淺談汽車內飾燈光主觀評價

朱子川，張 寧

（長城汽車股份有限公司技術中心 河北省汽車工程技術研究中心，河北 保定 071000）

隨著汽車成為越來越多消費者的代步工具，大家對汽車各方面性能也越來越了解，內飾燈光已成為一個關注點，是汽車產品精致感的直接體現，盡管國家標準與汽車行業標準都還未對其進行明確定義和規定，但是作為夜間安全行駛系統的一部分，整車內飾背光性能的好壞將直接影響駕駛員的駕駛安全。在整車開發過程中，為使駕駛員在外界光線較暗或夜間能更好地操控車內的各種功能，即良好的人機交互，需要對整車內飾背景光［1］進行評價。下面本文將從HMI（人機交互）與終端用戶分析、功能安全規范、仿真、測試流程、主觀評價方法等幾方面進行闡述。

1 HMI與終端用戶分析

在人一汽車一環境系統中，人與汽車系統是主體。人與汽車相互作用的過程，就是利用人機界面上的顯示器和控制器，實現人與機的信息交換過程。作為消費者，總是希望愛車的人機系統具備各種各樣的功能，總體來說可概述為操作一致性好、可靠性高、滿足法規、高科技創新智能化、可升級與強兼容性且適用于每個駕駛員的交互系統。

HMI的設計目標就要以滿足不同消費者的需求而設立：首先以功能安全和可靠性為整體要求，根據用戶的不同需求，設計出安全、舒適、便捷、可靠、美觀的產品，這就需要我們對終端用戶進行詳盡的分析。

1.1 根據用戶實際情況分析

分析用戶的年齡、性別、職業、住址等信息，據此可分析其可能購買的車型，及對車型人機交互的需求。見表1。

1.2 根據使用環境分析

分析車輛目標客戶的地域、經濟、文化、語言、當地法規、用戶習慣等，為人機交互系統提供設計依據。例如：環境高低溫、雨、雪天氣、沙漠、隧道等各種環境對人機交互系統的影響。

終端用戶分析是對客戶使用需求的把控，是設計開發的目標，也是開發過程測試用例制定及測試結果判定的依據。

表1 用戶情況分析

1.3 終端用戶使用習慣調研

調研不同性別、年齡段的用戶在使用車內燈光、操縱件等人機交互系統時的使用方法習慣，有助于產品可靠性設計和測試用例的制定。例如駕駛員習慣大力按操作鍵、習慣連續按2次等。不同年齡駕駛員操作反應時間調研見表2。

上述調研分析，為后續產品開發設計、測試明確目標，為制定評價標準提供依據。

2 貫徹產品設計開發的功能安全規范

ISO 26262是基于IEC 61508（電氣／電子／可編程電子安全相關系統的功能安全）道路車輛設計 （沒有卡車）定義所有電氣電子部件的ASIL標準，在項目進行過程中需保證滿足ASIL標準要求。

ISO 26262由以下部分組成，一般道路車輛主題下，功能安全：第1部分：詞匯；第2部分：功能安全管理；第3部分：概念設計階段；第4部分：產品開發——系統層；第5部分：產品開發——硬件層；第6部分：產品開發——軟件層；第7部分：生產運行；第8部分：支持流程；第9部分：以ASIL為導向的和以安全為本的分析；第10部分：ISO 26262的指導方針。如圖1所示。

表2 不同年齡駕駛員操作反應時間調研

圖1 ISO 26262組成

ISO 26262以滿足與道路車輛電子／電氣系統部分匹配的特定需求。這種匹配適用于整個開發期間，包括由電氣、電子以及軟件元素組成的，提供相關功能安全的安全系統的壽命周期。

開展功能安全必須從高層開始創造安全文化，建立安全政策并給予充足的資源用于保持和支持安全，并且任命足夠權威的安全管理者，在開發過程中任命安全經理，負責整個項目的功能安全活動，建立完善的安全驗證流程，確保項目的整體功能安全。

3 產品開發、仿真、測試流程

產品開發分為軟件、硬件兩方面，均以保證產品符合目標客戶區域法規為目的；硬件方面需要符合相關標準的要求開展環境、耐久等性能開發測試；軟件方面首先進行模型仿真驗證，即MIL，然后為功能組件驗證，多功能組件聯合驗證，如圖2所示。

