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HMI是人機界面的簡寫，在汽車領域，主要指人與車機的交互。本文作者結合自己的工作經驗和搜集的資料，對HMI設計進行了總體介紹，希望能給你帶來一些幫助。

這篇文章是HMI設計的總體介紹，結合了部分自己工作的經驗與搜集的資料所寫。希望對身處HMI設計行業或即將步入HMI設計行業的你有所幫助。也歡迎一起交流討論更多HMI設計的有關內容。

一、 HMI基礎概念：什么是HMI設計

HMI是human machine interface人機界面的簡寫。UI是user interface用戶界面的縮寫。這兩個翻譯的概念其實很像。interface是接口、界面的意思。

其實，開發的同學對于interface這個詞可能更熟悉。因為在程序中經常需要調用其他程序的接口。

舉個例子，怎么理解“接口”呢？像洗衣機的操作旋鈕部分，就可以算是一種接口。它隱藏了內部的實現原理，把用戶關心和能理解的東西展現出來。為什么翻譯成接口呢？這是因為內部的實現可能很復雜，比如發動機可能有螺絲和電源線，但是這部分的操作是不開放給用戶的，只是把特定的功能開發給你去控制發動機的開始和停止，這部分就可以稱作是“接口”，也就是interface。

理解這個概念對設計來說其實是比較重要的?！禷bout face 4》（交互設計精髓）一書中提出，設計應該呈現用戶心智模型(用戶能理解的模型，比如按下空調開關就能打開空調)，而不是呈現具體實現模型（具體是怎么實現的，比如內部的電路等等）。如果把洗衣機的電路圖放出來，讓用戶去判斷閉合哪個電路，這雖然也可以控制機器，但這顯然是不合理、不符合設計原則的。

HMI其實是比較廣義的詞，很多時候指代人與機器之間的交互。但在汽車領域，當機器為車機的時候，主要是指人與車機的交互。除了HMI設計師，你會看到還有HMI工程師的職位，他們更多的是從技術的層面解決人與機器交互的問題。

其實到這里你可能就明白了。因為汽車內的控制遠比洗衣機要復雜，這時，就需要設計師通過車載屏界面把用戶能夠理解的東西呈現出來，并保證交互的合理性。同時，因為駕駛艙場景特殊，不論是工程師還是設計師，安全性都是要極為重視的考慮因素。

下圖我們可以看一下駕駛艙內部，它有哪些主要的硬件？能實現哪些重要的功能？可以留給用戶的“接口”有哪些？

由于在駕駛座艙內要實現車輛控制、空調控制、音樂控制、座椅控制等跟硬件相關的交互功能，所以這些功能的“接口”都聚集在了這塊小小的屏幕上。此外，還有完成諸如導航、視頻、電話等等的功能。

二、 行業發展歷程

1. 傳統與規定

座艙發展成今天的樣子，花了很多時間。但是在很早之前，就已基本確定了座艙內部的基本結構。甚至，早在1986年別克 Riviera 就搭載了觸控屏幕，布局看起來與現在的汽車也很接近。

因此，對于HMI設計師來說，座艙內部的設計時，有些已經成為規定，例如國標GB 4094-2016規定了車圖標的使用標準。這些是設計師需要了解，并且在設計時需要遵循的內容。有些可能并沒有強制的規定，但是大家已經默認習慣于這樣設計，除非有更好的解決方案，否則就不要輕易改動了。

2. 汽車與互聯網的結合

那么我們今天在談論車載屏的UIUX設計，談論HMI設計，其實借用了大量的互聯網中的設計理論和方法經驗。那么，汽車與互聯網，這兩個原本互無關聯的行業是怎么交織到一起的呢？明白這一點，可能更能理解如今的智能汽車的發展局勢，以及互聯網基因在其中的影響。

1）智能汽車行業窗口期的互聯網大佬們

特斯拉是一個重要的因素。特斯拉用兩倍于ipad的液晶顯示屏，徹底取代了傳統汽車中控臺。特斯拉使用硅谷模式顛覆傳統汽車產業，這是一個非常重要的信號，汽車要與互聯網結合，讓汽車產業發生質變，發生質變之后，這個產業有一個大的洗盤。

