淺析汽車HMI 系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)*

田 帥， 徐 偉， 陳文慶， 羅逸健， 朱光歡

（廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院， 廣東 廣州 511434）

隨著信息化、 數(shù)字化、 網(wǎng)聯(lián)化對(duì)汽車行業(yè)滲透的不斷加深， 幾乎每一款新車都裝備有一塊中控顯示屏， 智能化的人機(jī)交互系統(tǒng)已經(jīng)成為了新車的標(biāo)配。 在當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代， 車內(nèi)的HMI智能交互系統(tǒng)不僅是車輛功能的控制中心，更是車企展示差異化體驗(yàn)設(shè)計(jì)， 展示品牌技術(shù)儲(chǔ)備的重要節(jié)點(diǎn)。 本文HMI系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)分析， 從交互設(shè)計(jì)、 視覺(jué)設(shè)計(jì)、 動(dòng)效設(shè)計(jì)3個(gè)核心方面， 以及信息架構(gòu)、 界面布局操作邏輯、 界面風(fēng)格、圖標(biāo)風(fēng)格、 動(dòng)效效果6 個(gè)細(xì)化維度聯(lián)合切入， 保證了分析的全面性、 準(zhǔn)確性， 如圖1所示。

圖1 HMI智能交互系統(tǒng)分析維度示意圖

1 主流車企HMI系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)體驗(yàn)亮點(diǎn)分析

1.1 奧迪MMI人機(jī)交互系統(tǒng)

本次以?shī)W迪A6車型為分析對(duì)象。

1） 交互設(shè)計(jì)。 界面布局， 當(dāng)前奧迪中控區(qū)域采用上下屏布局方案， 上屏左側(cè)邊欄顯示主功能快捷入口， 且可自定義側(cè)邊欄功能內(nèi)容； 下屏中心位置可顯示用戶收藏的音樂(lè)、電臺(tái)， 故屏幕布局的典型特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了內(nèi)容的高度定制化。

信息架構(gòu)， 側(cè)邊欄HOME、 音樂(lè)等一級(jí)核心功能模塊保持常顯狀態(tài)， 便于用戶進(jìn)行功能模塊間快速切換， 對(duì)交互效率提升顯著。

操作邏輯， 擁有類似iphone的3D Touch功能， 長(zhǎng)按icon可顯示功能內(nèi)容信息預(yù)覽， 并可將此內(nèi)容的快捷方式快速添加至下屏收藏欄內(nèi)， 用戶自定義權(quán)限較高。

2） 視覺(jué)設(shè)計(jì)。 界面風(fēng)格， 主色調(diào)固定且簡(jiǎn)潔， 明亮的色彩僅以點(diǎn)綴性色塊的形式出現(xiàn)， 保證了界面風(fēng)格主色調(diào)的易辨識(shí)性。 圖標(biāo)風(fēng)格輕量化設(shè)計(jì)， 采用立體微質(zhì)感的表現(xiàn)形式， 但圖標(biāo)易理解性較差。

3） 動(dòng)效效果。 因采用類3D Touch的交互， 故 “聚焦關(guān)注” 作用的快速縮放動(dòng)效受到用戶青睞， 廠商也正是希望借助細(xì)致的動(dòng)效設(shè)計(jì)提升產(chǎn)品整體質(zhì)感。

小結(jié)， 奧迪MMI人機(jī)交互系統(tǒng)特點(diǎn)可以概括為： 屏幕內(nèi)容高度定制化， 視覺(jué)主色調(diào)固定且簡(jiǎn)潔， “聚焦關(guān)注”作用的快速縮放動(dòng)效獲得用戶極高的關(guān)注。

1.2 奔馳MBUX人機(jī)交互系統(tǒng)

本次以奔馳A級(jí)車型為分析對(duì)象。

1） 交互設(shè)計(jì)。 界面布局， 卡片式布局， 優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)模塊卡片的控制入口提供2個(gè)該模塊的快捷操作鍵位， 以此減少用戶操作邏輯； 缺點(diǎn)是單個(gè)界面僅顯示3個(gè)模塊卡片的控制入口， 導(dǎo)致實(shí)體操作的控制方式很難快速找到目標(biāo)功能。

