基于車載的人機(jī)交互設(shè)計(jì)分析

劉思琪，齊 志，王蔭南，湯 祺，何玥娜，劉譯萱

（一汽奔騰轎車有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

伴隨Z時(shí)代逐漸成為市場(chǎng)消費(fèi)的主力人群，受益于中國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和富足生活水平，在消費(fèi)觀念上更加追求精神方面等滿足，對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品、即時(shí)通訊等科技產(chǎn)物使用頻率、依賴度更深。在汽車領(lǐng)域的消費(fèi)市場(chǎng)中，用戶關(guān)注點(diǎn)也在逐步向智能網(wǎng)聯(lián)空間方向轉(zhuǎn)移[1]。從最開始大眾的懷疑態(tài)度、產(chǎn)品問題頻出，正在轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮?、吸引，購買態(tài)度、產(chǎn)品體驗(yàn)更好[2-3]。智能網(wǎng)聯(lián)汽車給用戶最直觀的科技體驗(yàn)便是基于車載的人機(jī)交互界面，因整車功能復(fù)雜性、用戶使用主觀性、流行趨勢(shì)多變性、駕駛?cè)蝿?wù)安全性等因素，使得汽車人機(jī)交互界面場(chǎng)景和維度設(shè)計(jì)尤為重要[4]。本研究簡(jiǎn)要闡述主機(jī)廠在進(jìn)行汽車人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)時(shí)的內(nèi)容范圍、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)開發(fā)流程、主要媒介設(shè)計(jì)分析等，以簡(jiǎn)述傳統(tǒng)車企向互聯(lián)網(wǎng)模式轉(zhuǎn)型正在做的改變和挑戰(zhàn)的決心。

1 汽車人機(jī)交互研究范疇

車載的人機(jī)交互一般指人與汽車系統(tǒng)發(fā)生交互的媒介及其發(fā)生的行為，讓人與車建立溝通等渠道和語言，互相理解彼此的意圖，并對(duì)彼此的操作進(jìn)行有效反饋。人機(jī)交互一般可以分為交互媒介和交互發(fā)生方式。

汽車涉及的交互媒介包括汽車儀表屏、中央控制娛樂屏、副駕影音屏、后排乘客屏、方向盤操作按鍵、抬頭顯示虛擬界面、手機(jī)端遠(yuǎn)控屏、車輛內(nèi)部按鍵、撥桿機(jī)構(gòu)、頂棚操作按鍵、中央扶手操作區(qū)等，如圖1所示。

圖1 汽車涉及的交互媒介

按照人類五官感受分類，包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺，汽車與人類的交互也無外乎通過這幾種方式，視覺看到的圖像，文字（屏幕或抬頭顯示呈現(xiàn)內(nèi)容），觸覺的碰（點(diǎn)按、拖動(dòng)、滑動(dòng)、雙指動(dòng)作、振動(dòng)反饋），聽覺的聲音（語音指令、語音提示、聲音反饋），嗅覺的氣味（空調(diào)、香氛）等。另外汽車也可以主動(dòng)獲取人類的意圖狀態(tài)，比如通過車載傳感器、攝像頭識(shí)別獲?。ㄈ祟惖氖謩?shì)動(dòng)作、眼睛動(dòng)作、面容表情、大腦電波、脈搏心率、身體溫度、手部紋路等）。

主機(jī)廠人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)分為兩個(gè)部分：交互流轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)和界面視覺設(shè)計(jì)。交互流轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，主要是對(duì)車載人機(jī)的交互操作、邏輯流轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)層級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)以用戶體驗(yàn)為中心的設(shè)計(jì)，包括單一屏幕層級(jí)策略、多屏互動(dòng)策略、多模聯(lián)動(dòng)策略、頁面層級(jí)布局策略、軟件硬件交互策略等。界面視覺設(shè)計(jì)，主要是對(duì)車載人機(jī)的視覺效果進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證安全同時(shí)美觀高效，包括了界面的風(fēng)格特征、顏色使用、動(dòng)效動(dòng)畫設(shè)計(jì)、字體排版、控件形態(tài)等。

