汽车HMI交互设计简述（1）

介绍

HMI是“人机界面”的缩写。人机界面存在于人机信息交换所涉及的各个领域。本文以汽车场景为例，分析其HMI交互设计，希望对大家有所帮助。

智慧城市建设趋势越来越明显。政府高度重视汽车智能化和信息化发展。汽车的驾驶体验和个性化的设计也将成为我们购车的参考。由于人们重视用户体验，人机交互设计的内容也成为一个重要的环节。

交互场景包括汽车行驶的场景，所以首先要考虑安全因素，美观是次要的。 在特殊环境下与汽车人机交互 ，我们不能用移动端传统的沉浸式设计思维进行设计。我们需要根据实际场景中的交互方式和用户需求，放下所谓的美学和设计。

Q：之前很多朋友经常会问我怎么做HMI设计？去哪里找参考？HMI的用户体验如何做？如何进行竞争分析？

A：参加车展，或者预约店内试驾体验，然后拍照。您还可以找到一些汽车评论家来观看他们的视频。你可以去每辆车的官网找资料。

车内显示屏的分布

接下来我们简单介绍一下车内屏幕的种类，包括驾驶员前方的仪表板、HUD和中控台屏幕，以及副驾驶和后排前方的娱乐屏幕。

1. 仪表板

如今，纯液晶屏仪表盘占据市场主导地位，纯机械、光显、段显将退出历史舞台。

2. HUD

HUD最初被用作飞机上的飞行辅助仪器。它被用于战斗机。因为战斗机的很多资料需要飞机飞行员随时查看，以免飞行员低头看仪表分散注意力，后来在民航中得到普及。由于HUD的便利性和提高飞行安全的能力，这项技术后来发展到汽车行业。车上的HUD抬头数字显示器利用光学反射原理转换重要的行驶信息胎压、速度和转速。当信息投射到驾驶舱前玻璃上时，驾驶时无需从仪表盘上分心，减少眼睛疲劳，为驾驶带来便利和安全。

3.娱乐屏

后置娱乐屏幕更像是一台平板电脑。主要功能是视频、音乐、游戏等，帮助后排乘客打发时间。因此，后置娱乐系统是为娱乐而生的。后排乘客不受干扰地观看自己喜欢的视频，体验非常好。

交互的基本内容

驾驶员与屏幕的交互必须简单、不分散注意力且容易中断，这样驾驶员的注意力才能迅速回到道路上。

导致HMI与其他移动终端交互方式不同的因素很多，比如动作区域的面积、主驱动与屏幕的角度、位置和应用场景，还有一个共同的特点：可用性、易用性使用方式、用户体验过程等。

1.交互场景

在不同的应用场景中，交互方式会有所不同，比如静态、驾驶（这是关于驾驶位置的场景），还有一些关于环境和驾驶的状态需要考虑（晴天、雨天、雪天、雾，超速，疲劳等），需要仔细定义。首先考虑的是安全驾驶，不注重安全的交互设计是 不合格的。

车辆交互的“3秒设计”原则

第一秒 - 视野Vision

用户需要在 0-1 秒内扫描中控台。在此过程中，用户必须在此时间内发现中控屏幕的重要信息和功能入口 。后期可通过眼动仪进行可用性测试，最后进行适当调整，达到安全驾驶标准。

