引文
随着硬體水準的提升、算法的疊代，汽車的智能化水準也逐漸提升。從L1到L4，從簡單的車道巡航功能到城區内自動駕駛，我們可以看到智能駕駛逐漸落地和普及。
在智能駕駛水準不斷進步的同時，我們也看到，目前行業内更多關注的是汽車本身的功能表現，而對伴随這些智能駕駛功能的人機互動效果，卻相對沒那麼關注。其實，作為汽車智能化的一部分，人機互動直接影響到使用者對智能駕駛功能的體驗，是以也應該得到重點關注。
本文就來談談，智能駕駛人機互動的設計理念、内容，以及行業現狀。
Part1理念
人機互動的設計理念，來源于使用者的需求。
目前使用者對智能駕駛功能的需求有很多，如技術先進、減輕疲勞、更安全、友善好用等等。仔細分析，這些需求可以歸納為兩大項：安全與舒适。
1.1安全
智能駕駛的安全，包含兩層含義：一是車輛客觀表現出的安全性，如碰撞預警、避免事故、緊急輔助制動等主動安全功能的表現；二是車輛給人帶來的安全感和信任感。
車輛本身客觀表現的安全性，稱為客觀安全，主要是車輛在面對外部的複雜環境和緊急狀況時的功能表現，主要考察的是車輛的軟硬體水準。一項功能通過橫縱向控制，能夠幫助車輛安全行駛，降低事故機率和危害程度，就可以說這項功能在客觀上是安全的。
車輛給人帶來的安全感和信任感，可以稱為主觀安全，主要依賴人機互動實作。如果一項功能在啟用時給人帶來安全感，讓使用者非常放心和信任地使用它，那我們可以說這項功能在主觀上是安全的。
對于主觀安全來說，在人機互動設計時，需要充分考慮到某項功能給使用者帶來的生理和心理上的安全感。
先以領航輔助駕駛中的自動變道為例，當系統開始控制車輛自動變道時，車輛應該準确地在車機螢幕或儀表上，重構出本次變道涉及的周邊場景，如車道線、自車、其他車、車輛位置、是否有危險車輛等，并且通過語音和觸感提示駕駛員目前正在變道，讓使用者清楚地知道目前車輛的狀态和周圍環境的狀态，感覺到本次變道是安全的。
圖1 自動變道的場景重構
再以自适應巡航為例，當車輛開啟自适應巡航功能時，車輛應該實時顯示目前車道的資訊，包括車道線和車道内的其他車輛，并告知駕駛員目前設定的巡航車速和道路限速，讓使用者有一種可控感，也就是“心中有數”。
1.2舒适
智能駕駛功能給使用者帶來的舒适感，包括緩解駕駛疲勞和功能使用便捷兩個方面，最終目的是讓使用者達到身心放松、感覺舒服的狀态。
緩解駕駛疲勞是智能駕駛功能開發的初衷，典型功能如自适應巡航ACC、交通擁堵輔助TJA等。對于人機互動設計來說，緩解駕駛疲勞的最優方法，是通過多種互動途徑，如視覺、聽覺、觸覺，讓駕駛員解放大腦、解放雙手、解放雙腳，放松身心。
功能開啟時，如果一切正常，不需要駕駛員過多關注，那麼應該盡可能少地打擾駕駛員，最大程度地幫助使用者分擔駕駛壓力；如果遇到突發情況需要駕駛員及時關注，那麼應該及時通過各種途徑給到駕駛員必要的提醒。這樣，使用者可以真正地放松身心，不用時刻處于緊張的狀态。
功能使用便捷，是為了讓功能“好用”、“易用”，主要展現在功能設定便捷、功能狀态顯示清晰等。
功能設定便捷，是指使用者可以用最友善快捷的方式，實作功能的開關和參數設定。功能設定應該簡單易記、步驟簡單、操作友善。
比如特斯拉的NOA功能開關，可以通過中控界面的軟開關，開啟與關閉功能；然後通過方向盤右側撥杆，激活與退出功能；另外，當使用者使用地圖導航時，導航下方也會有NOA的快捷開關。使用者可以很清楚地記住操作方式，并且操作便捷。
圖2 特斯拉NOA功能開關
（圖檔來源：http://www.cheyun.com/content/12655，https://www.d1ev.com/carnews/pingce/93854）
功能狀态主要靠狀态燈，以及行駛場景重構中的各種顯示元素來展現。
