智能座艙HMI設計及評審框架介紹

【摘 要】伴隨著汽車基礎產業升級和工業設計發展，用戶對于汽車這個“第三空間”的美學設計有了更多期待及更高的要求。在設計開發汽車座艙產品時，如何將藝術設計與智能化邏輯策略科學結合成為當下汽車行業非常關注的熱點之一。文章對智能座艙HMI的前期開發到后期評價進行簡單介紹，結合實際車輛場景，多維度綜合評價HMI的體驗。

【關鍵詞】智能座艙;HMI;多維度;評價模型

中圖分類號：U463.6 文獻標識碼：A 文章編號：1003-8639（ 2024 ）09-0001-02

Introduction to Intelligent Cockpit HMI Design and Evaluation Framework

SHEN Chenyun

（Jiangling Motor Co.，Ltd.，Nanchang 330001，China）

【Abstract】With the upgrading of automobile basic industry and the development of industrial design，users have more expectations and higher requirements for the aesthetic design of automobile，the“third space”. In the design and development of automotive cabin products，how to combine art design with intelligent logic strategy science has become one of the hot spots of the current automotive industry. This paper briefly introduces the early development and late evaluation of the intelligent cockpit HMI，and comprehensively evaluates the HMI experience in multiple dimensions combined with the actual vehicle scene.

【Key words】intelligent cockpit;HMI;multi-dimensional;evaluation model

早先的汽車市場，用戶選擇不多，人們對汽車的需求也不明確，汽車產品主要通過銷售途徑將“我們有什么”傳遞給客戶。到了智能汽車發展的今天，信息傳遞的渠道非常多，購車客戶可以很容易地獲取到汽車配置詳情，而交易觀念也變成了“客戶要什么”。這一供需概念的變化，是用戶從被動到主動的“攻守轉換”，而背后的基礎建設不僅是因為技術改革帶來的能力提升，同時也有以人為第一發起點，注重用戶體驗帶來的設計思路的變化。

1 HMI的定義

1.1 什么是HMI

HMI（Human Machine Interface）有兩種譯義，即人機界面與人機交互[1]。在汽車主機廠的實際應用中，HMI更多強調交互設計而非單一指向界面設計，為了區分，往往將側重視覺表現的界面稱為UI（User Interface）。因此，HMI側重于人機交互，是機器與人之間的溝通媒介，語音溝通、觸摸屏幕、顯示效果、開關造型等五感能感知的功能都屬于HMI。此外，內外飾的相關設計也是HMI強關聯的部分。區別在于，內外飾的設計更多給客戶帶來整體上的主觀感受，往往具有較為鮮明的特征或主題傾向，如奔馳的豪華感與寶馬的運動感營造;對于HMI而言，更多強調的是客觀參數通過機器界面以多種帶有強交互引導的方式將信息傳遞給駕駛員及乘員，人機之間有反饋，尤其是在產生交互過程中帶來的體驗感受。這個過程可以是多樣且豐富的，也可以基于整車的風格放大特征元素。

1.2 信息化與HMI的關系

隨著汽車智能化發展，多種技術革新豐富了汽車生態環境，人們的觀念也從開車到開好車再到好開車轉變。在單一人車交互到多模交互的轉變背后，龐大的信息數據才是支撐。但過量的信息負荷，帶給了用戶更大的認知負擔及更多的學習成本，座艙的易用性成為評價汽車HMI的關鍵考量之一。人機界面作為信息數據的載體，而人機交互實現用戶獲取這些信息數據的動作。從HMI發展趨勢中看到，許多主機廠座艙設計有越來越多場景化的定義，希望建立起一個信息輸出、控制、獲取、反饋等良性的握手閉環，真正意義上實現“人車對話”，創造一個不是冷冰冰的機器，而是具備強大鮮活生命力的空間。

2 座艙HMI開發體系

座艙HMI開發流程如圖1所示，HMI的設計主要分成兩部分：前期的創意探索及驗證落地。在整車開發項目中，HMI體驗設計應該從項目初期就開始介入，從平臺化角度評估需求的導入和定型驗收，與樣車研發同步進行。在驗證評估階段中，通過臺架仿真測試進行體驗驗證和設計迭代。最后是工程開發驗證階段，跟進實車功能測評，直到產品設計凍結并實現量產。

