自动驾驶汽车车载人机交互界面设计趋势

安琪

摘 要：近年来各车厂都在做自动驾驶测试，自动驾驶逐渐走进大众视野，成为颠覆传统车载设计的新领域。自动驾驶的出现让移动空间更加自由，驾驶员的注意力与操作得以解放，那么车载人机交互的设计应该考虑在多元化的使用场景下如何传达信息，使驾驶员与乘客获得更好的心流体验。本文将从行驶安全、智能出行、情绪感知、沉浸体验等四个方面进行深入探讨自动驾驶汽车车载人机交互界面的设计趋势。

关键词：安全;智能;人机交互;设计

过去的汽车设计和制造始终围绕“驾驶”，目前智能科技技术不断革新，自动驾驶级别不断的上升，未来用户在出行体验中进行人机交互的方式会更加自由，随着自动驾驶技术逐渐成熟，硬件设备、人机交互方式、车辆的功能、出行场景体验，以及用户的情感诉求都会伴随自动驾驶技术的成熟而丰富多样，乘与载的需求不断弱化，娱乐和智能化、个性化需求在不断强化。人机交互界面（HMI）在其中会起到至关重要的作用。通过对概念车、量产车以及各行业前瞻技术的多方面的研究，发现未来自动驾驶汽车车载人机交互界面设计将以提升安全性、智能化、情感感知、沉浸式的目标发展。本文也将从这四个方面进行阐述。

1 界面信息安全性传达，为行程护航

自动化解决了人类任务性能的不精确性和可变性，同时也产生了新的安全问题。而随着HMI和安全转移控制算法的发展，自动化和驾驶员之间的智能控制是人因因素研究人员在自动驾驶中面临的一个重大挑战。未来的自动驾驶车载系统应在行驶过程中给驾驶员传达出清晰、及时的信息告知车辆性能，以便及时接受警告，并在车辆或者路况需要时及时监视路况，为行程保驾护航。

2 趋于智能化软硬件，打造智能互联

在人工智能、大数据和物联网的加持下，人与车关系、车与车关系、车与道路关系更智能的整合在一起，无人驾驶汽车能够像人一样操控汽车的性能，三维数字地图、人工智能、AR技术、人工智能、机器视觉等多种技术融于一体。

2.1 三维数字地图

高精三维地图是自动驾驶技术不可缺少的重要一环，它比普通导航地图更精准、更详细，不仅仅是一张地图的功能，还能对周围的环境精确探测，预警将要经过的区域路况情况，更精预判与识别路上行人车辆。自动驾驶车辆地图由于是根据真实环境制作，所以需要實时更新，才足以提供更精准的信息。然而该行业在市面上并未有系统性标准，各大公司在内部研发，缺少数据共享。这些因素都是妨碍自动驾驶技术快速发展的重要原因。

2.2 人工智能

人工智能平台将人机界面和车辆传感器、虚拟助手、云信息集成在一起，针对汽车环境进行优化，适应用户的个人偏好和习惯。人机界面就像一个具有前瞻性的指挥中心，而人工智能就像人机界面中的指挥家。虚拟语音助手可以深度学习，识别用户的情绪，打通车内软硬件，通过情境化的交流互动，提高乘客的感知，减轻驾驶压力让乘客感到舒适和放松，以确保车辆与乘员之间的顺利互动。

2.3 AR HUD

AR-HUD从上帝视角关注全局信息，为人机交互提供新的设计思路，用户身临其境虚拟空间，虚拟信息结合道路情况实时出现在前方，避免出现分散驾驶员注意力的情况。眼球追踪，实时感知瞳孔凝视位置等技术都可以与AR-HUD结合，将更加准确的信息定位提供给驾驶人员，同时为用户定制个性化体验要求。在未来AR-HUD的应用中，全息技术、3D、眼球追踪、面部监测等技术也会融入AR-HUD中。这些技术提供了广泛的优势，带来了最佳的驾驶体验，从而最大程度地提高了道路安全性。