我們國家的互聯網從業者很敏銳的觀察到了這一點。2014年，特斯拉Model S正式進入中國，看著造型酷炫的特斯拉Model S，他們隱隱覺得，一個新的時代就要來了。第二年，樂視宣布其投資的創業公司法拉第未來（Faraday Future，即FF）將投資10億美元在美建廠，投產電動汽車，挑戰特斯拉。

此外，易車的李斌也早就說出“自己真正感興趣的事其實是造車”，并憑借在科技圈和投資圈的積累獲得了劉強東、馬化騰、雷軍、張磊、李想等人的投資。也是在2014年，何小鵬選擇賣掉了自己創建的UC瀏覽器，不是為了享受財富帶來的自由與快樂，而是創立了小鵬汽車，面對巨大的機遇與不確定性。汽車之家李想也在2015年選擇成立“車和家”，并在2020年改名，成為如今的理想汽車。

當然，傳統車廠也早早開始布局新能源汽車，比亞迪在2008年就推出了第一款插混車型F3DM，但當時的新能源產業鏈處于發展初期，所以并未引起強烈的反響。但從2013年的比亞迪秦等王朝系列車型開始發力，到2022年，比亞迪已成為銷量榜首，也成為特斯拉在中國本土面臨的最強勁競爭對手之一。

2）互聯網入局汽車還在繼續

互聯網企業加入智能網聯汽車的步伐還在繼續，但有些企業選擇了不同的方式?；ヂ摼W企業由于不具備汽車生產資質，會與車廠共同組建新的汽車公司。比如百度與吉利與2021年共同創建了集度汽車，兼具百度強大的互聯網基因與吉利造車生產的經驗。而華為則宣稱“華為不造車，只聚焦最難的平臺基礎要素開發，幫助車企造好車”，并與賽里斯打造AIOT問界汽車。由于華為擁有鴻蒙車機OS車載系統，搭配華為座艙app生態，已成為眾多車企的零部件供應商、互聯網服務商。

互聯網與汽車結合的故事還在延續，雷軍把最后一次創業給了小米汽車，成為未來新能源汽車行業的不確定因素，2023年，新能源汽車的戰場硝煙彌漫， 這段故事，還在繼續譜寫中。據統計，截至2017年11月，中國造車新勢力公司已經超過60家，2018年便已經達到了近100家。資本和新勢力車企互相借力，激發出無數個熱血的故事。中國新能源汽車的新勢力發展就這樣拉開了序幕，中過新能源汽車的市場格局也開始逐漸形成。

3）趨勢使然

應該說，汽車與互聯網、人工智能的結合不是某一款車或某一個品牌完成的，更像是一種趨勢，像是在汽車發展過程中各車企積極探索自然而然得到的結果。

如今的科技還在向前發展，AIGC最近火熱，自動駕駛也在如火如荼的探索中。未來，可能什么科技對出行體驗有利，什么科技可以提升出行的安全性、便捷性，什么科技可能就會跟汽車結合在一起。

事情證明也確實如此，前一段時間，百度文心一言接入了哪吒汽車等新能源汽車，這也證明了汽車對于前沿科技的渴望。5G，AIGC，自動駕駛、大數據、云計算……這些科技的發展，可能有朝一日又會爆發出新的技術熱點，能夠與汽車結合，HMI設計師今天的工作內容也會隨之變化。但歸根結底，設計師幫助完成更好的出行是不會變的。

我認為，AI很難以做出重要的決策，AI也難以進行重要的價值觀判斷，AI對于情感的理解也比較有限。這些是需要人類賦予的。我相信，假如AI未來變得非常強大，這部分區域，一定是作為設計師要介入的區域。設計師不僅是設計人與機器之間的“接口”，也是設計人與科技之間的“接口”，所以，HMI設計師保持對人的敏銳嗅覺，對科技的敏銳嗅覺，都是非常重要的。