仍以特斯拉為例，當ACC功能激活時，會顯示藍色框的設定車速；進一步激活HWA功能，會增加顯示藍底白色的方向盤圖示；當進入高速公路時，系統激活NOA功能，此時虛拟場景中的自車前方，出現藍色的引導線。通過以上的狀态顯示政策，使用者可以非常清楚地知道，車輛目前在運作什麼功能。
圖3 特斯拉智能駕駛功能狀态的顯示元素
Part 2内容
秉承安全和舒适的人機互動設計理念，我們具體要做的設計内容有哪些呢？
既然是人機互動，那麼設計内容也應分為兩大部分：人對車的操控和車對人的顯示與提示。
2.1 人-車（Person To Car）
人對車的操控，包括功能設定和介入按管兩方面。
功能設定指功能的開關和功能的參數設定。
功能的開關内容有開啟與關閉、激活與退出；開關方式有軟開關（觸摸開關）、硬開關（實體開關）、聲控開關等。目前的主流做法是通過車機界面的軟開關，實作功能的開啟與關閉，再通過方向盤的硬開關，實作功能的激活與退出。
軟開關的設計中，需要從整體上考慮所有智駕功能的開關設定。
首先，每個功能都應該有唯一對應的軟開關，不應存在一個開關對應多個功能，或者多個開關對應一個功能的情況。
其次，需要充分梳理各功能之前的關系：包含、部分包含或獨立。
對于存在包含關系的功能，應合理設定功能開關之間的關聯關系。如領航輔助駕駛功能包含了自适應巡航功能，那麼領航輔助功能開啟時，就應關聯地自動開啟自适應巡航；反之，自适應巡航關閉時，應該關聯關閉領航輔助功能。
對于互相獨立的功能，除了各功能單獨的開關外，還可以将屬于某個大類的功能開關，合并在同一個大的開關下面，簡化操作。例如前向碰撞輔助和側向變道輔助都屬于主動安全類功能，可以在兩者的開關之上，設定一級主動安全的開關。當駕駛員想要保證安全時，就可以一鍵開啟所有的主動安全功能，而不必再去逐個開啟。
圖4 同一類開關的分級設計示意圖
設計硬開關時，要兼顧操作便捷和開關邏輯。由于硬開關的使用場景大多是在行駛過程中，是以操作便捷、不分散駕駛員注意力，顯得尤為重要；另外，簡單清晰的開關邏輯，能讓使用者易懂易用，形成下意識的操作，而不用在開車時分心思考具體的開關過程。
目前主流的硬開關都是方向盤的按鍵或撥杆操作，如特斯拉通過右側撥杆的撥動次數，激活不同級别的自動駕駛功能；蔚來則通過方向盤左側的不同按健，來激活ACC、HWA、NOP等功能。這樣設計的好處在于容易操作，甚至可以實作“盲開”，駕駛員不用轉移視線。
除了觸摸開關和實體開關外，人機互動還引入了聲控開關，但是出于功能安全方面的考慮，目前聲控開關極少用于智能駕駛功能，多與舒适性和娛樂功能相關。
參數設定是功能設定的另一部分内容。典型的參數設定包括主動安全的系統靈敏度、ACC的設定速度和跟車時距、自動駕駛的風格（激進或保守）、駕駛員狀态和接管時機的提示時間等等。
理論上說，每一項功能都有需要設定的參數，但是我們可以從安全和舒适的角度，分析可以讓使用者自行設定的程度。如AEB功能作為保命功能，應該強制按預設的參數運作，最大程度保證安全，不允許使用者更改；ACC功能作為舒适性功能，可以讓使用者根據自己的喜好，設定不同檔的跟車時距，滿足各類風格駕駛員的需求。
圖5 蔚來的ACC跟車時距設定
（圖檔來源：8a66a723g00qv4a4001ujc000ku00duc.gif (750×498) (126.net)）
接管是智駕功能中，人對車操控的另一部分内容。
當駕駛員主動控制車輛時，系統應該退出目前對車輛的控制，把控制權交給使用者。接管包括縱向控制的油門和刹車，和橫向控制的方向盤。應該保證在駕駛員開始接管的時刻，系統就立即退出控制，給使用者無縫銜接的體驗感，保證安全和舒适。