信息架構(gòu)， 整體交互層級(jí)較少， 但同級(jí)架構(gòu)內(nèi)信息過(guò)載， 不利于用戶搜尋信息。

操作邏輯， AI智能語(yǔ)音控制是MBUX的產(chǎn)品賣點(diǎn)， 因此實(shí)體物理操作并沒(méi)有過(guò)多創(chuàng)新點(diǎn)， 依舊以左右滑動(dòng)、 單擊為主要操作邏輯， 但單次滑動(dòng)主界面， 圖標(biāo)僅進(jìn)行單刻度位移， 導(dǎo)致交互效率較低。

2） 視覺(jué)設(shè)計(jì)。 界面風(fēng)格， 桌面背景采用色彩漸變的深藍(lán)色， 烘托極強(qiáng)的深邃感、 高級(jí)感， 與品牌調(diào)性保持了高度的一致性。

圖標(biāo)風(fēng)格， 采用3D強(qiáng)質(zhì)感的圖標(biāo)設(shè)計(jì)， 強(qiáng)化了整體的品質(zhì)感。

3） 動(dòng)效效果。 因單一界面內(nèi)信息內(nèi)容較少， 用戶需要頻繁在同級(jí)信息架構(gòu)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)場(chǎng)切換， 因此， MBUX多采用漸入式效果的動(dòng)效， 烘托了較強(qiáng)的高級(jí)感。

小結(jié)， 奔馳MBUX人機(jī)交互系統(tǒng)特點(diǎn)可以概括為： 輕交互， 重視覺(jué)， 頁(yè)面位移幅度低， 同級(jí)架構(gòu)內(nèi)信息過(guò)載導(dǎo)致整體交互效率略低； 3D強(qiáng)質(zhì)感圖標(biāo)有助于強(qiáng)化產(chǎn)品品質(zhì)； 漸入式效果的動(dòng)效烘托了界面高級(jí)感。

1.3 保時(shí)捷人機(jī)交互系統(tǒng)

本次以帕拉梅拉車型為分析對(duì)象。

1） 交互設(shè)計(jì)。 界面布局， 用戶具有便捷的自定義權(quán)限， 可以在首頁(yè)進(jìn)行功能入口的自定義， 同時(shí)使用頻率高、拓展性強(qiáng)的功能控制入口隱藏在屏幕右側(cè)， 對(duì)副駕乘客十分友好， 使其控制車機(jī)更加便捷。

信息架構(gòu)極淺， 功能控制模塊一二三級(jí)同時(shí)顯示在同一界面中， 減少了用戶操作步驟。

操作邏輯簡(jiǎn)單， 主要以上下滑動(dòng)、 單擊為主， 用戶首次操作學(xué)習(xí)成本極低。

2） 視覺(jué)設(shè)計(jì)。 界面風(fēng)格， 視覺(jué)風(fēng)格極度輕量化， 色調(diào)單一， 可能導(dǎo)致重點(diǎn)信息不聚焦， 影響用戶檢索信息效率。

圖標(biāo)風(fēng)格， 圖標(biāo)設(shè)計(jì)扁平、 微質(zhì)感， 但圖標(biāo)線條輪廓線微粗， 遠(yuǎn)距離查看時(shí)不易辨識(shí)。

3） 動(dòng)效效果。 動(dòng)效簡(jiǎn)潔， 強(qiáng)調(diào)快速漸進(jìn)漸出式動(dòng)效，避免了因過(guò)多動(dòng)效修飾對(duì)用戶造成干擾。

小結(jié)， 保時(shí)捷人機(jī)交互系統(tǒng)特點(diǎn)可以概括為： 交互層級(jí)極淺， 功能控制模塊一二三級(jí)同時(shí)顯示在同一界面中，減少了用戶操作步驟； 視覺(jué)風(fēng)格極度輕量化， 色調(diào)單一，圖標(biāo)扁平； 動(dòng)效簡(jiǎn)潔， 強(qiáng)調(diào)快速漸進(jìn)漸出式動(dòng)效， 避免了因過(guò)多修飾對(duì)用戶造成的干擾。

1.4 特斯拉人機(jī)交互系統(tǒng)

本次以Model3車型為分析對(duì)象。

1） 交互設(shè)計(jì)。 界面布局， 區(qū)域鮮明的模塊化顯示， 保持車輛安全性信息與娛樂(lè)化信息同時(shí)在屏幕中顯示， 使信息顯示內(nèi)容達(dá)到了平衡。

