为将来车辆设计的HMI界面

来源 |普修科技

现代人机界面正在改动我们与车辆交互的方式。汽车变成了我们运用的小工具，就像我们运用手机一样。用户对人机界面的希冀很高，他们以至会依据本人的人机界面体验来评价汽车体验。在本文中，让我们看看一些协助我们经过恰当的设计来满足用户需求的办法。

人机界面 (HMI) 是一种允许我们与数字系统交互的界面。无论我们设计什么样的人机界面，我们都需求让用户充沛应用系统提供的一切功用。近二十年来，当我们听到数字HMI时，首先想到的是个人电脑。但状况发作了变化，往常HMI 已成为我们日常运用的许多设备不可或缺的一局部——比方，手机、智能手表、物联网设备，以至汽车。汽车 HMI 设计是一个相对较新的范畴，有一些你需求留意的细节。

我的团队有为梅赛德斯-飞驰和三菱等主要汽车公司设计的经历，我们想在本文中分享一些理论经历。本文将引见人机交互汽车设计，讨论为什么它是汽车设计的一个重要方面。

什么是人机界面？

汽车 HMI 是一系列功用元素（如主机、仪表组战争视显现器 (HUD) 以及交互媒介（触摸、语音、触觉）的汇合），可将汽车变成一个生活空间。

数字人机界面简史

我们所晓得的数字 HMI 最初是在80年代初推出的。当时，普通车辆可以执行的功用数量正在疾速增加，设计人员的任务之一是提供允许驾驶员管理新功用的控件。设计师采用两种不同的办法：其中一些运用模仿控件（他们为每个功用添加一个物理按钮），而另一些则添加一个具有动态内容的屏幕。

第一种办法在德国汽车制造商中盛行，而第二种办法在美国和日本汽车制造商中盛行。此类系统的最早示例之一是在 1986 年的别克 Riviera中引入的。该系统允许用户运用单色触摸屏显现器控制播送电台和气候。很明显，这个系统的设计灵感来自飞机。

1986 年别克 Riviera HMI 显现屏。（哈格蒂图片）

另一个值得留意的例子是日产在 1985 年推出的 CUE-X 概念车。该系统提供带有漂亮图形的彩色触摸屏。如您所见，功用控件的设计和位置与现代车辆十分类似。

数字人机界面（图片来自日产汽车）

现代人机界面是汽车控制中心与文娱系统的混合体。它允许用户更改气候设置、找到前往特定目的地的道路或观看 YouTube 视频。

数字驾驶舱和文娱系统（特斯拉图片）

运用数字 HMI 的益处

数字人机界面最近才成为群众市场技术。就在几年前，HMI 还是奢华车的特权。许多汽车制造商忽然决议在他们的车辆中引入显现器的缘由是什么？

最主要的缘由是钱。与设计一套物理控制系统，然后在呈现问题时重新设计系统相比，在驾驶舱内集成一个显现屏，并在看到某些东西能否合适用户(相似于手机)后更新软件要容易得多。

另一个缘由是市场预期——用户希望在他们今天购置的汽车中看到人机界面。

Lucid电动车的内部（图片由Lucid Motors提供）

但这些都是市场缘由，那么人类的需求呢？人机界面在改善驾驶员和乘客的用户体验方面具有宏大的力气。

以下是 HMI 可能有价值的几个范畴：

协助司机做出明智的决议。

HMI能够以易于运用的方式向用户提供实时数据。以电动汽车为例。驾驶员可能可以依据他们加速车辆的力度来实时查看耗费了几能量。

有助于提供更平安的驾驶体验。

HMI 能够告知驾驶员风险状况（即当车辆接近车道限制时）并避免驾驶碰撞（即减速汽车以防止车祸）。

驾驶员和汽车之间的互动愈加自然。

HMI 能够在人机之间树立更自然的交互。例如，基于语音的系统能够允许驾驶员运用自然言语向汽车发出命令。

设计数字 HMI 时要关注什么

依据我的经历，设计一个漂亮而有效的 HMI 需求将艺术性和功用性视为一个整体。艺术性和功用性应该是对等的，圆满调和地协同工作，让用户沉浸在体验中。

以下是我想与您分享的一些根本设计准绳：

给用户一种控制感

Jakob Nielsen 提出的UI 设计的十大可用性启示法之一说，“设计应一直经过·在合理时间内经过恰当的反应让用户理解正在发作的事情。”

这种启示式适用于任何数字系统，包括车辆的 HMI 设计。HMI 应一直在合理的时间内经过恰当的反应告知用户当前状态。当用户正在开车时，这一点特别重要，在未通知用户的状况下，不应采取任何对用户形成结果的行动。

即便汽车防止了事故，它也应该通知用户正在发作的事情（例如，经过显现带有声音的视觉警报）：

带有各种小工具的数字驾驶舱，可告知驾驶员当前状态。（图片来自Milkinside）

遵照“平安第一”的办法

正如我上面提到的，HMI 系统的主要益处是它们能够协助我们挽救生命。现代汽车装备了大量传感器，传感器能够搜集信息，然后运用该信息来跟踪驾驶情况。在一天完毕时，该系统能够监控实时状况并避免交通碰撞和事故。系统对条件的响应能够是：

