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智能座艙的人機(jī)工程學(xué)準(zhǔn)則還可以再做出進(jìn)一步的細(xì)分，這篇文章里，作者就介紹了新型智能座艙的人機(jī)工程學(xué)準(zhǔn)則，包括法規(guī)、人機(jī)工程和人機(jī)交互三個(gè)模塊，一起來(lái)看看，或許可以幫你更了解智能座艙與HMI設(shè)計(jì)。

智能座艙的人機(jī)工程學(xué)準(zhǔn)則，大致可以細(xì)分為整車的人機(jī)工程準(zhǔn)則和座艙內(nèi)的人機(jī)交互設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。人機(jī)工程設(shè)計(jì)更側(cè)重于整車尺寸的定義、駕乘空間的布置和種子系統(tǒng)的人機(jī)布置等。而人機(jī)交互設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)寬泛且宏觀的概念，座艙設(shè)計(jì)中更關(guān)注人與各種多感官交互媒介的互動(dòng)，包括觸摸屏、儀表、HUD等，智能硬件如座椅、后視鏡等。

人機(jī)工程是人機(jī)交互設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，人機(jī)交互的媒介設(shè)備的位置需要遵循人機(jī)工程的基本準(zhǔn)則，以保證不遮擋駕駛時(shí)的視野，或者有足夠好的操作便利性。除此之外，人機(jī)交互設(shè)計(jì)還需要綜合考慮多種感官媒介信息傳達(dá)的有效性、效率和用戶感受。下面我們概要介紹一下新型智能座艙的人機(jī)工程學(xué)準(zhǔn)則，包括法規(guī)、人機(jī)工程和人機(jī)交互三個(gè)模塊。

一、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)

法規(guī)是國(guó)家機(jī)關(guān)制定的規(guī)范性文件，多是為了保證產(chǎn)品和服務(wù)的基本質(zhì)量，能滿足大部分人的使用及安全要求。汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域相關(guān)的法規(guī)很多，有針對(duì)整車的，也有針對(duì)座艙內(nèi)部各種子系統(tǒng)的，不同國(guó)家的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)可能有所差異，如果不滿足某一國(guó)家的法規(guī)要求，則產(chǎn)品很可能無(wú)法在該國(guó)家銷售。

因此座艙設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)該根據(jù)目標(biāo)市場(chǎng)，了解涉及國(guó)家或地區(qū)的法規(guī)，并在設(shè)計(jì)中遵守。下整理了人機(jī)工程和人機(jī)交互設(shè)計(jì)中部分常用的法規(guī)要求，供大家在設(shè)計(jì)中查閱。

我國(guó)汽車行業(yè)目前普遍采用美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE）的人體尺寸模板開(kāi)展研發(fā)工作。SAE與人因工程師合作，開(kāi)發(fā)了大部分用于汽車工業(yè)的乘員布置和方法標(biāo)準(zhǔn)（SAE 2009）。

但設(shè)計(jì)師需要認(rèn)識(shí)到中美人體尺寸存在較大差異，基于錯(cuò)誤的人體尺寸進(jìn)行座艙設(shè)計(jì)會(huì)讓我國(guó)部分駕駛員的局限性直接加大，例如駕駛員背部貼緊座椅時(shí)手臂伸直仍摸不著中控屏幕，這時(shí)需要身體向前傾，這無(wú)疑是不適、低效和不安全的。

我們應(yīng)該基于中國(guó)成年人人體模板開(kāi)展研發(fā)工作。但是目前能使用的《中國(guó)成年人人體尺寸》是1988 年發(fā)布的，其中的成年人人體數(shù)據(jù)已完全無(wú)法準(zhǔn)確反映當(dāng)前我國(guó)國(guó)民的身體狀況。為此，我國(guó)人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查在2018年已經(jīng)啟動(dòng)并完成了最新的人體尺寸數(shù)據(jù)測(cè)量，具體標(biāo)準(zhǔn)已完成審查正在批準(zhǔn)中，有可能會(huì)在近期發(fā)布并實(shí)施。

智能座艙 HMI設(shè)計(jì)尚在發(fā)展中，目前國(guó)內(nèi)并沒(méi)有專門針對(duì)HMI的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)外，美國(guó)高速公路安全管理局（NHTSA）與相關(guān)研究者合作，編寫了相對(duì)全面的人車界面及車內(nèi)電子設(shè)備的人因設(shè)計(jì)指南。其中對(duì)駕駛員、視線偏離和車內(nèi)電子設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間均有一定的建議和要求。

二、人機(jī)工程要求

人機(jī)工程在具體設(shè)計(jì)中主要考量三大方面：駕乘舒適性、視野可視性和操作便利性。

駕乘舒適性指根據(jù)主要目標(biāo)用戶群體的人體尺寸進(jìn)行駕乘空間布置，保證駕駛員和乘客靜態(tài)空間舒適，以及進(jìn)行任務(wù)操作時(shí)姿態(tài)舒適。具體的人機(jī)設(shè)計(jì)需要考慮駕駛員和乘客的位置、眼橢圓、不同的觸及范圍、空隙和可視區(qū)，以及其他相關(guān)的車輛細(xì)節(jié)（如轉(zhuǎn)向盤、地板、各種踏板、座椅、扶手、變速桿、停車制動(dòng)、視鏡、硬點(diǎn)、基準(zhǔn)標(biāo)記/點(diǎn)、視線點(diǎn)、視線）和尺寸。