注意：

1、用户不能多次将视线中心移至中控台屏幕上查看内容。
2. 用户不要花太多时间在屏幕上搜索信息。

第二秒 - 行为Behavior

交互过程中，从开始到结束，交互时间不能超过2秒。2秒已经很危险了。最佳交互时间在 1 秒内。

注意：

1. 避免让用户点击两次来完成功能。功能应一步实现。
2.不要让用户滑动或长按。

第三秒——反馈Feedback

交互后，第三秒必须有反馈内容，比如清晰的点击效果反馈，可以通过声音或者界面动作。一旦动作超过3秒，反馈将超过用户的有效感知时间。
注意：

1、画面内容的变化需要明显的动作支持。
2.去掉过多的装饰性动画，不要使用那些花哨的动作效果，让反馈效果更加集中。车辆动画效果与移动端不同。

HMI系统按照3秒原则设计，可以满足使用需求。

交互定义

让我们直接进入本章的主题。本文将从八点入手，详细讲解车辆的交互内容。
1.单次动作时间

假设以 60km/h 的速度行驶的车辆将在 2-3s 内行驶 35-50m。一旦需要急刹车，刹车距离至少要15-20m。

以此推算，当高速公路上的车速为100-120km/h时，可以想象这是极其危险的，可能会造成车辆损坏和死亡。因此，我们呼吁安全驾驶，小心变道，保护自己和他人。

经过实际研究，用户将视线从路面转移到车载屏幕上。这个过程通常需要 0.5-1.5 秒的时间来聚焦，因此需要对交互内容进行清晰的标记，以与非交互内容保持足够的对比度。

据统计，每个动作的平均时间不能超过三秒。事实上，当进入第三秒时，用户不得不用余光开始关注前方的道路。

因此，在三秒内，无论用户第一次动作失败，再次关注道路后重复动作，还是用户继续动作直到任务完成，都是非常危险的行为。在这里，因为用户试错的成本非常巨大，所以交互和信息布局的设计需要做到最好。

这里有人会说，现在有了紧急制动（AEB）系统,所以不必如此紧张。下面简单介绍一下：

AEB（自动紧急制动）通过传感器（摄像头、雷达、激光等）识别车辆前方的障碍物。当车辆与障碍物之间的距离小于预设安全值时，制动系统会进行干预以避免碰撞。AEB 是一种用于帮助驾驶员避免或减少碰撞事故的系统。

AEB系统主要做两件事：

1.及早发现紧急情况并警告司机

2.如果驾驶员没有反应，系统将通过降低碰撞速度来避免碰撞，或降低不可避免碰撞的严重程度。

实车可用性测试与评估：

现在让我们来看看真车在每次交互中的体验如何，是否存在危险。这是 ThoughtWorks 为特斯拉做出的可用性评估分数：

2.动作热点和交互热点
动作热区（Action Hotspot）

由于驾驶场景的特殊性，驾驶员只能用最靠近中控台屏幕的手操作。

这是世界各地不同驾驶员侧的地图：

以最靠近屏幕的手臂和驾驶员左侧为例：以肘部为圆心画一个圆，分为三个等级：最佳触摸区、易触摸区和难触摸区。

我们以实车案例来说明：

对于触控交互方式，屏幕区域内触控动作的便利性以驾驶员为中心逐渐向右衰减，重要的特征动作应放置在最佳触控交互区域。

交互热区（Interaction hotspot）：

在说交互热区之前，我们先来了解一下手指触控区域。手指触摸面积为12mm x 12mm，屏幕像素密度按照160dpi计算，可换算成76 x 76px的屏幕元素尺寸。不懂计算的可以看我上一篇文章。有两种方法可以计算屏幕 PPI 和最小图标大小。

添加互动热区的目的是为了降低动作难度。用户在驾驶场景中的注意力和行动范围有限。精确的点击和小区域接触点动作需要更多的动作成本并分散驾驶注意力。更大面积的热区用于承载触控行为，保证核心动作在不同场景下的易用性。这里有个案例给大家解释一下：

案例一：音乐控制动作热点

1.如何从音乐小部件进入音乐详情页面？

2.点击专辑封面

3.点击信息内容

4.专辑封面+信息内容组合

根据以上结论。组合增加动作面积是最佳选择。

综上所述：

为了给用户带来良好的驾驶体验，我们应该考虑增加触控面积，在一些内容中尽量减少精准动作，做更多的模糊动作。一般这个区域都可以操作。

By：LambTroy

From：https://axureboutique.com/blogs/ui-ux-design/detailed-explanation-of-automotive-hmi-interaction-design-part-i

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