2 主機(jī)廠人機(jī)交互研究流程

對(duì)于全新平臺(tái)的全新設(shè)計(jì)車型，主機(jī)廠在進(jìn)行人機(jī)交互設(shè)計(jì)時(shí)，主要分為3個(gè)設(shè)計(jì)階段：概念設(shè)計(jì)階段、典型設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。

2.1 概念設(shè)計(jì)階段

概念設(shè)計(jì)階段是通過對(duì)需求的分析，衍生出相對(duì)具體風(fēng)格框架，用于指導(dǎo)產(chǎn)品全過程設(shè)計(jì)理念。

在該階段，人機(jī)交互設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研、用戶訪談結(jié)果，對(duì)目標(biāo)車型的目標(biāo)用戶/人群、造型語言及特征、競(jìng)品清單、需求痛點(diǎn)相關(guān)信息進(jìn)行分析，結(jié)合裝備定義、簡(jiǎn)要的功能清單、軟硬件平臺(tái)等，通過對(duì)同行業(yè)的趨勢(shì)及流行元素調(diào)研、分析，描繪出情緒版，總結(jié)歸納出目標(biāo)車型人機(jī)交互概念設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞，是一個(gè)思維風(fēng)暴、盡情創(chuàng)作的過程。

交互流轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過對(duì)設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞的理解及提煉制定交互設(shè)計(jì)框架，界面視覺設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)根據(jù)交互設(shè)計(jì)框架完成多套界面視覺設(shè)計(jì)。在此期間，軟件開發(fā)人員及人機(jī)校核人員需配合完成可行性校核，經(jīng)過目標(biāo)用戶及人機(jī)交互專家評(píng)審，根據(jù)目標(biāo)車型定位需要，選擇一套或多套概念設(shè)計(jì)。

2.2 典型設(shè)計(jì)階段

典型設(shè)計(jì)階段是對(duì)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行多角度具體而可行的細(xì)化，形成各模塊具有代表性的典型設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)規(guī)范，用于指導(dǎo)后續(xù)多人同時(shí)快速批量出圖的設(shè)計(jì)工作。

在該階段，人機(jī)交互設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要選取包含車載的全人機(jī)系統(tǒng)的多種類型典型界面，基于選中的概念方案對(duì)典型界面進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)，必要時(shí)需要借助高保真原型進(jìn)行效果確認(rèn)，根據(jù)確定的典型交互設(shè)計(jì)和典型視覺設(shè)計(jì)分別制定《交互設(shè)計(jì)規(guī)范》、《視覺設(shè)計(jì)規(guī)范》，是一個(gè)思維的變換升級(jí)過程。

2.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段

詳細(xì)設(shè)計(jì)階段是通過典型階段制定的規(guī)范，完成批量效果圖出圖、標(biāo)注、切圖，動(dòng)效動(dòng)畫模型制作，用于軟件開發(fā)。

在該階段，交互流轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要根據(jù)各系統(tǒng)《產(chǎn)品需求文檔》、《交互設(shè)計(jì)規(guī)范》制定整車全部交互設(shè)計(jì)方案；界面視覺設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需要根據(jù)《交互詳細(xì)設(shè)計(jì)方案》、《視覺設(shè)計(jì)規(guī)范》完成全部視覺效果圖設(shè)計(jì)，切圖、標(biāo)注、動(dòng)效、序列幀、模型等，并最終將全部視覺素材交付軟件開發(fā)。在軟件開發(fā)及測(cè)試評(píng)審中隨時(shí)跟蹤問題并進(jìn)行優(yōu)化改善至車型量產(chǎn)，是一個(gè)創(chuàng)作收斂全面細(xì)化的過程。

3 主要媒介人機(jī)交互設(shè)計(jì)分析

3.1 儀表人機(jī)交互設(shè)計(jì)