視野可視性指的是考慮三個(gè)視鏡的位置與尺寸、汽車上車身（立柱和車窗）和駕駛員眼位置，以保證駕駛員以合適的角度和方式瞄看三個(gè)視鏡，能通過(guò)直接和間接視野獲得周圍車輛360°的可視性（至少能看到周圍每輛車的一部分），下圖展示了坐在自車內(nèi)的駕駛員通過(guò)直接、間接視野和外圍設(shè)備獲得汽車周圍360°的可視性。

座艙內(nèi)駕駛員通過(guò)直接、間接視野和外圍設(shè)備獲得的360度可視性

直接視野是駕駛員通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛和頭部從前風(fēng)窗玻璃和側(cè)面窗口所看到的區(qū)域，也包括駕駛員查看左或右外視鏡時(shí)駕駛員可以看見(jiàn)的外圍直接視野（表示為左外周視野和右外周視野）：間接視野是駕駛員通過(guò)左右外視鏡、內(nèi)后視鏡或其他傳感器探測(cè)物體位置所間接看到的視野，即上圖中LMF、IMF和RMF 表示的范圍。

操作便利性指在設(shè)計(jì)時(shí)考慮、權(quán)衡控制和顯示及相關(guān)設(shè)備的位置的使用條件和駕駛場(chǎng)景，保證駕駛員以最小的心理和生理負(fù)擔(dān)迅速地操作控制裝置。這一方面需要考慮大部分用戶在完成這項(xiàng)任務(wù)時(shí)的人體尺寸，以保證控制裝置在可觸及范圍內(nèi)。

另一方面也需要考慮顯示設(shè)備位置，以保證信息顯示在駕駛員自然視野范圍內(nèi)，或者不需要過(guò)多的頭部或軀干運(yùn)動(dòng)查看在確定了車輛中的駕駛員位置后，人機(jī)工程師應(yīng)確定控件和顯示設(shè)備的位置?？刂坪惋@示區(qū)的制約因素有最大到達(dá)區(qū)域、最小到達(dá)區(qū)域、穿過(guò)轉(zhuǎn)向盤的可見(jiàn)區(qū)域、35°下視角區(qū)域等。

三、人機(jī)交互要求

智能座艙的人機(jī)交互按空間位置可分為車內(nèi)和車外，按交互通道可分為操作輸入和顯示輸出。隨著交互技術(shù)的快速發(fā)展，智能座艙的操作、顯示的位置和方式都呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，智能座艙的人機(jī)交互設(shè)計(jì)逐漸走向多感官通道的自然融合交互。

下面是智能座艙交互媒介的分類：操作輸入除了傳統(tǒng)的物理控制裝置（如方向盤、加減速踏板、駕駛員周邊操控按鈕），還包括觸控屏幕、智能語(yǔ)音，以及眼動(dòng)、手勢(shì)識(shí)別、頭部追蹤、姿態(tài)識(shí)別等隱式交互；信息輸出設(shè)備除了傳統(tǒng)位置的儀表屏和中控，逐漸擴(kuò)展到更多位置，如平視顯示（HUD）、電子后視鏡、后排娛樂(lè)屏、氛圍燈等，也擴(kuò)展到多個(gè)感官通道，如聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)（座椅、安全帶、方向盤的震動(dòng)等）和嗅覺(jué)（智能香氛等）。

車外交互主要用于傳達(dá)車輛狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)車輛與路面行人、基礎(chǔ)設(shè)施之間的互動(dòng)，也可以提供駕駛員上車前的人車互認(rèn)。而在高級(jí)別自動(dòng)駕駛中，除了與行人的交互，還可以向周邊其他車輛傳達(dá)車輛意圖和狀態(tài)。

根據(jù)百度智能駕駛體驗(yàn)中心的車外交互設(shè)計(jì)探索，乘用車輛的車外交互媒介一般包括車本身的燈光（轉(zhuǎn)向燈、剎車燈等）、喇叭，還可以根據(jù)車輛定位考慮配置車外的屏幕、地面投影和氛圍燈等。進(jìn)行車外交互設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮駕駛環(huán)境、車輛狀態(tài)、展示的位置及內(nèi)容，以保證信息傳達(dá)效率。

駕駛場(chǎng)景下駕駛員既需要觀察車外環(huán)境信息，還需要時(shí)刻理解車輛系統(tǒng)的信息，以綜合來(lái)自“環(huán)境”和“機(jī)”的信息，做出正確的理解和互動(dòng)響應(yīng)。在座艙人機(jī)交互設(shè)計(jì)中，我們需要考慮當(dāng)前駕駛情境下用戶獲取的信息，以及需要其進(jìn)行的交互行為，分析用戶被占用的認(rèn)知通道，并根據(jù)不同交互方式的特點(diǎn)選用更合適的交互通道，考慮多種方式的自然融合，在滿足駕乘人員完成復(fù)雜操作需求的同時(shí)，創(chuàng)造豐富和全方位的駕乘體驗(yàn)。

下面是整理的不同通道的操作與顯示方式的HMI設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

不同通道的操作方式及設(shè)計(jì)原則

不同通道的信息顯示方式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則