系統退出分兩種情況：一種是不自動恢複，另一種是自動恢複。以ACC功能為例，當駕駛員踩下刹車時，ACC應立即退出，轉入人工駕駛狀态，并且駕駛員松開刹車踏闆後，功能也不恢複；當駕駛員踩下油門時，ACC臨時退出控制，但當駕駛員松開油門踏闆後，系統仍然能保持對油門的控制。是否自動恢複，需要綜合考慮安全、舒适、場景等因素，做出合理的設計。
2.2 車-人（Car To Person）
車對人的顯示和提示，在方式上，包含視覺、聽覺、觸覺；在内容上，包含系統狀态、資訊、駕駛員狀态、接管等。
視覺方式主要是通過車機、儀表、HUD以及其他區域，實作資訊的實時顯示。
從人機工程學的角度，儀表和HUD是資訊展示的最優區域：駕駛員最小程度地轉移視線，就可以看到相關資訊。
車機可以實作尺寸最大化，是以可以顯示大量的駕駛資訊，包括車輛狀态和交通環境等，典型如地圖導航和目前場景重構還原。
圖6 吉利的儀表、車機和HUD顯示
（圖檔來源：跟星越L聊了一整天，你猜它到底有多懂我？丨CC-1000T智能座艙評測 【圖】- 車雲網 (cheyun.com)）
此外，在其他區域也可以做一些視覺顯示，如透明A柱解決前側向的盲點問題，副駕駛側螢幕為副駕的乘員提供駕駛資訊。這些區域可以作為主體區域外的補充。
目前，視覺是主要的資訊互動方式，幾乎所有的駕駛資訊都通過視覺方式呈現，而聽覺和觸覺一般用于提醒駕駛員需要重點關注的資訊。
聽覺方式主要指語音播報和特定的提示音。
目前主流的智能化座艙産品基本都打造了智能夥伴的概念，如小鵬的小P、蔚來的NOMI、華為的小藝等。在智駕功能運作時，智能夥伴會發出語音提示，告訴使用者必要的駕駛資訊，如環境變化和操作提示等，提升安全感和信任感。
特定的提示音大多用于主動安全的功能，如碰撞預警。通過不同頻率和強度的電子提示音，提醒駕駛員安全風險。另外，在駕駛員狀态監測、接管提示等功能中，也可以用到電子提示音，提醒駕駛員集中注意力。
觸覺的互動方式通過與駕駛員接觸的區域實作，典型如方向盤和座椅。在特斯拉的自動變道功能中，當車輛準備自動變道時，方向盤會發出振動，提示駕駛員注意觀察。此外，在一些車型的主動安全功能中，當系統識别到進階别風險時，會通過座椅振動和自動拉緊安全帶的方式，提醒車内人員注意安全。
下面說說車對人顯示和提示的内容。
完整的智能駕駛功能，涉及到汽車、環境、駕駛員三個方面，是以顯示的資訊也需要包含這三方面的内容。
車輛的資訊包括車輛的運作參數，如縱向運動的速度、加減速狀态，橫向運動的變道、轉彎軌迹等，以及功能運作是否存在異常和故障。目的是讓使用者清楚車輛的運作狀态，保證可控感，提升安全和舒适體驗。
以領航輔助為例（圖3），需要顯示車輛的目前速度、目标速度、變道時車輛的轉彎路徑、預計的車輛落位等。通過這些資訊，清晰明确地告訴使用者，在這項功能運作中，車輛的實時狀态，確定使用者對資訊的知情權。
環境資訊是智駕功能的核心顯示内容，包括周邊場景和全局地圖兩部分。
周邊場景是車輛目前位置周圍的交通環境資訊，由靜态要素和動态要素組成。靜态要素如車道線、交通标志、隔離帶、綠化帶、隔離障礙物等，動态要素如其他車輛、行人等。各類要素組成了完整的車輛周邊場景，而互動顯示就需要把探測到的要素分析處理，在螢幕上顯示出虛拟的原始場景，實作場景重構。
圖7 小馬智行的場景重構
全局地圖适用于導航功能。當使用者開啟車載導航後，需要實時顯示從起點到終點的地圖，以及車輛在全局地圖中的位置、行駛路徑、剩餘時間和路程等資訊，讓使用者總覽全局，對整段行程有掌控感。
除了路和車的資訊，駕駛員的資訊也是必須的，系統需要保持對駕駛員狀态的監測，以便當駕駛員出現分心、疲勞，或者需要駕駛員及時接管時，做出必要的提示。