3.1.1 儀表的尺寸演變

儀表的屏幕材質(zhì)有：機(jī)械儀表、全段碼儀表、段碼+液晶屏幕儀表、全液晶儀表。從市場(chǎng)量產(chǎn)項(xiàng)目總結(jié)儀表的設(shè)計(jì)外輪廓尺寸從12.3寸、10.1寸、5.3寸、4.1寸不等，甚至是異形，無儀表屏設(shè)計(jì)，根據(jù)不同的車型定位、內(nèi)飾風(fēng)格和人機(jī)校核會(huì)有不同的界面尺寸設(shè)計(jì)。針對(duì)不同的儀表材質(zhì)和儀表尺寸在人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)時(shí)有不同側(cè)重點(diǎn)和局限性。

早期機(jī)械式儀表的交互作用是讓駕駛員感知車輛行駛相關(guān)信息數(shù)據(jù)，伴隨現(xiàn)代化進(jìn)程智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展及液晶儀表的出現(xiàn)，人類需求的升級(jí)，信息展示形式和媒介更加豐富和靈活。影音娛樂信息、電話導(dǎo)航信息等方便駕駛的信息更多出現(xiàn)在儀表上，尺寸越來越大，同時(shí)界面也不再只是單一風(fēng)格，伴隨駕駛模式或用戶自主選擇，儀表界面顏色越來越多變，風(fēng)格越來越多樣，動(dòng)畫效果越來越精致。

但是近幾年，伴隨著抬頭顯示虛擬技術(shù)的發(fā)展，整車成本等因素的宏觀調(diào)控，儀表屏尺寸又有趨于變小的趨勢(shì)，信息顯示也在不斷簡(jiǎn)化，部分信息遷移至中控娛樂屏或抬頭顯示，有些激進(jìn)的主機(jī)廠的汽車沒有儀表。

3.1.2 儀表的結(jié)構(gòu)分區(qū)演變

儀表顯示的行駛相關(guān)信息有報(bào)警燈、警示彈窗、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（電機(jī)轉(zhuǎn)速）、油耗（電耗）、里程、時(shí)間等信息。受限于傳統(tǒng)機(jī)械儀表和手動(dòng)擋車輛駕駛需要，儀表會(huì)將轉(zhuǎn)速、車速作為兩個(gè)最重要信息區(qū)別于其他顯示，即兩分區(qū)顯示，如圖2所示。

圖2 兩分區(qū)式儀表交互框架

伴隨汽車電動(dòng)化、智能網(wǎng)聯(lián)化的推進(jìn)，駕駛輔助（自動(dòng)駕駛）的顯示逐漸成為最重要信息。在駕駛輔助信息開啟后，儀表布局還會(huì)有一定場(chǎng)景化的主次變化；一般是結(jié)合車速，共同占據(jù)最主要的顯示區(qū)域，兩邊輔以影音娛樂信息、電話導(dǎo)航信息等，即三分區(qū)顯示，如圖3所示。

圖3 三分區(qū)式儀表交互框架

在儀表尺寸又變?yōu)樾〕叽绲漠?dāng)下，儀表信息體現(xiàn)似乎又回歸到機(jī)械式儀表時(shí)期的作用，幾乎只用來專注顯示車輛行駛相關(guān)信息數(shù)據(jù)，即單分區(qū)顯示，其他娛樂、導(dǎo)航、駕駛輔助等信息僅做簡(jiǎn)略顯示。

伴隨科技發(fā)展，未來儀表也許會(huì)消失，整個(gè)座艙交互以虛擬現(xiàn)實(shí)的方式呈現(xiàn)，既可以展示更多樣的信息，也可以給用戶更好的自然交互的感受。

3.2 中央控制屏交互設(shè)計(jì)

中央控制屏交互框架演變基本是：簡(jiǎn)單物理按鍵-多個(gè)物理按鍵-操作面板眼手分離交互-屏幕圖標(biāo)式交互-屏幕卡片式交互-屏幕應(yīng)用桌面式交互-多模交互的演變發(fā)展過程。

汽車的娛樂影音設(shè)計(jì)最初沒有屏幕，是由中央控制區(qū)域進(jìn)行基礎(chǔ)音源播放。比如使用簡(jiǎn)單物理按鍵完成磁帶、光盤、本地廣播這樣的音源播放。伴隨汽車功能需求的增加，中控臺(tái)按鍵數(shù)目也在不斷增加。