信息架構(gòu)， 一級(jí)功能模塊數(shù)量適中， 用戶無(wú)需翻頁(yè)操作即能找到所需功能的控制入口。

操作邏輯， 影響駕駛安全的滑動(dòng)操作方式得到最大限度的減少， 操作邏輯以簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊為主。

2） 視覺(jué)設(shè)計(jì)。 界面風(fēng)格， 視覺(jué)風(fēng)格扁平， 趨近于消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品的視覺(jué)表現(xiàn)形式。

圖標(biāo)風(fēng)格， 追求極致的簡(jiǎn)約， 有悖于車輛高級(jí)電氣化產(chǎn)品的產(chǎn)品屬性， 但未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是否刻意弱化此屬性，有待探討。

3） 動(dòng)效效果。 輕動(dòng)效， 以折疊、 展開(kāi)形式的簡(jiǎn)潔動(dòng)效為主。

小結(jié)， 特斯拉人機(jī)交互系統(tǒng)特點(diǎn)可以概括為： 界面布局高度模塊化； 視覺(jué)風(fēng)格扁平， 趨近于消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品的視覺(jué)表現(xiàn)形式； 輕動(dòng)效， 以折疊、 展開(kāi)形式的簡(jiǎn)潔動(dòng)效為主。

1.5 領(lǐng)克人機(jī)交互系統(tǒng)

本次以領(lǐng)克01車型為分析對(duì)象。

1） 交互設(shè)計(jì)。 界面布局， 主屏將功能控制模塊一二級(jí)信息同時(shí)顯示在一個(gè)界面中， 便于用戶直觀查看功能模塊內(nèi)容。

信息架構(gòu)較淺， 通過(guò)左右屏， 將絕大多數(shù) “功能控制入口” 集成在界面第一信息層級(jí)。

操作邏輯簡(jiǎn)單， 主要以上下滑動(dòng)、 單擊為主。

2） 視覺(jué)設(shè)計(jì)。 界面風(fēng)格， 界面風(fēng)格清爽極簡(jiǎn)， 但導(dǎo)致的問(wèn)題是功能模塊間辨識(shí)度較弱。

圖標(biāo)風(fēng)格極簡(jiǎn)， 很難通過(guò)圖標(biāo)形態(tài)來(lái)理解功能意義，增添用戶操作難度。

3） 動(dòng)效設(shè)計(jì)。 弱化動(dòng)效效果， 頁(yè)面跳轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)效時(shí)長(zhǎng)極短， 令人有操作響應(yīng)較快的即視感。

小結(jié)， 領(lǐng)克人機(jī)交互系統(tǒng)特點(diǎn)可以概括為： 交互層級(jí)較淺， 功能控制模塊一二級(jí)同時(shí)顯示在同一界面中， 用戶操作步驟有一定壓縮； 界面風(fēng)格清爽極簡(jiǎn)； 弱化動(dòng)效效果，強(qiáng)化界面響應(yīng)效率。

2 汽車HMI系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)未來(lái)發(fā)展啟示

基于對(duì)主流車企HMI系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)的體驗(yàn)亮點(diǎn)及不足淺析， 同時(shí)結(jié)合當(dāng)前智能座艙的發(fā)展趨勢(shì)， 可以大致總結(jié)出未來(lái)HMI系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)如下。

2.1 交互設(shè)計(jì)

2.1.1 消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品的交互方式全面引入汽車

伴隨著21世紀(jì)人民生活水平的大幅提高及科技產(chǎn)品的爆發(fā)式發(fā)展， 人們對(duì)于先進(jìn)的消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品的需求不斷得到釋放。 得益于此， 人臉識(shí)別、 3Dtouch、 指紋解鎖等消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品交互方式被人們廣泛應(yīng)用， 熟識(shí)， 乃至成為習(xí)慣。 因此， 車載HMI交互設(shè)計(jì)不可避免地需要參考借鑒消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品， 人臉識(shí)別、 3Dtouch、 指紋解鎖等消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品交互方式也必將全面引入至汽車。 此舉不僅有助于提升產(chǎn)品的科技感， 還能將用戶對(duì)車輛人機(jī)交互系統(tǒng)的學(xué)習(xí)成本降至最低。

