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商用车HMI设计研究

2020-09-26段伟高文成刘飞

汽车实用技术 2020年17期
关键词:应用场景商用车安全

段伟 高文成 刘飞

摘 要:随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展,商用车人机界面的重要性日益增强,但商用车对人机界面(HMI,Human Machine Interface)的重视程度还不足。文章通过对HMI设计中的关键因素及在不同应用场景下的设计进行分析,为商用车HMI设计提供参考。

关键词:商用车;HMI;安全;用户;应用场景

中图分类号:U462.1  文献标识码:A  文章编号:1671-7988(2020)17-44-02

Research On Commercial Vehicles HMI Design

Duan Wei, Gao Wencheng, Liu Fei

(Shaanxi Automobile Group Co., Ltd. Technical Center, Shaanxi Xian 710000)

Abstract: With the development of the Internet of Things, big data, artificial intelligence and other technologies, the importance of human-machine interfaces for commercial vehicles is increasing. But commercial vehicles have not paid enough attention to Human Machine Interfaces. This article analyzes the key factors in HMI design and the design in different application scenarios to provide a reference for the HMI design of commercial vehicles.

Keywords: Commercial vehicle; HMI; Safe; User; Application scenarios

CLC NO.: U462.1  Document Code: A  Article ID: 1671-7988(2020)17-44-02

前言

随着物联网、大数据、人工智能等技术在商用车领域的應用与发展,商用车人机界面正发生着革命性的变化,从单一的机械式按键逐步发展为能够承载海量信息的电子显示屏,显示方式从分布式界面发展为多层级的菜单列表[1],其复杂性及重要性日益增强。且商用车运输路线长、拉载货物量大,对与用户频繁交互的人机界面的安全性、个性化、情感化等提出了更高的要求。但相比乘用车,商用车对人机界面的重视程度还不足,缺乏对用户需求和使用场景的深入调查分析,因此对商用车HMI的研究十分重要。

车载信息系统与用户进行交互的界面称为人机界面(Human Machine Interface,下面简称HMI),它是驾驶者与汽车交换信息的媒介,直接影响驾驶者的用户体验和驾驶安全[1]。

本文通过对HMI设计中的关键因素及HMI在不同应用场景下的设计进行分析,为商用车HMI设计提供参考。

1 HMI设计中的关键因素

为满足日益增长的用户需求,商用车内显示信息数量快速上升,主要包括商用车系统本身数据、车内外信息数据及用户状态数据。这就需要HMI设计在以行驶安全为前提下,高效简化地向驾驶员传达有效信息,在保证安全驾驶的同时提高驾驶员在驾驶过程中的愉悦感。以下浅谈几个HMI设计中的关键因素:色彩、亮度与可视性、字体、图标、布局、交互方式、情感化等。

1.1 色彩

色彩是用户对HMI最直观的感受,良好的主题色要与商用车内饰色彩协调统一。界面色彩搭配和谐,映射的信息逻辑要符合用户习惯[2],重要信息与背景色要有明显的明暗对比,使驾驶员可以快速读取重要信息。还要考虑色彩对定位人群视觉疲劳、心理情绪、审美等方面的影响,选取可以缓解用户疲劳、增加趣味性、符合用户审美的舒适色彩。

1.2 亮度与可视性

HMI作为全天候产品,无论在阳光充足的日间还是昏暗的夜间都要达到良好的视觉效果。深色调的背景色是一种很好的选择,搭配浅色的信息,可以减少注意力的分散,减少眩光。屏幕亮度也要跟随环境光迅速自动调节。

1.3 字体

字体是HMI的基本元素之一,好的字体既要体现出设计感,还要保证可读性和安全性,降低事故风险。建议选用无衬线字体,可以更快速地阅读。同时字体大小要依据人体工程学计算,在驾驶员视野中可以清晰辨识,减少用户停留时间和认知负荷。大量文本会分散驾驶员注意力,减少文本量确保可读性。

1.4 图标

使用用户熟知的图标,与以往的版本保持一致,运用相同的设计元素,明了地表现出功能,避免引起用户认知冲突,降低学习成本。用户接受图像信息的速度远比文字要快,图标不能单纯使用文本来体现,进行形象的可视化设计。例如,时速表既能显示数值,也能通过周围的弧长直观表现出量级。