2.1 創意設計

創意探索階段主要完成需求分析及創意設計，其邏輯分析流程如圖2所示。在需求分析階段，前期需要明確對標車型、現有限制及未來拓展。通過一系列市場調研、發展趨勢確立目標，并且提交終版的概念設計報告。如近期交付的特斯拉Cybertruck早在3年前就開售了，并以這樣的方式直接從受眾客戶那里獲得需求輸入。由此可見，需求分析是不可或缺并且需要投入大量時間成本的環節。在創意設計階段，根據前期的設計輸入，匹配整車設計語言，完成座艙零部件主要框架的視覺匹配。在這一過程，需要輸出一定程度的場景交互設計，定下主情緒及主基調，隨后再進行詳細視覺設計，諸如關鍵頁面的效果、3D動態設計等。根據實際情況，設立不同交付物文檔，例如設計語言的概念、主要場景的腳本故事、特征UI組件及交互說明等。

2.2 驗證設計

落地的驗證需要對使用邏輯進行統一。概念設計已經對基礎的交互框架做出了構想，并且完成了主要界面的UI設計，但在座艙產品導入前，需要對關鍵體驗功能做仿真測試。客觀的參數，比如動畫設計，需對軟硬件的協調兼容性進行測試。而主觀HMI上的效果可以通過一系列交互工具，如ProtoPie，來測試關鍵界面跳轉的邏輯。這一部分，更加關注交互上的邏輯是否符合使用習慣，不同感官體驗上的感受是否能做到統一，同時整套HMI對于用戶的引導是否足夠容易上手。相對而言，軟硬件兼容性可以基于參數性能進行理論分析并輔以多樣的試驗驗證，而主觀感受難以把控。

3 一種座艙HMI評價框架

3.1 用戶體驗評價模型

人們可以通過視覺、聽覺、觸覺、溫度覺、痛覺、嗅覺、味覺對HMI產品進行感知，不同特征HMI產品傳遞的認知影響人的響應情緒，進而映射HMI體驗愉悅度[2]。主觀情緒的影響有很多種，體驗愉悅度同樣也是分梯度的，相對應的，按照圖3所示的梯度評價模型，輸出相對客觀的座艙體驗診斷報告，可以正向反饋HMI體驗愉悅度，進而完善座艙產品的優化目標。

智能座艙的開發優化是基于需求最終完成功能設計，在評價模型中，HMI產品的評價維度可從功能、外觀、交互、品質可靠性進行評估。其中，評估方法由對應功能組（如儀表、車機、HUD零部件團隊等）以4個維度為準來拓展細化評價方法，如圖4所示，并形成固定的評價標準及分數占比，以調查問卷方式在范圍內進行調研。

3.2 座艙評價過程

座艙HMI評價過程分成6步：明確評估目標→梳理評估用例→實車問卷評估→數據樣本收集→數據打分分析→形成報告匯報。將座艙各個零部件獨立打分，并形成表格匯總，通過工具計算加權分數，最終形成該車型評價報告。表1為理想L9與江鈴大道組合儀表部分評分截取。

4 總結

在汽車電動化、網聯化、智能化、共享化的推進下，電子化程度越來越高，軟件定義汽車已成為趨勢。隨著汽車復雜度的提升，在關注實現更多功能的同時，更應該考慮如何將這些多樣化的功能便攜地展現給多元用戶，以便能帶來最佳使用體驗，并實現真正智能科技化。

參考文獻：

[1] 李雅竹. 多模態交互視角下汽車HMI設計研究[J]. 汽車測試報告，2022（17）： 37-39.

[2] 李文博. 智能網聯汽車HMI產品人機交互用戶體驗測試評價研究[D]. 重慶：重慶大學，2017.

（編輯 凌 波）

作者簡介 沈晨云，男，工程師，主要從事駕駛員信息HMI設計。