智慧駕駛應用場景下的新能源汽車導航交互設計策略

摘要：采用用戶調研和文獻研究方法，對新能源汽車導航交互的特點進行分析闡釋。通過分析交互過程，構建導航多通道交互模型，并針對智慧駕駛應用場景下新能源汽車導航多通道交互的駕駛任務特點，對資源與通道競爭情況進行詳細分析，進一步探討新能源汽車導航交互通道的特點，并提出了相應的設計策略。同時，結合實際設計實踐，驗證該理論可行。

關鍵詞：新能源汽車；汽車導航；多通道交互；駕駛任務

0 前言

新能源汽車導航系統是一種專門為電動汽車或混合動力汽車設計的導航系統，它可以為駕駛員提供更加準確、全面和便捷的導航服務。與傳統燃油車的導航系統不同，新能源汽車的導航系統需要考慮其特殊性質，并結合動力電池電量、充電站位置等因素，幫助駕駛員規劃最優路線，并且在行駛過程中預測剩余續航里程，提醒駕駛員是否需要到充電站進行充電。新能源汽車導航交互是指駕駛員與導航系統之間的信息交互過程。在使用新能源汽車導航系統時，駕駛員需要通過觸摸屏或者語音識別等人機界面方式向導航系統輸入行駛目的地等信息，并且在行車過程中根據導航系統提供的行駛路線和充電站位置等信息做出決策，因此該過程還涉及到駕駛安全性。

1 多通道交互的新能源汽車導航系統設計要素

隨著新能源汽車技術的不斷發展和普及，人們對其功能和性能的要求也越來越高。設計新能源汽車多通道交互平臺［1-5］時需要考慮4 個方面的因素。① 整合性：要將各個系統的功能整合到1 個統一的用戶界面中，便于用戶操作和使用，避免用戶在操作時需要頻繁切換不同的界面，從而提高操作效率和用戶體驗。② 協作性：要確保各個系統之間可以相互協作并實現信息共享，以提高整體效率和用戶體驗。例如，在車輛行駛過程中，動力電池的性能對于車輛行駛的操控性有著重要的影響，因此需要將動力電池管理系統與車輛控制系統進行協作，保證車輛行駛的安全性和穩定性。③ 安全性：應該避免采用過于復雜的設計策略，避免分散駕駛員的注意力，從而影響行車安全。在設計時需要考慮駕駛員在行駛中需要集中精力觀察路況和周圍環境，因此應該盡量簡化界面設計和操作流程，增加語音識別等智能交互方式。④ 可擴展性：要考慮到未來可能出現的新功能和新系統，預留足夠的接口和擴展空間，為車主提供更多選擇，讓汽車具備更強的適應性和競爭力。

2 多通道交互設計

2. 1 新能源汽車駕駛任務下的行為認知

據文獻［6-9］研究，新能源汽車導航情境下的駕駛任務是指在使用新能源汽車時，根據導航系統提供的路線規劃和實時交通信息等信息，完成從起點到終點的行駛任務。這個任務包括在道路上行駛、遵守交通規則、避免碰撞等基本要求，同時還需要考慮動力電池使用壽命、充電站位置等實際因素。駕駛任務可以分為技術型任務、控制型任務和策略型任務3 種類型。其中：技術型任務是指駕駛員針對道路狀況進行觀察和反應，如交通信號等，這屬于基于規則的行為；控制型任務是指駕駛員需要通過操作車輛的各種控制器（如方向盤、剎車等）來完成各項行為，這屬于基于技能的行為；策略型任務則需要進行復雜信息加工和決策，例如行程規劃等，這屬于基于認知行為。當駕駛任務非常復雜，新能源汽車導航系統需要花費很長時間進行認知處理，并且需要時刻保持對汽車狀態和道路環境的意識。此外，由于一些資源（如動力電池電量、充電樁等）在實際行駛過程中存在競爭現象［10］，因此在完成這些與安全相關聯的高度復雜的駕駛任務時，需要持續分配注意力資源，以提高資源利用效率和通道效率。

2. 2 多通道交互對資源競爭的優化措施

由于新能源汽車導航系統需要不斷地獲取、處理和傳輸大量數據，因此資源競爭問題也日益凸顯。首先，多通道交互技術可以將數據分散到多個通道上進行傳輸，并且可以在不同通道之間進行切換。這樣可以有效降低單一通道的壓力，避免出現數據擁堵和延遲等問題。例如，在導航過程中，可以將地圖數據、語音指令和音頻信息等分別傳輸到不同的通道上進行處理，并根據實時情況動態調整各個通道之間的占比。其次，多通道交互技術可以通過智能化管理來進一步優化資源競爭問題。例如，在導航過程中可以利用機器學習算法對用戶行為進行預測，并根據用戶可能需要使用的功能和服務來提前預處理相關數據。最后，多通道交互技術還可以通過增加硬件設備和優化軟件算法來進一步提升系統性能。例如，在新能源汽車中可以增加更多的處理器和存儲器等硬件設備，以支持更高效、更穩定的數據傳輸和處理；同時，還可以通過優化算法和提高代碼質量等方式來減少資源競爭問題的發生。