反响式

系统会通知驾驶员刚刚发作的事情，例如轮胎压力过低或微睡眠（眼睑变得繁重），并提示驾驶员留意这一点。

主动

系统能够剖析状况，预测可能发作的状况，并正告驾驶员潜在的不良状况。例如，该系统会剖析天气情况，并倡议用户防止在道路结冰的日子开车。

碰撞预防系统在行动（图片来自Milkinside）

在设计系统响应时，不要让大量信息压倒用户，这一点至关重要。制定牢靠的通知战略至关重要。你发送给用户的一切更新应该是：

有价值

的用户应该只看到他们关怀的更新。

及时

更新应该在他们需求的时分精确地发送给用户。

明晰

用户应该可以了解更新的全部内容。在设计信息音讯时，依赖组块和格式塔准绳很重要。用户扫描它们越容易，平安性就越好。

最小化认知负荷

认知负荷是运用系统所需的脑力。当系统需求用户承当大量认知负荷时，通常会明白标明存在改良系统设计的时机。您能够采取一些措施来最大水平地减少认知担负。

首先，不要强迫用户记住有关驾驶条件的信息。众所周知，人们无法在工作记忆中保管大量信息。您需求设计一个系统，以答复用户在驾驶时可能遇到的一切关键问题：

机舱内的温度是几？
我如今在听什么？
我要去哪里？

设计人员需求在仪表组中预先提供此信息。

其次，基于现有的心智模型构建您的 HMI 至关重要。基于他们过去与其他汽车交互的经历，人们已然有了关于 HMI 如何工作的心智模型。当您遵照传统的设计准绳时，您能够最大限度地减少学习如何运用系统所需的工作量。

减少不用要的干扰

十多年前，美国国度平安委员会发现，开车时运用手机每年会招致 160 万起车祸。想象一下今天这个数字，在一个挪动设备变得越来越重要的世界里。这就是为什么汽车制造商的目的之一是让用户与 HMI 而不是手机进行交互。

HMI 应该能够在您驾驶时完整替代您的手机。你不应该有任何理由看你的手机，由于 HMI 应该可以做你的手机正在做的事情。您可能会争辩说，HMI 系统的大显现屏会吸收很多留意力，并会产生与如今手机相似的影响。实践上，我们设计系统的方式很重要。我置信声音——而不是触摸——应该是与系统交互的主要媒介。目的是定义用户可能希望运用系统完成的一组中心任务（即更改播送电台、更新气候偏好、向朋友发送音讯等）并设计用户能够运用的场景声音，来满足这个需求。

设计基于语音的交互的益处在于，您能够在不构建实践系统的状况下测试您的处理计划。绿野仙踪办法能够协助您测试脚本并找到能够做得更好的范畴。

协助用户完成日常工作

是什么促使人们开端运用新产品？固然人们做他们所做的事情有很多缘由，但主要的动力是效率。人们开端运用特定产品是由于他们置信它将协助他们更轻松地完成他们的目的（或多个目的）。同样的原理也适用于 HMI 系统。

假如你住在主要的大都市地域，你就会晓得在工作日找到一个停车场有多难。在旧金山，您最多能够花一个小时在市区寻觅一个位置。这不是最令人兴奋的例程。如何让它变得更好？答案很简单——让汽车本人找到位置。

现代导航系统能够提供有关免费停车场的最新信息，因而我们在设计 HMI 时，能够应用这些信息将驾驶员引导到现场。

那么，如何为日常运营找到处理计划呢？一种有出路的办法是依托“我们如何……”技术。一旦你定义了一个你想协助用户完成的例行任务，你就能够问这样的问题，“我们如何协助用户处理这个问题？” 并提出一个想法清单。这是与您的团队进行头脑风暴会议的理想技术——搜集您的共同创作者的一切回复，并一同投票选出最佳处理计划。

您可能会在这里提出另一个问题：我们如何将其归入 HMI 设计中？嗯，首先，系统可以做的操作叫做技艺。用户能够经过两种方式激活技艺：手动激活（即点击“导航应用”以找到通往付费停车场的道路）或自动激活技艺（即系统理解用户正在寻觅停车位）并提出相关倡议）。理想状况下，系统应该理解用户的需求和习气，并预测用户何时需求协助。

最近，汽车制造商已然开端在他们制造的汽车中引入加强理想体验。例如，2022 Mercedes S-Klasse 装备平视显现器，可将图形直接投射到挡风玻璃上。经过这样做，汽车制造商能够在交互环境中提供重要信息。

显而易见的导航体验

用户应该可以轻松找到相关技艺。可发现性（在系统中找到特定区域的才能）和导航体验（导航到该区域的才能）应该处于顶层。许多现代汽车都面临这样的状况：用户必需轻按几十次才干做他们想做的事。

经过认真规划系统的信息架构，能够防止此类状况。首先，您需求定义用户将导航的区域（即车辆设置，例如悬架、气候控制、文娱系统等）。这些区域将扮演导航中心的角色，用户能够在其中深化理解更细致的信息。之后，您需求在他们之间分配相关技艺，并确保用户能够在不超越三下的时间内导航到该技艺（是的，三击规则依然有效）。

例如，当用户想要更改温馨度（即翻开座椅按摩）时，他们应该可以经过在触摸屏上单击三下或更少的点击或一个语音命令来完成：