基于用戶體驗的汽車人機交互設計研究與應用

摘要：現代技術的迅速發展，汽車已從單純的代步工具逐漸向駕駛人的生活伙伴轉變，具備出行、生活、辦公、娛樂等多種功能。隨著人們在汽車內的時間增多，其也越發希望在汽車空間內得到更好的體驗。汽車的交互系統是駕駛人以及乘客和車溝通的橋梁，基于此，文章研究駕駛人和汽車之間如何通過交互獲得更好的駕乘體驗。

關鍵詞：汽車交互；用戶體驗；交互設計

中圖分類號：U463.6 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2022）15-00-03

在當今體驗經濟盛行的市場環境下，以用戶體驗為中心尤其重要，汽車領域也是如此。汽車交互系統的用戶體驗有時能直接影響用戶對于不同品牌汽車的購買欲望。因此，越來越多的汽車品牌在交互體驗這一方面投入更多的精力。早期汽車和駕駛人之間的交互主要圍繞機械按鍵和較小的顯示屏展開，但隨著技術的進步，汽車人機交互界面逐漸向大屏化、觸控化發展，而本文的研究也基于此。盡管各大汽車廠家都在努力通過更大的屏幕和更多的功能來增強產品競爭力，借助網絡技術和數字化手段來打造自己的車載交互娛樂系統，比如寶馬的iDrive、奧迪的MMI等，但在系統的人機交互過程中仍存在體驗不夠理想的問題，甚至存在一些操作障礙，不僅使得用戶體驗變差，還存在一定程度的安全風險。本文分析現有車載交互娛樂界面設計狀況，優化和創新其界面交互，從而使用戶的交互體驗更豐富、更安全。

1 用戶體驗設計概述

1.1 用戶體驗的定義

根據國際標準化組織ISO（International Organization for Standardzation）提出的定義——“人們對即將使用或使用產品或服務過程中產生的純主觀感受”［1］可以了解到，產品從設計開發之初就需要考量整個過程中的用戶體驗，包括并不限于開發初期對于用戶畫像的了解、對于用戶體驗的預測，以及開發過程中對于用戶期望和需求的調查，還有產品使用過程中用戶的體驗感受。總之，產品應盡可能給用戶帶來更好的使用體驗，體驗是決定產品發展方向的關鍵。

用戶體驗始終是以人為本的［2］，從產品的基本屬性——使用功能出發，到產品的拓展屬性——自我實現功能，優秀的汽車交互產品設計不僅需要滿足汽車的基本功能，即作為代步工具安全承載駕駛人以及乘客到達目的地，還需要滿足用戶心理和情感上的需求，即對于產品以及品牌企業之間的信任體驗、品牌影響力帶來的價值體驗，以及產品設計元素帶來的文化體驗。好的產品不僅要在功能性上出眾，更重要的是為用戶服務，充分考慮用戶的未知需求，以及當今社會中的一些普遍問題。

1.2 關于用戶體驗的研究

1.2.1 用戶體驗設計的范圍

用戶體驗的研究涵蓋多個學科領域，如心理學、哲學、社會學等面向人的學科，產品設計、媒體設計、平面設計等設計類學科，還有軟件技術、網絡工程等技術類學科。由此可見，用戶體驗研究是較全方位且復雜的領域，在設計開發汽車交互產品時需要從諸多維度去考慮如何提升用戶體驗。

1.2.2 用戶體驗設計的特點

用戶體驗設計的主要目的是滿足用戶的需求，拓展目的是更好、更便捷地滿足用戶需求，即首先需要在功能性上加以完善，檢測其是否可用；其次考慮是否好用的問題。必須先在功能上滿足用戶的需求，然后在形式上滿足用戶的需求，此兩方面都能很好地滿足用戶需求才稱得上是好的用戶體驗設計。

用戶體驗設計需要解決一個或若干個實際問題，問題得以解決則可以滿足需求，但如果基本滿足需求，卻在過程中給用戶帶來了其他不好的體驗，這就被稱為用戶的痛點，而如何解決用戶的痛點則是開發者最需要做的事情。只有找準用戶的痛點，并采用相應的策略及時解決，才能帶來巨大的市場回報以及更好的品牌黏性。以上是用戶體驗設計的兩個特點，一是從用戶的需求出發，二是從用戶的痛點出發。

在現實市場環境下，汽車品牌方都希望自己的交互系統更能夠吸引用戶，卻忽略了產品功能本身，這就導致產品能夠吸引用戶的注意，用起來卻很煩瑣。因此，用戶體驗設計的第三個特點就是要降低產品的使用難度，做到易用性和簡潔性，減少用戶的學習成本。相應地，用戶體驗設計的第四點，就是讓感性服務于理性，讓產品更富有趣味，保證產品本身先是可用，然后是好用，從而讓人和汽車的交互既能解決用戶需求，又能方便其使用。