圖2 軟硬件開發關系

仿真、測試 （圖3）是產品開發過程中必須開展的工作，前期越早發現問題，造成的時間、成本損失越小，所以概念設計階段就對各系統進行基于市場反饋和經驗的FMEA／FTA分析、以ASIL標準定義產品安全目標，結合前期用戶分析調研，形成產品功能需求，進而對產品進行開發；在系統層開發過程中將功能安全要求完全融入產品中，并進行模型仿真測試。

測試用例根據產品功能規范進行制定并逐項驗證，例如，驗證CD操作便捷性，是否考慮到手指粗大的人群對按鈕的操控便利性；鎖車后，左右側照地燈是否同時熄滅等主觀性評價在設計驗證過程中就需要開展，整個測試流程如圖4所示。

圖4中，測試需編制測試規范、測試計劃、測試腳本、測試結果報告，確定材料、測試條件、軟硬件版本及樣件的一致。另外，需要注意三階段的測試管理，即單獨ECU平臺測試、集成測試和實車測試。每個階段需要驗證通過后才可開始下一階段。如果不能遵循這個基礎流程，售后失效分析將更加復雜。驗收流程如圖5所示。

4 主觀評價方法

主觀評價是基于人的視覺感知的一種評價方法，是目前汽車制造商對背光系統慣用的評價方法，主要是偏向于功能、亮度的評價。環境、人員和評價角度是主觀評價的三要素。

本文論述的主觀評價方法是以用戶調研分解為測試用例和測試判定依據的，將整車燈光按照組件形式進行分解，并對每項組件進行評價，最終得出整體評價結果，具體流程如下。

4.1 燈光組件分解

將整車內飾燈光，按照組合儀表、中控面板、空調系統、LCD、閱讀燈［2］等組件進行分解，然后再對每個組件進行再次分解，例如將組合儀表分解為轉速指針、車速指針、遠光指示符……見表3。

4.2 定義評價項目

燈光主觀評價項目主要有顏色、顏色一致性、亮度、亮度一致性、漏光、眩光、圖符大小及一致性、反光等，將分解的每個組件［3］分別對應上述評價項目形成評價打分表。見表4。

圖3 系統測試

圖4 測試流程圖

圖5 驗收流程

表3 燈光組件分解

表4 主觀評價打分表

4.3 確定測試方法及目標

根據用戶分析確定測試方法及目標，將用戶使用習慣轉化為測試條件、目標，例如內飾燈光亮度調節過程方法使車輛處于靜止狀態，逐漸調節亮度，而目標則為所有亮度隨調節變化的按鈕亮度變化需一致，無突變、跳變現象，以此類推，將所有燈光組件的測試條件、目標進行定義。見表5。

表5 測試條件

4.4 評價標準、條件確定

完成上述工作后，則需進行評價標準及條件的確定，即定義何為好，何為不好，定義時同樣需考慮產品的目標顧客和地域，例如對于男性消費者，SUV類產品定義燈光時則體現運動、豪放等元素，轎車類產品則體現時尚、舒適、細膩元素，在設定評價指標時應進行區別考慮，但是亮度一致、顏色一致、無漏光、眩目等基本要求必須保證。評價標準見表6。

4.5 評價環境

基于整車內飾燈光主要是為夜間安全行駛提供服務，所以評價環境一般是黑暗的環境，可選擇暗室。但是根據不同地域顧客使用需求不同，也會增加室外正常光線環境、室外強光環境、市內正常光線環境和市內強光環境，在每個環境下完成燈光組件的評價。

5 總結

隨著消費者對汽車產品的要求越來越高，整車內飾燈光必然會成為關注點，本文從人機交互 （HMI）用戶分析到產品主觀評價方法，都是以用戶使用為前提的，所以用戶分析調研至關重要；在設計驗證過程充分考慮用戶使用安全，過程驗證測試是核心內容，主觀評價部分是具體實施的一種方案，在主觀評價時，也可借用色度亮度計等測試工具進行測試，以獲取更準確的評價。

表6 評價標準

本文介紹的整車內飾燈光的評價思路和流程，已在實際項目開發中應用，并且取得了很好的成效。如哈弗H9車型，通過專業測試驗證及進行主觀評價，使內飾燈光達到了亮度與色調統一、協調、舒適的視覺效果，使得這些人機界面更加友好，大大提高了操控的舒適性。