3. 產業變革對HMI設計影響分析

從以上的汽車行業的變遷可以看出來，設計師需要對于行業的發展保持關注。畢竟，設計不同于藝術創造，不同于音樂、畫畫、寫作等藝術的形式，設計盡管需要感性的參與，但畢竟不是純粹的情感表達，設計需要理性的分析。

UIUX設計是伴隨著第三次工業革命而逐漸產生的崗位，因此產業的變遷對于設計師的工作影響很大，設計師保持行業發展的關注是理所應當的。從國內UIUX設計的發展也可以看出這點。

2009年1月,工業和信息化部為中國移動、中國電信和中國聯通發放第三代移動通信（3G）牌照,中國正式進入3G時代，在此后的十幾年間，移動互聯網快速發展，也給移動端UIUX設計帶來了行業的黃金發展時期。

1）關注行業浪潮

HMI設計所在的汽車行業毫無疑問也是在這樣的行業發展浪潮下步入如今的快速發展時期的。2018年12月25日，工業和信息化部印發《車聯網（智能網聯汽車）產業發展行動計劃》，提出：

由此可見，HMI設計師既需要低頭完成設計的執行工作，比如你可能需要做具體某一個頁面，設計具體某一個功能模塊的交互等等。同時，HMI設計師也需要抬頭關注行業的最新發展，關注如火如荼的戰場，關注產業的未來航向。今年，中國工業設計之父當選感動中國2022年度人物，此外，中共中央國務院發文提出：發揮工業設計對質量提升的牽引作用，推動工業品質量邁向中高端。

這些信號也許表明，在中國式現代化的道路上，工業設計在未來會發揮越來越多的力量。盡管HMI設計不同于工業設計，但HMI設計與工業設計同樣要利用設計的方式解決實際問題，同樣在打造一款產品中發揮重要作用，因此我相信未來的HMI設計師在智能網聯汽車行業快速發展的快車道中會展現獨特的魅力。

三、 車機系統

讓我們再把目光專注在汽車的智能座艙內。自動駕駛、人工智能，新的科技正在把智能駕駛座艙從現在帶向未來。而眾多企業也在描繪出未來的智能駕駛座艙的樣子。在智能駕駛座艙交互設計方面，各個企業都在搭建自己的體系，迎來了百花齊放的局面。不過，這些系統的類型也不太一樣。

1. 車機系統類型

1）車機映射

比如蘋果的carplay和百度的carlife以及華為的Hicar，他們主要是針對傳統汽車，在這些傳統汽車中，他們有著笨拙的車機操控方式，甚至覆蓋不了導航、音樂等常用的功能，既然手機端的智能化已經如此成熟，因此CarPlay和Carlife便可以承擔起將手機的智能化映射到車機上的功能。

2）rom型操作系統

既然現有的安卓系統已經發展成熟，而且汽車搭載的車機芯片也足夠運行安卓系統，那么就干脆將安卓搬到車機上，這時候，只需要對系統的中的應用進行修改，讓系統的應用能更好的為汽車服務，同時也可以根據需要優化界面，就如同我們常用的手機操作系統如MIUI等。比如比亞迪的Dilink，蔚來的NIO、小鵬的Xmart OS、吉利的GKUI等。

3）基礎型操作系統

上面說了車廠會在的rom型操作系統會在安卓的基礎上對應用進行修改，形成新的車機系統。不過，能夠提供車機系統支持的并不僅僅只有安卓。除了安卓，還有Linux、黑莓QNX等。但QNX并非開源，Linux的生態相對安卓較差，所以目前車廠選擇在安卓的基礎上進行開發更多一些。

4）深度定制車載系統

如果對與系統有更深層次的要求，那么在安卓、Linux等系統的基礎上進行定制化開發，比如根據自己的需要修改系統內核、運行環境、應用程序框架等等。這跟rom型操作系統不一樣的是會更改操作系統的核心部分，以此來研發出適配企業發展、方便用戶使用的車機系統。因此，由于很多車機是在安卓系統的基礎上定制化開發的。比如：

①華為的harmonyOS

它其實是將移動端的設計延伸到了車機當中，打造了一個使用場景豐富的萬物互聯生態，因此，harmonyOS也打造了屬于自己的設計體系。https://developer.harmonyos.com/cn/docs/design/des-guides/design-philosophy-0000001108049898

