（空调控制系统、座椅控制系统、车内空气循环系统、车内氛围灯控制系统等）、驾驶员座椅、油门及刹车控制系统等部分，敞篷类车型具有棚顶控制等其他功能操作控制系统，部分豪华车型具有座椅后部显示屏控制系统、棚顶显示效果控制系统（星空顶效果，例如BENTLEY宾利等品牌）等，本文主要针对相对平价的、市场保有量相对较高的车型进行分析与设计构想。

2 汽车驾驶室界面功能现存问题

研究和市场都表明，全球范围内对于汽车电子产品应用的趋势会一直延伸下去[1]。在当前市场中的各个品牌量产汽车驾驶室中，若以智能化、自动化为前提条件分析，各个部分都存在一定的设计缺陷。例如，在汽车仪表盘的显示效果中，有相当一部分的元素是对驾驶员在驾驶汽车过程中没有较大帮助的，过多的指示灯在汽车内部元件出现问题时，对驾驶员所表达的意思并不明确，从而使驾驶员更加无法集中驾驶或了解汽车运行情况;在方向盘安全气囊盖上的多功能操作界面上，驾驶员在行驶过程中会存在对某些功能键的误操作，从而影响驾驶员的注意力;中控显示屏的朝向不论是向驾驶员方向倾斜或是面对汽车正后方，驾驶员都需要将头部朝向中控显示屏进行操作，在行驶过程中会增加安全隐患;某些品牌量产汽车的座椅部分缺乏人性化的设置，例如座椅表面材料缺乏柔韧性和透气性、座椅形状与人体躯干没有达到很好地匹配，容易使驾驶者产生静态疲劳[2]等;在驻车状态下发动汽车时，某些情况下会出现档位错误从而发生进一步的误操作，增加了路面上的安全隐患等。

3 未来量产汽车驾驶室界面的功能构想意义

在对当前市场中的消费级主流量产汽车车型的调查并加以研究分析后，笔者发现当前市场中相当一部分车企对于量产汽车驾驶室界面的重视程度相对于其外观方面来说并不算高。但笔者认为，量产汽车驾驶室的部分布局与功能操作对于驾驶员来说极其重要，而目前市场中的量产车型驾驶室界面，信息显示得不够直观、不够全面，不足以让驾驶员更好地了解自己的汽车，并从而更好地使用、养护它们。尽管目前市场中大部分量产车型已经配备相当完善的主动安全功能，例如VOLVO沃尔沃对其量产车型S90轿车配置的Pilot Assist自动驾驶辅助系统、City Safety城市安全系统及主动刹车、避让等，但在更加智能化、数据化的未来社会，量产汽车驾驶室界面的基本功能同样需要更加智能与数据化，更加符合人机工程学，并更加重视汽车本身（智能硬件系统等）与驾驶员之间的交互，使其反馈给驾驶员的信息更加直观、准确与全面。

4 未来量产汽车驾驶室界面的基本功能构想

4.1 方向盘基本功能构想

在唐纳德.A.诺曼的《设计心理学1：日常的设计》中，作者提出“汽车应该使用听觉呈现加速指令，司机的座位侧面或方向盘应该提供触觉上的震动，用以警告自己不要离开自己的车道”[3]。在未来的量产汽车中，方向盘可以进行变形设计，可将圆形方向盘更换为类似于游戏机手柄外观的方向转换设备（现部分跑车、赛车等具有类似的方向盘，旨在简化变更方向时驾驶员肘部、肩部等部分需要进行的操作，使方向变更更加直接）;在功能操作界面中，可将实体按键变更为虚拟按键，并具有锁定功能（在行驶过程中，驾驶员在对方向盘上的功能界面进行操作之前，进行手势或语音操作，将方向盘部分功能界面进行解锁，防止误操作），并设有“完全自动驾驶”操作功能以及汽车启动、熄火键。

4.2 仪表盘显示界面基本功能构想

在未来的量产汽车中，汽车仪表盘的界面构成可简化为以下几个部分：速度表、剩余油量、里程表、档位显示、内部电子元件运行指示灯五个部分。在速度的显示中，超过汽车正常运行转速时速度表呈黄色，处于正常运行转速时呈白色，超速或其他异常情况时呈红色;剩余油量以百分比电池图样进行显示;里程表的颜色分为绿色和红色，若汽车行驶到了需要进行保养的里程数或需要更换机油机滤时，里程表显示数字为红色，通常情况下为绿色;当驻车在启动时，档位显示灯将会对驾驶员进行提醒，红灯为倒挡、绿灯为前进档、黄色为驻车挡及P挡;内部电子元件运行指示灯呈长条状，左部为部件灯，右部为该元件具体情况说明。