3 多通道設計策略

3. 1 視覺交互設計

隨著新能源汽車的普及，駕駛員對于導航系統的需求也越來越高。在導航系統中，視覺交互是非常重要的一部分，因為它直接影響到用戶體驗和行車安全。在多通道視覺交互設計過程中，需要考慮不同用戶的需求和習慣。首先，根據用戶使用情況進行優化。針對有些用戶喜歡語音交互方式，而有些用戶傾向于手勢控制或者觸摸屏幕方式等情況，在設計時應提供多種不同的交互方式。其次，注意信息的呈現方式。為了避免信息過載和混亂，應該將相關信息分類并分配到不同的界面或者模塊中展示，通過醒目的提示和標識來引導用戶查看所需信息。最后，考慮安全性問題。例如，駕駛員駕駛車輛時，需要始終保持注意力集中，因此在多通道視覺交互設計時，應通過設置語音提示或者屏幕倒計時等安全提示和措施來提醒駕駛員及時做出決策。

3. 2 觸覺交互設計

隨著新能源汽車的發展，觸覺交互已經成為一種新興的交互方式。在多通道觸覺交互設計中，需要考慮用戶手部姿勢和力度等因素。例如，用戶在駕駛車輛時，可能會出現單手操作、抬起手臂或者握緊拳頭等情況，因此應該針對用戶不同的手勢提供相應的反饋方式，實現更加自然、直觀的用戶體驗。同時，還需要注意反饋方式的多樣性，可以通過震動、聲音、光線等方式進行反饋，并根據不同的場景和需求進行切換。最重要的是在多通道觸覺交互設計中，還需要考慮安全性因素。例如，需要合理設置觸控屏幕的大小和位置，避免過多的影響用戶注意力，在高速行駛時可以通過設置震動或者聲音提示等方式來提醒駕駛員行車安全。

3. 3 聽覺交互設計

在多通道聽覺交互設計中，應考慮聲音類型和音量等因素。由于在駕駛時可能會出現高速行駛、背景噪聲等情況，針對不同的場景應提供相應的聲音類型和音量大小。在多通道聽覺交互設計中需要注意反饋方式的多樣性。例如，可以通過語音提示、警報聲、提示音等方式進行反饋，并且根據不同的場景和需求進行切換。同時，在多通道聽覺交互設計中還需要考慮安全性問題。

3. 4 體感交互設計

在多通道體感交互設計方面，通過不同的觸控、手勢、姿態等方式來實現更加智能、便捷的用戶體驗。首先，考慮使用場景和功能需求。用戶在駕駛車輛時，可能需要通過手勢控制音樂播放、導航等功能，因此需要提供相應的手勢識別技術和操作界面。其次，注意反饋方式的多樣性，可以通過震動、光線變化等方式進行反饋，并且根據不同的場景和需求進行切換。多通道體感交互設計是新能源汽車中非常重要的一環，通過合理的設計方案和技術手段，可以實現更加智能、便捷的用戶體驗。

3. 5 情感交互設計

新能源汽車多通道情感交互設計是指通過多種方式，如聲音、圖像、觸覺等來傳遞情感信息，并與用戶進行交互。在設計方面，需要充分考慮人機情感交互的特點和需求，提升用戶體驗。在情感交互設計中，需要注重界面的友好性和直觀性。例如，在駕駛模式下，可以通過顯示器或者語音提示來傳遞車輛狀態、路況等信息，并提供相應的操作提示。同時，在情感交互設計中，需要注重個性化和定制化。新能源人車多通道交互設計架構如圖1所示。由于不同用戶對于界面風格、語音提示等有不同的喜好和需求，因此可以根據用戶習慣進行個性化設置。在情感交互設計中尤為需要注重人機情感溝通的效果。例如，在智能語音助手設計中可以加入自然語言處理技術來實現更加流暢自然的對話效果，并且根據用戶表達的情緒變化調整回答方式。

4 結語

本文針對智慧駕駛應用場景下的新能源汽車導航交互策略設計了明確的通道種類和次序關系，并建立了相應的通道架構。在行車前階段，用戶可以根據偏好選擇使用觸屏或語音等方式來完成操作；在行車過程中，則可開啟體感功能，采用語音作為主要交互方式，并輔以其他通道進行設計。另外，在新能源汽車啟動后會自動開啟語音即時待命狀態，并采用音標加語句的形式幫助用戶收聽提示。轉向指示信息則會依時間順序顯示，以減少用戶觀察視覺信息的次數。綜上所述，該設計方案可以有效地改善用戶駕駛體驗并提高交互效率。

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