1.2.3 用戶體驗與界面設計

在技術的推動下，人和汽車之間的交互從傳統的機械按鍵和機械儀表盤逐漸發展成現在的智能屏幕和虛擬按鍵化，尤其是以特斯拉為代表的新能源汽車，其人車交互的最主要形式就是以大屏的Pad作為交互載體。界面設計主要包括界面的圖形、文字的設計、布局。汽車人機交互界面的設計需要建立在大量的統計和分析數據之上，使其符合用戶的心智模型，通過用戶交互行為尋找以用戶為中心的多通道界面呈現方式，讓人機交互形式更加自然，降低用戶的學習成本，提升用戶的操作效率，從而讓交互本身更具可用性和易用性。

2 汽車交互界面設計的發展和現狀

2.1 汽車交互界面的發展

隨著汽車電子智能技術以及互聯網技術的不斷發展，汽車保有量的不斷增加以及用戶日趨多樣化的需求，汽車內部交互系統的功能越來越豐富，以至于出現繁雜混亂的狀況，在一定程度上分散了駕駛人的精力，甚至可能影響駕駛人的駕駛安全。傳統的汽車人機交互主要基于方向盤、機械按鍵以及控制桿等實體裝置，交互模式簡單且單一，但隨著技術的迅猛發展，人們需求不斷提高，而汽車企業的經驗卻相對不足，不可避免地導致目前汽車人機交互界面不夠完善。因此，駕駛人會不同程度地受到次級任務的影響而分心，產生較大的認知負荷導致風險。由此可見，汽車人機交互界面及其相關設計問題是目前汽車工程和人機界面領域的關鍵問題。

2.2 汽車人機交互界面的設計原則

人機交互界面通過人和物之間互相施加影響達到交互，建立信息交流的平臺，凡是存在人與物交流的一切領域都叫作人機交互界面［3］，反映了人與物之間的關系。人與汽車的交互應當是和諧、開放的，汽車人機交互界面向用戶展現可用信息，用戶根據自身需求交互，從而在符合預期的狀況下達成交互。汽車內部信息系統擁有大量數據，可視化系統使數據和數據之間、數據和用戶之間形成溝通的橋梁，從而使用戶實現對數據高層次的分析和操控。

汽車人機交互界面設計應當遵循場景適應性原則，一方面需要為用戶提供大量信息，另一方面需要保證用戶的駕乘安全，使用戶盡快找到需要的功能從而完成駕駛任務。

汽車人機交互界面設計應當遵循兩大原則，一是界面簡潔化原則，二是藝術體驗性原則。界面簡潔化是為了確保用戶最高效率完成交互任務，藝術體驗性原則能最大限度確保用戶體驗，從而增強用戶的使用愉悅性，提高品牌價值，完善藝術表達。

2.2.1 交互界面的簡潔性原則

簡潔的、易用的界面層級架構設計至關重要，要追求簡潔而不簡單，用戶界面上顯示的信息應當盡可能簡潔完整，信息的語意設計需要能清晰地表達自身功能，圖標應當簡化明了，數字按鈕的設計和排列也應當便于用戶記憶，達到高效交互的目的。

2.2.2 交互界面的藝術性原則

汽車人機交互界面的藝術性體驗建立在確保用戶駕乘安全以及界面可操作性的基礎之上［4］，主要是信息的視覺以及聽覺方面的表現風格，比如適當與品牌文化、品牌風格結合，從而形成自身獨特的視覺基因，使汽車品牌的交互體驗更有利于增強用戶黏性，同時也可向用戶充分展現自身的品牌價值，體現產品的智慧化、科技化、智能化。

3 汽車人機交互界面設計的應用和趨勢

3.1 消費級電子產品交互方式的引入

生活水平的提高以及科技的飛速發展，使人們對先進消費級電子產品的需求得到充分釋放。得益于科技發展，先進電子產品的交互方式正在不斷引入汽車人機交互界面設計中。目前，在智能手機電子技術中，人臉識別、指紋解鎖等基本是智能手機用戶所習慣的交互方式，而這部分用戶和汽車消費用戶群體高度重合，因此借鑒智能手機等消費級電子產品的交互方式也有利于降低用戶的學習成本，提升用戶的交互體驗。

3.2 語音交互、手勢交互等新交互方式不斷發展

語音交互、手勢交互首先應用于智能手機等電子產品，這種依托高新技術硬件設備的交互方式離不開高保真麥克風、高清攝像頭以及汽車車載信息系統的多核處理器，這些硬件和軟件的不斷發展勢必創造更多的交互方式，給用戶帶來更便捷、有效、趣味的交互體驗。

