汽车HMI交互设计赏析

HMI是“人机界面”的缩写。人机界面存在于所有涉及人机信息交互的领域。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。

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智慧城市建设趋势愈发明显，政府高度重视汽车智能化、信息化的发展。汽车的驾驶体验和个性化设计也将成为我们购车的参考。自从人们重视用户体验以来，人机交互设计的内容也成为了一个重要的环节。

我们的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HMI交互，我们不能用传统的移动端沉浸式设计思维来设计。我们需要放下所谓的审美，严格按照实际场景中的交互方式和用户需求来设计，因为在很短的时间内，我们必须一步到位所有可能的特征，一次看到信息的布局一眼。

尤其是当UI设计师转为交互设计师的时候，第一个想法就是如何让设计好看，然后再去设计交互。这是我们在很多项目紧急的时候做的事情（因为我们做了很多项目，我们可以避免那些错误），但是新设计师永远不应该这样做，记住！！！

之前很多朋友经常会问我HMI设计怎么做？去哪里找参考？HMI的用户体验怎么做？如何做竞品分析？问题多多啊！ 

我的方法是参加车展，或者在店里预约试驾体验，然后拍照。你也可以找一些汽车评论家看他们的视频，也可以去各车官网找资料。

显示屏车内分布

接下来简单介绍一下车内屏幕的种类，包括驾驶员前方的仪表盘、HUD和中控台屏幕，以及副驾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最初是作为飞机上的飞行辅助仪器使用的。它被用在战斗机上。由于战斗机的很多资料需要飞机飞行员随时查看，避免飞行员低头看仪表分心，后来在民航得到普及。由于HUD的便利性和提高飞行安全性的能力，这项技术后来被发展到汽车行业。汽车上的HUD抬头数字显示器利用光学反射原理，将重要的驾驶信息转换为胎压、车速和转速。当信息投射到驾驶舱前玻璃上时，驾驶过程中无需将注意力从仪表盘上移开，减少眼睛疲劳，为驾驶带来方便和安全。

3、娱乐屏

后排娱乐屏更像是平板电脑。主要功能有视频、音乐、游戏等，帮助后排乘客打发时间。因此，后排娱乐系统就是为娱乐而生的。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

驾驶员与屏幕之间的交互必须简单、不分散注意力且易于打断，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有很多，如操作区的面积、主驾驶与屏幕之间的角度、位置和应用场景，以及共同的特点：可用性、易用性使用情况、用户体验过程等。

1.交互场景

在不同的应用场景下，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），还需要考虑一些关于环境和驾驶的状态（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 - 愿景

用户在 0-1 秒内扫描中控台。在这个过程中，中控台屏幕的重要信息和功能入口 必须在这段时间内被用户发现。后期可以通过眼动仪进行可用性测试，最后适当调整以达到安全驾驶标准。

笔记：

1、用户不能多次将视线中心移动到中控台屏幕上查看内容。

2. 用户不应花太多时间在屏幕上搜索信息。

第二秒 - 行为

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秒以内。该内容将在下面详细解释。

笔记：

第三秒 - 反馈

交互后第三秒一定要有反馈内容，比如清晰的点击效果反馈，可以通过声音或者界面动效。一旦动作超过3秒，反馈就会超过用户的有效感知时间。

笔记：

1. 屏幕内容的变化需要明显的动作支持。

2.去除过多的装饰动画，不要使用那些花哨的动效，让反馈效果更集中。车辆的动画效果不同于移动端。

HMI系统按照3秒原则设计，满足易用性需求。先普及一下这个内容。这次先介绍互动内容，后面会陆续介绍车载视觉和动态内容的文章。

详细的交互定义

让我们直奔本章的主题。在这篇文章中，我将从八点入手，详细讲解车辆的交互内容。

1.单次动作时间

为什么如此定义？假设一辆以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。

以此计算，当高速公路上的车速为100-120km/h时，可想而知是极其危险的，可能会造成车辆损毁和死亡。因此，我们呼吁安全驾驶，小心变道，保护自己和他人。

经过实际调研，用户的视线从路面转移到了车载屏幕上。这个过程通常需要0.5-1.5秒的聚焦时间，因此需要将交互内容清晰标示，与非交互内容保持足够的对比。

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，用户不得不使用余光开始关注前方的道路。

因此，在三秒内，无论用户第一次操作失败，再次注意路况后重复操作，还是用户继续操作直到任务完成，都是非常危险的行为。在这里，因为用户试错的成本是非常巨大的，交互和信息排版的设计需要做到最好。

插曲：

这里有人会说现在有紧急制动（AEB）系统。下面简单介绍一下，AEB（autonomous emergency braking）是通过传感器（摄像头、雷达、激光等）识别车辆前方的障碍物。当车辆与障碍物的距离小于预设的安全值时，制动系统会介入避免碰撞。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：

实车可用性测试与评估：

下面我们就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 Tesla 做的可用性评估分数：

2. Action hotspot和Interaction hotspot

 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进行操作（为什么我不说用右手操作，因为我在做海外项目的时候，主驾驶侧是在右边，所以我只能用左手操作屏幕）

这是一张世界各地不同司机侧的地图：

以离屏幕最近的手臂和左侧驾驶员侧为例：以肘部为圆心画一个圆圈，分为三个等级：最佳触摸区、易触摸区和难触摸区。 

下面以实际车辆案例来说明：

对于触摸交互方式，屏幕区域触摸动作的便利性以驾驶员为中心逐渐向右衰减，重要的特征动作应该放在最优的触摸交互区域。

互动热点：

在说交互热点之前，我们先来了解一下手指触控区域。手指触摸区域为12mm x 12mm，屏幕像素密度按照160dpi计算，可以换算成76 x 76px的屏幕元素尺寸。

加入互动热点的目的是降低动作难度。用户在驾驶场景中的注意力和动作范围有限。精准点击和小面积接触点动作需要更多的动作成本，分散驾驶注意力。更大面积的热点用于承载触摸行为，保证核心动作在不同场景下的易用性。下面通过一些案例给大家讲解一下。

案例：音乐控制的动作热点

如何从音乐小部件进入音乐详情页？

根据以上结论。增加动作面积的组合是最好的选择。

为了给用户带来良好的驾驶体验，我们应该考虑增加触摸面积，在一些内容上尽可能减少精确动作，多做一些模糊动作。一般这个区都可以操作。

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