4.3 座椅基本功能构想

在未来的量产汽车中，驾驶员座椅可设有颈部保护装置、肩部保护装置、腰部保护装置等;驾驶员在对座椅进行调节时，操作界面可设于方向盘气囊盖上或驾驶员左前方中控台上，以便驾驶员在最佳视角中快速对座椅进行调节。

4.4 档杆基本功能构想

在未来的量产汽车中，档杆可设于方向盘左部或右部边缘，驾驶员可通过手势对档位进行更换，用拇指向上滑即前进档，向下滑即R档（倒车档），单击即N档（空档），双击为P档（驻车档）。

4.5 中控台界面基本功能构想

4.5.1 中控台显示屏界面构想

在未来的量产汽车中，基于当前市面上的量产汽车中控屏现有功能之外，可增设一键报警功能、汽车行驶模式变更（运动状态、节能状态、通常状态等），并且对原有功能（导航功能、多媒体功能、车內氛围灯功能等）进行更加智能化、自动化的优化。

4.5.2 除屏幕外其他操作界面构想

在未来的量产汽车中，空调控制系统、车内循环控制系统、座椅功能（加热或通风）等功能可相对进行更加智能化、自动化的设计，更可将其按钮直接省略，将该些功能置于中控台显示屏界面中，对汽车进行一体化的直接控制操作。

4.6 油门及制动基本功能构想

在未来的量产汽车中，可延续现有的油门及制动操作方式，并对其进行更加智能化、自动化的优化设计（汽车智能系统根据路面情况进行自动操作），例如主动超车等功能。

5 未来量产汽车驾驶室界面的人机交互及进阶功能构想

在未来量产汽车的驾驶室界面中，人机交互部分需要被汽车设计师更加重视。本田宗一郎所说的三观主义“现场、现物、现实”，是要运用全身和感觉，倾注全知全能处理事情[4]。驾驶员需要在触觉、视觉、听觉等多方面来更加了解自己汽车的状态，人机交互的实用性、舒适度等方面将对驾驶员在驾驶过程中产生更大更深地影响。

5.1 对驾驶员触觉上的反馈

5.1.1 通常情况下的反馈

在未来的量产汽车驾驶室界面中，对驾驶员触觉方面的反馈主要体现在方向盘、换挡挡杆和驾驶员座椅上。首先，在驾驶员座椅上，驾驶员在正常进行驾驶操作时，驾驶员座椅将对驾驶员进行身体上的包围防护，在汽车处于坑洼路面时座椅将自主进行对震动的消除;其次，在驾驶员进行换挡时，非实体档杆的每一

次档位切换将模拟真实阻尼感，实体档杆的每一次档位切换将配置阻尼器;最后，方向盘在驾驶员进行正常驾驶操作时将会实时进行震动或摇晃状的反馈。

5.1.2意外情况下的反馈

在唐纳德.A.诺曼的《设计心理学4：未来设计》中，作者提出“假如车子对适当的指令显出顺从、优雅的反应，但对不合理的指令显出迟疑或不情愿的反应”[5]，从而可以设想在驾驶员进行错误的驾驶操作时，未来量产汽车驾驶室中的部分部件将会对驾驶员进行实时地触感提醒或自动拒绝驾驶员的异常操作（拒绝执行驾驶员的异常指令）。例如，在未打开转向灯或在危险区域视线盲区内右后方、左后方出现其他车辆时，方向盘将会自主进行对驾驶员的警示提醒（震动或无法进行旋转操作），在汽车出现严重交通事故时，方向盘也将具有对驾驶员心率、血液浓度等指标的测试判断功能;驾驶员座椅在驾驶员误操作时也将会进行震动效果的提醒，实体档杆在驾驶员接下来的错误操作时同样会出现震动或无法进行换挡（汽车起步时，后方非安全车距内有障碍物或其他车辆时，将会暂时无法进行倒档的转换）的提醒。

5.2 对驾驶员视觉上的反馈

5.2.1 通常情况下的反馈

在未来的量产汽车驾驶室界面中，对驾驶员视觉方面的反馈主要体现在中控台屏幕和仪表盘部分。首先，仪表盘部分将在驾驶员进行正常驾驶操作时相应地对进行显示上的反馈，例如在驾驶员进行档位切换时，仪表盘部分将显示出当前的档位及将要变更的档位;在正常的行驶过程中，全车外包围部分将会对周围接近的树木、建筑、人、物、车辆等障碍物进行扫描，并在驾驶室内的中控台屏幕中作为一部分模块对驾驶员进行提醒。