2.1.2 語(yǔ)音交互提升為首選車載交互方式

車載人機(jī)交互設(shè)計(jì)中， 存在多種交互方式： 觸控、 按鍵、 視覺(jué)、 手勢(shì)、 語(yǔ)音等。 但伴隨著AI人工智能的發(fā)展，同時(shí)得益于語(yǔ)音交互低復(fù)雜度、 易學(xué)性、 便捷性及解放駕駛員雙手和視覺(jué)的優(yōu)勢(shì)， 語(yǔ)音交互已經(jīng)提升為首選車載交互方式， 且已經(jīng)得到主流OEM的共識(shí)。 如圖2所示。 各主流OEM紛紛開(kāi)展同科大訊飛及騰訊的戰(zhàn)略合作， 開(kāi)發(fā)以語(yǔ)音交互系統(tǒng)為主打賣點(diǎn)的汽車產(chǎn)品。

圖2 車載語(yǔ)音的應(yīng)用方向

2.1.3 基于AI人工智能的多模無(wú)縫交互

縱然語(yǔ)音交互憑借著自身無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)， 在座艙內(nèi)各種交互方式中暫時(shí)占據(jù)主導(dǎo)地位， 但隨著AI人工智能的飛速發(fā)展， “ 多 模 無(wú)縫” 交互必將成為未來(lái)趨勢(shì)?！岸?模 無(wú) 縫” 交互是指在軟硬設(shè)備支撐下， 在特定場(chǎng)景下， 通過(guò)視覺(jué)、 聽(tīng)覺(jué)、 味覺(jué)、 觸覺(jué)、 感覺(jué)等不同的交互手段， 使座艙與乘客之間構(gòu)建出多種無(wú)縫銜接的信息通道， 從而產(chǎn)生無(wú)縫交互體驗(yàn)的方式。

多模交互方式的主要特點(diǎn)有： 系統(tǒng)龐大， 融合了多種交互方式， 軟硬件系統(tǒng)極其龐大； 智能交互， 通過(guò)智能交互仲裁， 推薦并執(zhí)行最合理動(dòng)作， 大大解放車內(nèi)乘員操作；運(yùn)算復(fù)雜， 極大考驗(yàn)設(shè)備的人工智能算力， 嚴(yán)重依賴人工智能的發(fā)展。 針對(duì)多模無(wú)縫交互設(shè)計(jì)的特點(diǎn)， 在HMI的交互設(shè)計(jì)中， 必須重點(diǎn)進(jìn)行考慮和對(duì)應(yīng)， 以此實(shí)現(xiàn)交互方式的智能、 便利、 易讀。 圖3為多模無(wú)縫人機(jī)交互示意圖。

圖3 多模無(wú)縫人機(jī)交互示意圖

2.2 界面設(shè)計(jì)

2.2.1 模塊化界面布局與滑動(dòng)快捷彈窗相輔相成

未來(lái)車載交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 模塊化界面布局與滑動(dòng)快捷彈窗相輔相成， 缺一不可。 界面布局模塊化分區(qū)， 可使安全信息與娛樂(lè)信息的顯示區(qū)域固化， 既降低了用戶的認(rèn)知學(xué)習(xí)成本， 又在突發(fā)情況時(shí)保證用戶可以在最快時(shí)間找到所需的模塊。 而滑動(dòng)快捷彈窗設(shè)計(jì)， 可使用戶快捷直達(dá)非常用設(shè)置或信息界面， 極大擴(kuò)展模塊化信息界面， 大大提升用戶對(duì)車輛狀態(tài)的掌控能力。 如圖4所示。

圖4 模塊化界面布局及滑動(dòng)彈窗示意圖

2.2.2 界面布局高度個(gè)性化自定義定制

用戶個(gè)性化定制需求是未來(lái)汽車發(fā)展的重要趨勢(shì)， 在人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面將會(huì)對(duì)用戶越來(lái)越開(kāi)放， 用戶擁有的自定義權(quán)限也會(huì)越來(lái)越高。 雖然當(dāng)前僅停留在功能控制入口的自定義階段， 但隨著SDV （軟件定義汽車， Software Defined Vehicle） 及SOA （面 向 服 務(wù) 的 軟 件 架 構(gòu)， Service Oriented Architecture） 技術(shù)的快速發(fā)展， 系統(tǒng)級(jí)功能高度自定義時(shí)代即將到來(lái)， 未來(lái)個(gè)性化定制的終極形態(tài)是千人千面、 千車千面 （圖5）。