②小度車載os

小度車載 OS，就是智能車聯開放平臺（Apollo的）外在形式。囊括了幾百家生態合作伙伴，支持上千個車載小程序，智能語音助手連接萬物。集度汽車智能化的靈魂則很大程度源于百度的Apollo自動駕駛開放平臺。同時，百度也給出了智能車聯設計規范。https://chelianwang.baidu.com/homepage/openPlateform/design.html

③斑馬智行 AliOs

AliOS由之前推出的阿里云OS改造而來。https://miniapp.alios.cn/index#/document

2. 平臺化

1）關注Material Design

通過上面可以看出來，安卓系統在車機系統中非常常見，而安卓系統已經具備了成熟的設計系統material design，因此HMI設計師常常會參考谷歌的material design設計系統。車企或互聯網企業也在探索屬于自己的設計體系。這對于HMI設計來說值得關注。

雖然車機在智能駕駛座艙中并不是全部，但確實在當下是駕駛座艙智能化重要的一部分，HMI設計師的工作中，也有很大的工作內容占比是圍繞車機系統進行的。就如同在移動端設計時，設計師要關注material design、IOS HIG，以及ant design、arco design一樣，HMI設計師對于車機系統、車機設計系統也要保持關注。

2）什么是平臺化設計

也因為如此，HMI設計與過去的C端設計、B端設計有一個十分不同的特點，在車企中，HMI設計要做的是平臺化設計，HMI設計師應該對平臺化設計這個詞并不陌生，這里說的“平臺”，就是智能駕駛座艙平臺，而“平臺化”，就是要跟平臺內的設計規范一致、相符。

在C端與B端設計中則較少有這個概念。當然，HMI設計也不全然是平臺化的，可能針對某一款車型要做特別的定制，這時候可能就會脫離平臺化設計。正是因為“平臺化”的特點，HMI設計與傳統的C端設計會有很大不同。設計師需要考慮清楚，怎么盡量滿足平臺化？怎么搭建設計系統實現平臺化？若平臺越來越龐大，怎么提升設計效率？這些具體的內容，都是作為HMI設計師要重點考慮的一部分。

3. 從手機之爭看智能汽車

智能駕駛座艙平臺各自閃耀，傳統座艙與智能座艙激烈角逐，這非常像智能手機即將普及的時代。

當時，諾基亞、三星、摩托羅拉三個巨頭盤踞手機行業，在國內手機市場占據極高的市場份額。在那個時代的中國，這三家企業似乎就是難以擊倒的巨擘， 如日中天。

但是，隨著3G時代的到來，隨著安卓系統的出現，一切都變了，由于安卓系統開源，而安卓系統要比諾基亞在面對安卓研發出的塞班、lumia等系統好用太多，因此，國內的手機廠商抓住機遇，迎風而起，在新技術劃開的裂縫中極力創造生存空間，在3G剛剛興起時，與目前國內新能源汽車市場中非常像，都有不可一世的國外巨頭，在手機行業中是諾基亞、三星、摩托羅拉，在汽車行業是特斯拉。都有迎風而起的國內迎風者，在手機行業是小米、vivo、oppo、等眾品牌，在汽車行業是蔚小理等造車新勢力，都有智能系統的綻放與互相比拼，在手機時代是IOS、安卓、windows phone，在汽車行業是apollo，鴻蒙等等。

在手機時代，國內廠商抓住了機遇，在技術的裂縫中鉆出，成長為了參天大樹，在汽車時代，國產廠商能否能再次抓住技術的裂縫，再次成長為參天大樹呢？

這個故事還在譜寫，這將由新能源汽車工作者們和市場的選擇決定，當然，這其中也有HMI設計師的一塊重要空地，之所以說是空地，是因為乾坤未定，懸劍未決，這其中有HMI設計師施展的空間。

