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三级自动驾驶汽车HMI设计指南

王亚辉 未来出行实验室 2023-05-12

L4-L级5自动驾驶汽车因为技术、法规和道德等诸多问题,导致真正落地时间往后推迟,但是趋势势不可挡,1-3级自动驾驶系统作为过渡,已经在乘用车、货运车和出租车和其他类别特种车辆上搭载和安装,上海车展的车型预告也初见端倪,5G+自动驾驶+新能源正在重塑汽车行业格局,也催生出了汽车座舱内工作、休闲、娱乐、购物和社交等全新应用场景。

就3级以上自动驾驶而言,人与车的关系正在被重新定义,人不再是车辆的驾驶者,而是从各种约束中解脱出来,成为智能出行舱的体验者和监管者。人机交互界面(HMI)是人与汽车直接交流的通道,也是影响车内用户体验的最关键要素,HMI作为支持用户使用车辆和获取服务最主要的方式,对汽车的功能呈现和品牌影响起着关键的作用,3级自动驾驶汽车正在推动汽车HMI设计师思维方式和设计范式的转变。

自动驾驶汽车HMI中的认知注意转变

对传统汽车而言,驾驶员的首要任务是驾驶,支持和辅助驾驶就自然成为HMI的核心功能,信息娱乐和座舱控制属于次要任务,HMI设计要针对驾驶场景和产品使用场景,每一项设计都需要严格评估对驾驶安全的影响。就目前而言,汽车HMI设计的核心可以归结为一个认知心理学概念:“注意(Attention)”。汽车HMI设计过程中考虑最多的问题就是驾驶员注意的迁移和认知负荷问题,我们在评价汽车HMI设计时候,除了交互逻辑和设计视觉呈现以外,测评评价中权重一个很大的指标是是否导致“分心(Distraction)”从而影响驾驶安全。人接受信息最主要的是视觉、听觉、触觉,对开车而言最主要的是视觉,其次是听觉,接收信息后大脑进行编码操作,最后用手执行,用声音表达出来。下面的多资源理论模型可以很直观的看出,驾驶员与汽车交互,涉及到接收信息、处理信息和反馈信息的过程中,可以通过比较与驾驶主任务的冲突来评估汽车HMI的潜在安全问题,一旦形成冲突,就会占用用在驾驶上的认知资源,很可能会导致事故。HMI设计就是通过设计手段去平衡用户注意资源的过程,让驾驶员用最少的注意资源完成尽可能多的任务,很多智能汽车同时存在大尺寸触屏+触觉反馈物理按键的目的也是最大限度的平衡用户的注意资源。

注意分为两种:

刺激诱发的注意:刺激闪烁、音量变化、突然闪现、色彩变化等主被动刺激)是很常见的诱发注意的方式,无论是中控、仪表盘还是其他终端,在HMI设计中的应用,报警、提醒等都属于刺激诱发注意从而引起驾驶者的关注,从而完整某个特定的任务(变道、疲劳唤醒等等),保障驾驶安全。  

目标导向的注意:操作和带有目的的信息获取会使注意力从驾驶迁移到目标所指向的行为,导致分心驾驶。但如果操作方式非常符合人基本的认知特点,并达到一定熟练度后,就形成了注意资源很低的“自动化“行为-肌肉记忆,此时可以极大地降低驾驶分心。


释放注意力:
相对于传统汽车,3级以上自动驾驶车允许用户完全释放注意力,而汽车HMI设计的对象将不完全是“驾驶者”,或者说驾驶者已经在往“乘客”的角色转变,以乘客为中心的用户体验将会成为汽车HMI设计的导向,但是带来的问题是用户对系统的“信任”、对安全的“信任”和对服务的“信任”等诸多信任问题,从注意释放到信任建立是三级自动驾驶汽车HMI设计的重大转变。


那么三级自动驾驶汽车HMI设计应该注意什么,流程是怎样的呢?

电子书“A Guide on Designing HMIs for Level 3 Autonomy Vehicles ”由 Bamboo Apps公司两位设计师联合Peter Rössger(beyond HMI创始人)共同整理,也回答了三级自动驾驶汽车HMI的设计范式转移、设计流程、原则等问题,本专栏已经联系了该书的作者,后续将会分三个部分将该电子书的内容进行整理和翻译,也招募英语好,且对汽车HMI有一定研究的小伙伴共同翻译!

下一篇文章将主要整理第一部分. 自动驾驶汽车HMI: 范式转移,包括汽车的大趋势 、车辆自动化如何改变汽车HMI、自动驾驶等级中从司机的角色转变等内容。

我是汽车HMI的践行者王亚辉,从2010年开始从事汽车人机交互行为和座舱HMI相关的设计和研究工作,汽车HMI知乎专栏成立三年以来,我见证了汽车HMI在这几年的迅猛发展,也交到了很多汽车HMI科研和产业界的朋友,如果您想聊聊设计,聊聊汽车HMI,请加我微信(堂吉诃德):tangjide。


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