自动驾驶汽车中的人机界面

"没有人机界面（HMI），驾驶员将无法与自动驾驶车辆（AV）通信。而且，如果没有适当的人机界面系统设计，就无法进行有效的人车对话。因此，在实现完全独立之前，汽车应该学习如何将他们的意图传达给人类，并以最全面的方式进行。随着这种系统的发展，驾驶员和通勤者反过来变得更加苛刻。汽车不仅应该了解，通知并确保乘客安全，还应该招待乘客。让我们来了解如何设计HMI系统以满足人类和车辆的需求。"

1.HMI系统的可靠性

可靠的HMI系统设计对于人们的安全和视音频行业的发展至关重

HMI功能


尽管面临各种挑战，但技术创新者和汽车公司都对自动驾驶汽车成为日常现实感到困惑。难怪，根据 Strategy Analytics 最近的研究，到2050年，自动驾驶汽车行业的价值将达到7万亿美元。这意味着汽车制造商有理由为自动驾驶汽车所需的所有系统进行研发。HMI系统是一个关键组件。

到2024年，汽车HMI市场规模将超过270亿美元。

报告， 全球市场洞察，公司

HMI系统广泛用于汽车应用程序，以传输大量的内部和外部信息。特别是在自动驾驶车辆中，HMI平台用于车对车通信。最重要的是，HMI是高级驾驶员辅助系统（ADAS）的一部分，可帮助汽车制造商确保广泛的ADAS相关服务。那么汽车制造商和原始设备制造商在开发自动驾驶汽车概念时应该采用什么样的人机界面设计原则？我们来看看。

2.HMI的易于理解

为了避免混淆，人机界面设计应尽可能易于理解

由于HMI是自主车辆的大脑，负责沟通和建立信任和安全，因此界面和交互场景应该是明确的。今天，人与车之间缺乏了解可能很烦人。但在自动驾驶车辆中，错误传达可能是灾难性的。

清晰明确的HMI设计对3级自动驾驶尤为重要。在较低水平的自动驾驶中，自适应巡航控制（ACC）和车道变换辅助（LCA）等ADAS功能首次反映了HMI设计的增强功能。

HMI与自动驾驶的互连

任何级别的驾驶自动化将被搁置，直到在设计人机界面时考虑以下方面：

·  乘客应该知道汽车的当前功能，哪些功能已启用，哪些功能已关闭。

·  如果车辆要求乘客采取具体行动，应通知乘客。

·  乘客应充分了解车辆如何与当前的驾驶环境进行互动。

·  在手动和自主模式之间切换时，应该有一种标准化的信息显示方法和启用的功能。

3.可用性至关重要

设计HMI以提高可用性是一项挑战，但对于AV的未来至关重要



HMI设计师最具挑战性的任务之一是确保自动驾驶汽车的真实可用性。在类似于同时接近南极和北极的任务中，OEM需要将汽车转换为移动计算站，同时使其易于驾驶和管理。这就是制造商有时采用极简主义的HMI系统设计方法的原因。然而，这引出了下一个问题：哪些HMI元件是安全，舒适和有效驾驶的最小值？还没有明确的答案。

设计HMI的最艰难的部分是缺乏标准化，这可能导致驾驶员在驾驶新车时出现混乱和错误的危险情况。我们以流行的自动巡航控制和车道变换辅助功能为例。例如，不同的制造商使用不同的HMI元件来通知驾驶员太靠近左侧车道边界的转向。人机界面系统设计的一致性对于提供AV的可用性至关重要。

考虑驾驶员年龄的必要性是车辆可用性的另一个微妙但至关重要的问题。在HMI设计中，视觉指示的大小和颜色，音量和听觉指示的频率应根据驾驶员的年龄而变化。最重要的是，现代汽车监控乘客和驾驶员健康状况的能力也应反映在HMI显示屏和界面设计中。

4.驾驶员信任

人机界面设计应该让驾驶员保持在循环中以赢得他们的信任

关于自驾车信任的两项调查结果

对于自动驾驶汽车而言，信任对于今天的汽车而言至关重要。对自动驾驶概念的信任意味着汽车可以确保车辆能够安全无恙地驾驶到目的地，根据驾驶员的期望行事，并提供高端功能的愉悦体验。在这种情况下，设计HMI意味着设计人与车之间的绝对信任。

坚持以下人机界面设计原则可提高驾驶员的信任度：

·  告知乘客AV使用阶段（使用前，学习，驾驶等）

·  告知乘客自动驾驶事件（进入车辆，激活，手动模式，过渡模式，自动驾驶模式等）

·  考虑影响信任的因素，例如要求反馈，通知错误，以及提供机密性和自定义

·  在用户交互期间调整HMI设计元素

HMI系统必须向乘客保证自动驾驶车辆完全掌控情况并了解周围环境。这应该如何看待实践？首先，系统应该能够与交通参与者进行通信。然后，HMI设计人员的任务是根据前面提到的原则通知用户，但避免数据过载，因为它也会降低信任。

5.减少自动化的不确定性

HMI系统设计应提高人们的意识，并尽量减少自动化的不确定性

在人机界面系统设计的每个阶段，我们都强调驾驶员意识的重要性。这条路不是惊喜的地方。在整个行程中，驾驶员应了解车辆的能力，及时收到警告，并能够在车辆或道路状况需要时监控道路情况。人机界面是所有这些任务中的有效调解者。

根据驾驶自动化水平，自动驾驶汽车中的HMI设计应该让用户在不同程度上监控，识别和控制汽车。提供清晰且适时的信号以告知驾驶员车辆可能需要人工交互是安全自动驾驶的坚实基础。此外，未来的汽车应该理性地解释人类的反应。这包括如果系统将其识别为危险，则忽略人的指示。

6.舒适性

人机界面设计应提供舒适性，同时减少压力并增加信息娱乐功能

舒适对于自驾车的人来说意味着什么？首先，没有身体和心理压力。其次，它是一个高端的信息娱乐系统，让骑行更加愉快。最后，它是一种个性化的用户体验，与众不同。

与缺乏信任相似，驾驶带来的压力主要是由于自动驾驶车辆的行为不符合乘客的预期。设计合理的人机界面不会让人猜测。在许多情况下，手动驾驶时，驾驶员知道在路上发生特定情况时他们会做什么。在自动驾驶中，通过语音命令和音频或视觉通信，驾驶员应该能够询问并接收关于车辆将要做什么的足够反馈。

当HMI设计人员满足基本的安全需求时，乘客实际上可以感到舒适和放松。在那之后，是时候采用个性化方法，设计人机界面以提供难忘的用户体验。就拿 Sedric，大众汽车的自动驾驶电动概念，作为一个例子。Sedric要求乘客放松并邀请他们在巨大的窗户后面旅行。从这些窗户开始，旅程可以迅速变为数字化。

实际上是高分辨率OLED显示器。这种HMI显示设计方法允许用户播放电影，进行视频通话，查看导航地图以及探索其他增强现实和娱乐选项。

总结一下

为了设计安全舒适的HMI，汽车制造商和OEM必须克服众多挑战并找到正确的方法。找出数据应该如何，何地以及何时转化为可操作的信息至关重要。然后，HMI设计人员应考虑何时显示特定信息，以便在车辆，环境和驾驶员之间进行安全有效的通信。不要忘记HMI设计方法的一致性。缺乏协调一致的解决方案会带来混乱，这可能不仅仅是一种烦恼，因为它正在推动我们所说的安全性。

一旦所有这些挑战得到充分解决，自动驾驶汽车将以新的冲动发展。HMI设计可以作为引领自动驾驶未来的催化剂。