1.5 布局

将繁杂的信息按照功能进行分类,形成群组;按照重要性、使用频率确定优先级;根据眼动图和焦点图划分区域,合理安排信息的位置,重要信息放置在焦点区。按钮要集中布局在中控屏左侧的中间位置最便于驾驶者操作,避开右侧、顶部和底部这些难操作的地方。整个界面要清晰、简洁、有逻辑,便于盲操,降低分心,从而保证行驶的安全性。例如特斯拉卡车的界面布局非常的简洁,只将最主要的功能放在首页,层级分明,方便操作。

1.6 交互方式

目前商用车HMI主要的交互方式为按键与触控相结合。触控式HMI没有了按键和屏幕映射的过程,所见即所得,降低了用户的操作负荷,为用户带来了更自然的操作体验,但不利于盲操,仍然需要按键的配合。可以通过以下几种方式优化:移动到可点击的按钮区域时触摸屏会有震动反馈,并且屏幕按钮会有高亮提示;利用曲面屏的弧度,辅助用户找到按钮区域;利用方向盘表面按钮操控界面,使驾驶员双手不离方向盘;应用语音、手势、HUD和AR等方式,驾驶员的眼睛始终保持平视即可播放音屏设备,调节空调冷暖、风量及气味,调节座椅和卧铺舒适度等。

1.7 情感化

商用车驾驶员长时间驾驶,奔波在外,工作单调,途中经常会感到无聊、疲惫,HMI设计中情感化设计可以时驾驶员获得更好的用户体验。在用户使用过程中了解用户的兴趣及习惯,判断驾驶员情绪,给出相应反馈,成为用户出行的贴心伙伴。不仅可以与车内的用户发生交互,还能通过在车外显示表情、语言等与车外行人、汽车等发生交互。增加驾驶趣味性、互动性,缓解疲劳。

2 HMI应用场景

商用车功能种类多,操作复杂,再加上辅助驾驶、娱乐、资讯等信息的涌入,使得HMI功能越来越多,操作更加繁杂,存在很大的安全隐患。但有些功能放到实际应用场景中完全是用户不需要的。场景化设计成为商用车HMI设计中不可或缺的一环。

优质的HMI提供的功能,不能只是简单孤立的、無关联的功能模块堆砌,而应该是依据应用场景,建立车内各功能之间的互联互通;提供合理的功能跳转;选择利用合适的技术和交互方式。倒车时中控屏只显示倒车影像就是一种很好的场景化设计。以下简单列举驾驶和生活两个应用场景。

2.1 驾驶场景

驾驶场景中安全性是最重要的。驾驶员主要关注车辆信息、导航信息。仪表盘主要显示车辆信息(时速、转速、燃油、故障提示、空调等),时速表可根据导航标明当前路段限速信息。筛查辅助驾驶信息,只显示对驾驶员有用的信息。中控区主要显示导航信息,多媒体等娱乐系统只显示部分图标,锁定影响安全驾驶的功能(如播放视频、手动输入文本等)。导航系统可根据油量情况把加油站自动规划到路程中。空调可根据车内温度、湿度及用户习惯自动调整,保持用户的驾驶舒适度。

2.2 生活场景

商用车驾驶室不仅是工作空间,也是生活空间。在生活场景中,驾驶员更关注:起居、就餐、娱乐、通讯等信息。仪表盘主要显示车门状态、车内温度、空调设置,中控区显示娱乐、通讯信息及车载电器状态,用户可看视频、玩游戏、与家人沟通、智能控制车载电器。卧铺区域可控制车内灯光、闹钟、空调、音响、车门锁等,无需离开铺位即可操作。提高用户生活质量,缓解行程中的枯燥。

3 结语

未来的HMI设计,需要对各个因素进行充分考虑,同时把有限的、重要的信息,根据不同的使用场景和驾驶状况提供给驾驶者。减少驾驶员的认知负荷及注意力分散,确保用户和行人安全的同时增加驾驶的乐趣,带给用户一些温暖和舒适。

参考文献

[1] 何佳杰.基于多指标的不同类型汽车HMI界面用户体验评估比较研究[D].浙江理工大学,2018.

[2] 李哲元.联网汽车HMI用户界面设计研究[J].信息与电脑(理论版),2018(07):15-17.

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