圖5 千人千面&千車千面概念示意圖

2.2.3 視覺(jué)設(shè)計(jì)高質(zhì)感化

高質(zhì)感界面和圖標(biāo)設(shè)計(jì)可以彰顯出產(chǎn)品高級(jí)感， 也有助于用戶快速識(shí)別功能意義。 采用極簡(jiǎn)扁平化的圖標(biāo)設(shè)計(jì)方式， 用戶認(rèn)知難度較大， 采用3D強(qiáng)質(zhì)感的圖標(biāo)設(shè)計(jì)方式， 用戶無(wú)需閱讀文字即可理解圖標(biāo)意義， 如圖6所示。 因此， 汽車作為高級(jí)工業(yè)產(chǎn)品， 視覺(jué)設(shè)計(jì)高質(zhì)感化是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

圖6 高質(zhì)感界面VS低質(zhì)感界面設(shè)計(jì)

2.3 動(dòng)效設(shè)計(jì)——?jiǎng)有珗?chǎng)景化設(shè)計(jì)

通過(guò)結(jié)合用戶用車場(chǎng)景體驗(yàn)研究， 全場(chǎng)景引入各種前沿動(dòng)效設(shè)計(jì)， 同時(shí)持續(xù)探索更具引領(lǐng)性、 代表性的視覺(jué)符號(hào)和動(dòng)效設(shè)計(jì)， 從而最大化提高產(chǎn)品的品牌特征及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 全場(chǎng)景動(dòng)效設(shè)計(jì)主要有以下場(chǎng)景。

1） 車輛迎送賓模式下， 通過(guò)采用迎送賓動(dòng)效， 可給用戶帶來(lái)不一樣的尋車上車體驗(yàn)。 常見(jiàn)的迎送賓動(dòng)效有： 車外前照燈、 車外踏板燈、 車內(nèi)氛圍燈、 座椅、 各種運(yùn)動(dòng)部件等。

2） 車輛開(kāi)關(guān)機(jī)模式下， 通過(guò)采用開(kāi)關(guān)機(jī)動(dòng)效， 可極大提升車輛逼格。 常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)機(jī)動(dòng)效有： 屏幕開(kāi)關(guān)機(jī)等。

3） 日常用車過(guò)程中， 通過(guò)采用氛圍動(dòng)效進(jìn)行氛圍營(yíng)造， 可極大提升車輛科技感及用戶體驗(yàn)。 常見(jiàn)的氛圍動(dòng)效有： 智能表面、 智能扶手氛圍、 智能氛圍燈等。

4） 正常功能顯示模式下， 采用各種功能界面獨(dú)有的界面動(dòng)效， 內(nèi)容豐富直觀有趣； 常見(jiàn)的功能顯示動(dòng)效有： 健康座艙功能 （空調(diào)吹風(fēng)、 PM2.5過(guò)濾、 中藥香氛等）， ADAS智能駕駛功能 （激光掃描、 雷達(dá)掃描、 AR HUD 預(yù)警碰撞）， 創(chuàng)意種類非常豐富。

5） 多模交互控制場(chǎng)景下， 采用交互控制動(dòng)效以及界面顯示切換動(dòng)效， 使控制變得有趣。 常見(jiàn)的多模交互動(dòng)效有：語(yǔ)音形象設(shè)計(jì)、 生物識(shí)別 （指紋識(shí)別， 人眼識(shí)別）、 觸控命令等。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著車輛系統(tǒng)間軟硬件融合程度及車輛網(wǎng)聯(lián)化程度的不斷加深， 汽車HMI人機(jī)交互系統(tǒng)作為功能控制和信息呈現(xiàn)終端將會(huì)承載越來(lái)越多的任務(wù)， HMI人機(jī)交互系統(tǒng)的發(fā)展必將迸發(fā)出更多的可能性。 不僅如此， HMI人機(jī)交互設(shè)計(jì)可結(jié)合最新的軟件定義汽車?yán)砟?（SDV）， 實(shí)現(xiàn)個(gè)性化及情感化的高度定制， 支撐千人千面&千車千面理念的最終實(shí)現(xiàn)。 因此， OEM廠商應(yīng)該重視HMI人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并將其提升到一定的高度進(jìn)行重點(diǎn)管控促進(jìn)。