3 更深层次的情感感知，营造舒适体验

未来汽车的交互思考更多的是如何回应用户的需求，缓解用户负面情绪，提升产品体验。情感化感知可从驾驶者与驾乘者角度切入，从自动驾驶安全性与驾驶娱乐性这两个方面体现。在驾驶过程中，驾驶者容易出现令人情绪紧张的体验，如果这种情绪被汽车自动识别后直接切换为自动驾驶的模式，这种体验有利于行驶安全，为出行安全多一层保障。而对于驾乘者而言，情绪改变影响车内环境舒适度，能够提升乘客在车内的体验。例如当乘客有困意，昏昏欲睡时，智能技术自动识别面部情绪，依据车内环境进行多感官特征调整，将空调温度调低几度，并且音乐自动切换为节奏感强的活力乐曲，音量升高，香氛自动散发出醒神的香气，车内氛围灯提亮色调，语音提示驾驶者减速。将情绪的检测与车内外的技术联动成为一个整体，让汽车从用户需求底层出发，提供真正意义上的用户个性化定制，形成陪伴式、紧密型的人车关系。

未来汽车就像朋友一样，与人交流、互动，它将成为一个具有情感感知能力的智能伙伴，根据用户的不同需求提供相对应的帮助，在与用户互动的过程中，通过不断的深层学习和技术分析来进化情感感知，让机器领会移情的能力。在未来的交通体验出行中，产品提供给人的将不仅仅只是物理需求，还有更深层次的自然情感感知，这也是未来自动驾驶汽车HMI设计的核心。

3.1 多模态的车内自然情感交互

未来智能座舱赋予用户的是自然交互体验，所谓“自然

交互”，就像人与人之间的对话一样，驾驶员可以通过声音、手势、眼神等多种方式组合在一起与车辆进行互动。不需要多余的动作和形式化的交流，自然的进行人和汽车的交互。考虑到司机分心的危险性，交互形式加入语音识别，手势识别、表情识别及视线追踪等多模态的方式，让行驶更安全。另外还有识别声音中的情绪，也是车内自然语言处理难度更大的交互方式。这些更自然的交互方式，都会成为未来交互方式的一个发展趋势。

3.2 真实有趣的车外情感交互

在自动驾驶的场景中，车内人与人交流，车外车与车、车与人之间也可交流，将车的语言拟态化，用表情、图形信息来与车、人交流，还原最本质的交流方式。

4 多场景沉浸式，体验更智能座舱

智能座舱能够为用户带来丰富的体验空间，承担着完成人机交互、用户与车辆沟通的任务，使车辆成为不同场景的移动空间，驾驶不再是唯一的任务，游戏、电影、会客、阅读、休息等多种行为都将慢慢成为车内用户体验的车内场景。用户全面掌控车内驾驶娱乐体验。智能车控读取用户信息，即可为之调整到最舒适的体验模式，通过个人设定，也可定制自己的个性化场景。不同的场景中，主题化会让信息内容更富有情趣，未来用户会更加追求个性化的定制氛围，充分享受智能座舱这个空间。

4.1 沉浸式信息的空间传达

随着液晶显示屏幕的异型化发展，信息不仅仅停留在中控和仪表上，屏幕可以设置在任何地方，多屏联动将是未来的一大发展趋势。未来物理按键由更多智能化的交互替代。结合手机、智能穿戴设备、车内外屏幕、投影进行多屏联动体验，整体联动全方位的信息，营造衔接时间和场景的立体信息空间。触觉交互的引入，能够营造更直观的用户体验，让驾驶员始终将视线保留在道路上，减少司机的分心还有精神负担。同时，更大更高清晰度和一体化屏幕也将会成为车内屏幕趋势。让用户查看更加丰富的无界信息。享受更沉浸式的信息传达体验。

未来的自动驾驶已不同于传统的人工驾驶，它考虑的不仅仅是驾驶员与乘客的场景使用需求，除了重视人与车之间的信息交流外，同时重视车内环境与人的关系，车外环境与车和人的信息交流。未来，自动驾驶将融合更多的新技术，加入更新更有趣味性的交互方式，为驾乘者带来更好的用户体验。

参考文献：

[1]胡飞，彭瑶玲.用户研究中的语言材料分析[J].包装工程，2018（10）：220-225.

[2]谭浩，赵颖.智能汽车的车内周边交互体验研究[J].包装工程，2018（16）：1-4.