目前DMS（駕駛員監測系統）的主流做法是通過一顆攝像頭，實時觀察駕駛員的生理狀态，通過眼睛和面部特征，判斷駕駛員是否有異常駕駛狀态，并在出現異常狀态時做出提示。
圖8 駕駛員監測系統
（圖檔來源：地平線上海車展蓄勢待發，四大看點震撼登場_搜狐汽車_搜狐網 (sohu.com)）
另外，目前的法規要求無論任何情況下，駕駛員都要保持雙手不離開方向盤，是以可以通過方向盤來監測駕駛員的脫手情況。如果脫手達到一定時長，則提示駕駛員雙手把握方向盤。
目前的技術實作方式有電容和扭力兩種。效果較好的是電容式，隻要手離開方向盤就能檢測到，不需要施加扭力，但成本較高；量産車型大多采用扭力式，需要駕駛員施加一定的扭力，才能判定雙手在方向盤上，在使用者中引起了一定的抱怨。
我們認為，電容式方向盤更優，車企應該想辦法降低成本，而不是采用降低體驗的扭力式方案。
對于駕駛員的提示，分級是比較好的方案，也是目前的主流做法。以脫手檢測為例，脫手時長可以分為15s、30s、60s，分别對應不同的提示方式，直至功能退出、自動停車。通過分級提示，兼顧安全性和功能連續性，可以達到較好的體驗效果。
表1 人機互動的設計内容彙總
Part 3 行業現狀與發展趨勢
說了這麼多，目前行業内的智駕人機互動産品現狀如何呢？未來會有怎麼樣的發展趨勢？
目前主流玩家都推出了智能座艙的概念，也就是我們說的智能化人機互動，互動的方式和内容也基本按前文的描述來設計，但不同公司的産品還是存在一定的差異，呈現出不同的風格。
以智能化前沿的量産車型特斯拉Model 3、蔚來ES8、小鵬P7為例。
Model 3的人機互動風格簡潔，但提供給使用者的資訊量少，并且缺失語音互動，降低了體驗。
ES8屬于資訊多而全，但風格相對繁雜，使用者操作以傳統的按鍵為主。ES8的語音互動和HUD顯示，則是其加分項。
P7的人機互動風格處于Model3和ES8之間，使用者操作也結合了撥杆和按鍵的方式。語音互動則是P7的一大亮點：合理的語音提示内容、恰當的語音提示時機，提供給了使用者很好的互動體驗。
關于Model 3、ES8、P7的人機互動詳細解讀，請閱讀九章智駕去年釋出的《特斯拉、蔚來、小鵬三款主流智能駕駛産品測評》一文。
随着各家對智能座艙關注度的增強，以及互動技術的不斷提升，人機互動正向着高科技感、高便捷度的方向發展。
引入其他領域的互動方式是目前的一大趨勢，如模拟宇宙飛船的一體化多連屏顯示、賽車的方向盤小儀表等，通過學習高科技領域的互動方式，提升汽車的科技感。
圖9 一體化大屏與方向盤小儀表
（圖檔來源：智能座艙 — 數字多屏化設計|UI-工業/産品|觀點|Pursuer設計 - 原創文章 - 站酷 (ZCOOL)）
引入新的技術是另一大趨勢。三維螢幕、AR／VR眼鏡、手勢識别等，都已經進入汽車智能化的日程。甚至目前國内已經有關于腦機接口實作人機互動的研究。
圖10 三維螢幕
（圖檔來源：未來技術 | 幾年後的汽車智能座艙由這幾家公司說了算_搜狐汽車_搜狐網 (sohu.com)）
當然，除了引入新技術、新概念，更能快速出效果的，還是通過改善目前的互動方式和互動内容，設計出能提升使用者體驗的人機互動産品。這就需要在智駕功能開發的同時，同步考慮人機互動的細節，實作功能和體驗的完美結合。
結語
智能駕駛的人機互動是智能化汽車的一部分，是提升使用者對智能駕駛的信任感和安全感的重要途徑。優秀的人機互動設計需要給使用者帶來安全和舒适的體驗，讓使用者願意并且樂于使用智能駕駛功能，進而增強産品競争力。
目前智能駕駛的人機互動設計還在探索前進階段，正在基于傳統的互動方式，逐漸更新，并向着高科技的方向邁進。
相信随着人機互動的不斷完善和進步，汽車最終不僅會有智能化的功能，更可以具備智能化的交流。從人機互動變成人車交流，汽車将真正成為人類的智能出行夥伴。