5.2.2 意外情况下的反馈

在驾驶员进行错误的驾驶操作时，驾驶室中的部分部件将会对驾驶员进行实时的视觉效果上的提醒。例如，在进行错误的档位切换时，仪表盘中的档位显示部分和驾驶室部分的氛围灯会显示为浅紫色，对驾驶员进行提醒，让驾驶员察觉到其错误操作;在汽车发生严重的交通事故时，驾驶室氛围灯将会显示为浅蓝色，以对驾驶员进行情绪上的稳定，从而使驾驶员能够顺利地进行下一步的操作。

5.3 对驾驶员听觉上的反馈

5.3.1 通常情况下的反馈

在未来的量产汽车驾驶室界面中，对驾驶员听觉方面的反馈主要体现在汽车的预置智能系统上。在未来的汽车智能系统中，主要的功能体现即更加具有科技感、自动智能效果的语音系统。例如，在驾驶员打开车门进入并启动汽车时，汽车的智能系统会对驾驶员进行“欢迎回来”“您好，XX”等问候语，并对当前室外温湿度、常去地点行驶路段路况、汽车启动及各个部件的运行状态（胎压、燃油剩余、水箱及发动机温度等）进行实时播报，并对驾驶员驶出车位时进行转向灯的开启提示;在驾驶员操作汽车行驶的过程中，智能系统将在车辆进行变道、超车、入弯等状态时对驾驶员进行语音提示;在驾驶员将车辆停稳并熄火时，智能系统将会使用备用电源对驾驶员进行锁车前的语音提示，例如驾驶员是否将电子手刹开启、所有车门及车窗是否关好并锁好，方向盘是否打正等情况;在驾驶员对汽车的其他操作中，可通过语音控制对汽车进行音乐播放、路线导航、汽车行驶模式变更等进行指示。智能系统还可对单次驾驶进行燃油使用、路线规划等情况进行评估，为驾驶员下一次的驾驶提供参考。

5.3.2 意外情况下的反馈

在未来的量产汽车驾驶室中，智能系统将对驾驶员和汽车的异常状态进行自主判断评估并进行提醒或其他进一步操作。首先，在汽车行驶过程中，当驾驶员进行错误的驾驶操作时（变道前未开启转向灯、逆向行驶、超速行驶、闯红灯等异常驾驶状态），智能系统将会对相应情况进行主动判断，并结合上述触感、视感等对驾驶员进行警告;在驾驶员进行倒车或驶入车位时，智能系统将结合车周雷达、中控台屏幕等部件对驾驶员进行实时提示;在汽车或其内部某部件产生故障时，除了上述仪表盘在视觉上的提示之外，智能系统将会进行实时播报（何时何处产生了故障、对行驶的影响、应该何时去何处及如何进行修理等）：在驾驶员被劫持、被胁迫等情况时，驾驶员可通过预设的某句话或某个操作对智能系统表达当前状态，智能系统也会通过驾驶员预设的、特定的某种效果对驾驶员做出回应，并实施报警;在智能系统判断汽车出现了严重的交通事故时，将会结合触觉和视觉效果，使用语音与驾驶员进行交流，进一步稳定驾驶员的情绪，并询问驾驶员的身体状况，在必要时将自动联网报警及联系就近的医院，对驾驶员实施最快的救助。

6 结语

本文主要针对未来量产汽车的驾驶室进行了关于其方向盘、仪表盘、座椅、档杆、中控台界面、油门和制动控制及未来汽车智能系统对驾驶员触觉、视觉、听觉三方面的不同反馈等方面的设计构思。

汽车作为人们必不可少的交通工具，在人们的生活中占有越来越重要的地位，在未来生活中，人们对汽车本身的要求会越来越高，对其自动化、智能化、人性化水平的需求也将越来越苛刻。所以，设计师在设计未来量产汽车及其驾驶室界面时，应当更加考虑如何提高驾驶员驾驶体验，如在自动化、智能化、人性化等方面，力求使未来的量产汽车在人们的生活中更加方便且智能。

参考文献

[1]（美）Lawrence D Maloney安全汽车的开发在鼓点声中提速[J].工业设计，2007

[2]杜海滨，赵妍，胡海权.KAMA智能挖掘机设计中的人机因素[J】，人类工效学，2016.

[3]（美）Donald Arthur Norman.设计心理学1：日常的设计[M].北京：中信出版社，2015

[4]（日）岩仓信弥，本田的设计造型哲学[M].北京：东方出版社，2013.

[5]（美）Donald Arthur Norman.设计心理学4：未来设计[M].北京：中信出版社，2015