3.3 基于AI人工智能以及6G技術的多模無縫交互

5G技術逐步趨向成熟，在諸多硬件配置的加持之下，通過視覺、聽覺、觸覺等多種不同的交互方式，如語音交互、手勢交互以及眼動交互，包括直接和駕駛人的心跳、體溫等用戶生理反饋結合的交互方式，都將不斷發展和完善，使汽車座艙和乘客之間構建多種無縫銜接的信息通道，讓用戶和汽車之間的交互更加智能、便捷和高效。

4 汽車人機交互的發展方向和意義

在手機剛剛誕生的20世紀80年代，其僅僅是個只具備通信功能的工具，且價格十分高昂。發展到今天，智能手機已經普及，通信技術還在不斷發展進步。進入5G時代，汽車人機交互方式的不斷進步，用戶和汽車之間可以“對話”，通過人機交互的方式滿足自己的多種需求。

智能手機、互聯網技術以及汽車技術的不斷發展讓許多用戶展望、想象的交互方式變成了現實，以前用戶和汽車產生交互都是在汽車內部空間完成，而現在依托技術和硬件的發展，人機交互方式越來越豐富，具體有以下發展方向。

4.1 人機交互界面的高度個性化

汽車人機交互界面作為數據可視化的現實載體，通過顯示完整的信息和用戶交流，創造了汽車與人對話的平臺，在滿足用戶交互需求的前提下，用戶的個性化定制需求將是未來汽車發展的重要趨勢。汽車人機交互系統設計方面將越來越開放，用戶的權限也會越來越高，每個用戶都可以根據自己獨特的需求，在汽車人機交互系統中自定義專屬于自己的交互界面。

4.2 界面視覺設計高級化

汽車人機交互界面向用戶傳遞和表達信息的方式之一是將功能高度集成在若干個圖標之上［5］，界面設計中的圖標設計有扁平化、極簡化等風格，不同的設計風格具有相同的設計目的，即讓用戶能在點擊圖標后快速了解自己可以獲得的信息、可以進行的操作，也能讓用戶獲得更好的藝術體驗。汽車作為高級工業產品，交互界面視覺設計高級化、高質感化是未來發展的必然趨勢。

4.3 界面設計多場景化

結合用戶不斷拓展的需求和體驗，目前許多高級轎車甚至不需要駕駛人在汽車空間內就可以通過APP實現遠程控制，如提前啟動車輛、提前打開空調、根據預設座椅模式等，為駕駛人的駕乘行為做好完善的準備，開啟車輛迎賓送賓模式，通過汽車交互設計引入各種前沿動效設計，給用戶帶來更加獨特、高級的駕乘體驗。比如車外前照燈、開門迎賓燈、車內氛圍燈等特效，讓用戶感受到汽車的品牌文化價值。

5 結語

在現代互聯網技術和通信技術的加持下，汽車工業快速發展，隨著車輛系統間軟件有效融合程度的不斷提升，以及車輛互聯網程度的提高，汽車人機交互系統作為功能信息呈現端和功能控制端將會承載更多的任務，而人機交互系統的發展也將更有活力，具有更多可能性，不僅能完全滿足用戶的功能需求，還能在滿足用戶的情感需求方面發揮巨大的作用。在用戶體驗至上時代，將設計開發的目光聚焦在用戶的需求、情感上的行為層面和反思層面等綜合體驗上，能夠獲得更好的市場反饋以及更強的用戶黏性，同時也能給汽車人機交互產品帶來更多的變革可能。

與此同時，汽車人機交互產品的不斷發展也需要更多關注駕駛人群體中的弱勢群體，如殘障人士以及老年用戶等，爭取基于豐富的交互方式和反饋方式，彌補弱勢群體進行人機交互時生理和認知能力方面的缺陷，如方向盤和安全帶上集成觸覺反饋，在減少用戶交互成本的同時更有效地達成無障礙交互。此外，汽車人機交互產品設計開發還需要關注社會現狀，結合社會認知以及文化特性、正面輿論和政府引導等社會影響因素，完善汽車人機交互系統和提高用戶對汽車交互系統的信任度，使用戶獲得更好的全場景汽車交互體驗。

參考文獻：

［1］ 支錦亦，杜洋，馮紓.車載信息系統界面圖文設計及其視認知特性研究綜述［J］.包裝工程，2020，41（10）：62-70.

［2］ 盧洋.“以人為本”的用戶體驗設計思想多維度思考［J］.文化產業，2022（21）：64-66.

［3］ 孫博文，楊建明，孫遠波.汽車人機交互界面層級設計研究［J］.機械設計，2019，36（2）：121-125.

［4］ 譚浩.智能電動汽車人機交互信息界面設計［D］.南京：東南大學，2018.

［5］ 馬寧，王亞輝.智能汽車座艙人機交互任務復雜度分析方法［J］.圖學學報，2022，43（2）：356-360.

作者簡介：董鵬鵬（1997—），男，江蘇常州人，碩士在讀，研究方向：數字媒體藝術。