4. 技術改變產品、改變設計

技術的裂縫其實還在不斷裂開，如果當時在研究的是諾基亞的UI，陳舊的技術，是不行的。這也提示我們設計師要關注技術的變革。畢竟是在應用技術、給技術做設計。

最近，生成式AI廣受關注，ChatGPT這類文本生成模型讓人們看到AI帶來的巨大創新與變革。同樣的，新的技術也給HMI帶來了新的可能性，2023年，百度文心一言問世，并在問世前就并宣布接入吉利汽車、哪吒汽車等眾多新老車企。有了文心一言的加持，會給智能駕駛座艙帶來哪些變革，這個就需要我們去見證了。

技術還在馬不停蹄的向前發展，站在歷史的此刻，不妨暢想一下，隨著自動駕駛逐漸走向成熟，隨著生成式AI的加入，隨著5G技術的加入，未來的智能駕駛座艙會是什么樣子的？未來的HMI設計將是什么樣子的？也許就像3G剛剛出現時，當時的手機用戶還很難預想到未來移動支付、直播電商、短視頻等新興的食物的興起，將大大改變自己的生活方式。那么今天，我們也許也很難想象未來新的智慧座艙將如何影響我們未來的出行方式。

接下來，我們就具體講講HMI設計時要注意的要點和原則。首先，我們先分析一下智能駕駛內，有哪些交互區域。

四、數字化駕駛座艙

由下圖可以看出，通過屏幕進行車機交互的，主要有儀表盤、中控屏、副駕屏、后排屏。這部分的內容是HMI設計師工作的重點。也是互聯網跟汽車的結合之處最明顯的地方。

HUD也是不可忽視的地方。HUD起源于航空領域, 1988年通用汽車首次將 HUD 應用在汽車領域?，F在已越來越更加常見。而且，HUD不同于車載屏幕，能夠盡可能少的占用駕駛員的注意力，未來這項技術也會更加普及。除此之外，就是車上的物理按鍵、手勢識別傳感器、以及錄像設備等。

從上面的布局中，我們應該能發現幾個特點：

1）多模態交互

與手機不一樣，由于人與汽車的交互可以通過視覺、觸覺、肢體動作、甚至嗅覺等多種方式交互，因此智能駕駛座艙內的交互并不是單一的。

因此我們可以發現，手機的交互更聚焦于屏幕，所以交互空間更加扁平一些，而汽車的駕駛空間立體，因此交互的空間更加立體一些。手機的交互方式更加單一一些，而汽車的交互方式更加多元一些。不過，手機的使用場景更加豐富一些，受時間、空間的限制小，而汽車的使用場景更加單一，主要是在駕駛場景中，安全是首要考慮因素。

需要注意的是，不同的感官處理信息的效率是不一樣的。視覺處理信息的效率最高，但是視覺占對于安全駕駛的注意力使用也是最高的，因此如何討論不同信息利用不同感官進行交互，這樣的討論，也會是一個很大的篇幅。這背后對應的是用戶的注意力管理如何設計。這部分的話題，我想會在之后單獨寫一篇文章討論這方面的內容。

2）視覺在上，操作在下

駕駛員在駕駛汽車過程中，需要專心于駕駛情況，因此跟視覺相關的內容都會往上聚集，包括HUD也是這樣，而跟操作相關的都會往下聚集，這么做我認為更加符合兩個因素。

一是由于駕駛員專心于駕駛，因此，駕駛員的注意力是有限的，所以上層的視覺部分應該盡量保留凸顯重要的信息。另一方面，由于人體機構的特性，操作在下更加符合人的操作習慣，同時在操作過程中也不會對上面視覺部分產生太大影響，因此我認為視覺在上，操作在下是合理的。

但同時也要清楚，在橫向上，視覺和交互操縱的區域重點也不一樣。這也是由于駕駛員的機體特點和空間關系導致的。

3）不能搶占駕駛員注意力

駕駛員的注意力是有限的，應該更大程度的保持在對道路的觀察和對安全駕駛上。

因此，常見的HMI設計原則有“3s原則”和“淺層級原則”。

3s原則描述的是交互操作從找到功能入口到得到信息反饋結果所限制的時間。這個時間對于駕駛員來說的確是非常重要的，在車速為80km/h時，每秒會行進20多米，3秒即60多米，在這60多米的行駛如果沒有讓駕駛員及時把注意力轉回駕駛中，而是停留在屏幕界面上的話，會帶來安全駕駛帶來極大的安全隱患。