在2000年左右出現(xiàn)了解決中控臺(tái)整片物理按鍵極多問題的車型交互設(shè)計(jì)，使用屏幕取代[5]，比如寶馬的iDrive系統(tǒng)和奧迪的MMI系統(tǒng)。奧迪品牌MMI系統(tǒng)，屏幕上排列的圖標(biāo)（應(yīng)用的入口）的顯示位置布局與面板上的控制旋鈕和操作按鍵布局全面統(tǒng)一完全延續(xù)，讓使用者眼睛視角便于觀看，手部便捷操作，易于學(xué)習(xí)使用。

中央扶手的操作區(qū)域人機(jī)位置較好，便于長(zhǎng)時(shí)使用；也延續(xù)了以前用戶非智能手機(jī)的使用習(xí)慣，市場(chǎng)普遍比較認(rèn)可，所以伴隨觸摸屏幕的出現(xiàn)使用，主頁大部分空間也仍然基本都是圖標(biāo)排列，即圖標(biāo)式桌面。圖標(biāo)式桌面交互框架如圖4所示。

圖4 圖標(biāo)式桌面交互框架

在國外車企的引領(lǐng)下，國內(nèi)自主車企和互聯(lián)網(wǎng)汽車的發(fā)力，中央控制大屏集成了越來越多的網(wǎng)聯(lián)功能，比如在線音樂、有聲讀物、語音操作、在線導(dǎo)航、手機(jī)控車等，中國拉開互聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)汽車設(shè)計(jì)、智能化汽車的序幕，屏幕集合了更多的操作顯示內(nèi)容，部分常用的應(yīng)用入口變?yōu)橐粋€(gè)小卡片，伴隨著簡(jiǎn)單操作功能，比如音樂卡片的播放/暫停、上/下曲，地圖的搜索、回家、上班快捷方式等，即卡片式桌面，如圖5所示。

圖5 卡片式桌面交互框架

伴隨汽車自動(dòng)駕駛及相關(guān)服務(wù)技術(shù)的發(fā)展，地圖導(dǎo)航、路況信息、駕駛輔助成為當(dāng)下用戶最長(zhǎng)時(shí)且重要的關(guān)注點(diǎn)。輔以車機(jī)性能的提升，地圖逐漸成為屏幕中用戶最關(guān)注部分，很多車企將地圖設(shè)為桌面，或在桌面里占據(jù)主要顯示區(qū)域，為了便于切換，一側(cè)會(huì)有常駐區(qū)域輔以簡(jiǎn)要顯示或切換，即地圖式桌面，如圖6所示。

圖6 地圖式桌面交互框架

今天，不僅可以使用車輛收聽多種網(wǎng)絡(luò)音源，還可以使用多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。交互也不僅是屏幕單一方式，多模交互的聯(lián)動(dòng)配合也使得中央控制區(qū)功能不再集中，用戶也可以通過多種操作途徑達(dá)成心理預(yù)期。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)汽車人機(jī)交互研究范疇的分析，簡(jiǎn)要研究了主機(jī)廠人機(jī)交互設(shè)計(jì)流程，分析了主要媒介的人機(jī)交互設(shè)計(jì)研究。人機(jī)交互設(shè)計(jì)一直在跟隨市場(chǎng)用戶體驗(yàn)和科技改變而升級(jí)。筆者認(rèn)為，目標(biāo)車的目標(biāo)用戶偏好才是對(duì)單款車型人機(jī)交互設(shè)計(jì)最重要的影響因素。如果目標(biāo)用戶是中老年駕駛者，那么人機(jī)交互需要簡(jiǎn)約、易用且實(shí)用；如果目標(biāo)用戶是職場(chǎng)女性，那么人機(jī)交互需要美觀、時(shí)尚且有品位。但無論如何，人機(jī)交互界面的核心一定是為用戶創(chuàng)造更好的體驗(yàn)。