淺層級原則是在這個原則上的延展。如果一個功能要跳轉很多次才能實現觸發-反饋的流程，那么必然難以滿足上面提到的3s原則，因此，淺層級的交互原則是自然的。

五、 HMI設計對設計師提出了要求

1. 對應該關注的事情保持關注

其實我覺得這并不是一句廢話。很多設計師在工作時忙于盯住眼前的工作任務，雖然手下的工作很重要，但是從上面的文章也可以看出來，行業最新政策、新技術的發展、車廠的最新設計動向等等，這些都是作為設計師不可忽視的，這個行業還很新，隨時可能某個企業就轟然倒下（比如2022年自游家汽車的還沒上市就宣布結束），也有可能某天一個技術就帶來了完全不一樣的變革。比如最近的ChatGPT讓很多人開始驚嘆。

2. 把握可遷移技能與不可遷移技能，硬技能與軟技能

可遷移技能就是原來在C端設計用到的技能，放在HMI設計中仍然能使用的技能。這種能力考驗的是設計師的基本功，比如設計方法論、設計心理學、配色、布局等， 這部分的內容，即使作為從C端轉到HMI的設計師，仍然要學習，仍然要加強。不可遷移技能則跟領域內的知識相關。

硬技能更偏向于解決某個具體問題，比如figma的軟件使用技巧。軟技能，更容易被設計師忽視，但是也更重要。對于HMI設計師來說，如何與開發團隊團隊、同事領導高效溝通？如何規劃好項目流程？如何與同事配合做好某一項任務？當接到多個任務時如何管理和分配自己的時間？

不要小看軟技能，不管設計師未來是專注于設計領域，還是晉升管理層，這些可能是決定職業生涯發展方向和高度的重要影響因素。對于軟技能的提升，既要補充理論知識，也要多觀察，多練習。

六、 能力提升和學習資源

這是一個快速變化的行業，保持學習非常重要。以下介紹一些學習的方法和學習的資源供大家參考。

1. 輸入式學習

1）書籍

由于HMI設計發展的時間不久，所以并沒有很多參閱的書籍，這里主要還是以傳統的設計書籍為主，這部分書籍也屬于可遷移技能的范疇。 《交互設計精髓》 《以人為本的汽車交互設計》 《設計心理學》。

2）自媒體平臺

國內主要有站酷網、人人都是產品經理、微信公眾號、知乎專欄等平臺國外有medium（medium.com） 博主：郝小七、飛凡實驗室。

2. 輸出式學習

1）寫文章

當你成體系的輸出文章時，你需要查閱資料，組織知識之間的關系，組織語言去講述，是一個很好的消化吸收知識的過程，這也是我寫這篇文章能帶給自己的收獲。后續我也會繼續堅持寫文章。

2）輸出作品

作品對于設計師的重要性就不必多說了，站酷上被人熟知的大神，都是在不斷創作、不斷輸出中成長起來的。

3）交流式學習

一個人的知識有限，一群人的知識就非常豐富了，知識本來就是一個分享、傳遞的過程，不同的設計師可能有自己不同的方法、技巧、經驗，交流才能互相學習。而且，工作中也是需要不斷溝通的過程，在交流中學會合理正確的表達也是非常重要的。

以上就是這次分享的全部內容了。

參考文章：

《以人為本的汽車交互設計》《浪潮之巔》《about face 4》

平臺化設計：https://zhuanlan.zhihu.com/p/70077070

飛凡實驗室 HMI 指南：https://www.zcool.com.cn/article/ZMTQ0Mjk1Mg==.html

郝小七 車載中控的前世今生：http://www.aharts.cn/pd/4914353.html

互聯網倒逼汽車業，特斯拉是科技公司：https://www.ingdangroup.com/news/detail/381

即將來臨的智能網聯汽車時代：http://www.cac.gov.cn/2019-08/29/c_1124936922.htm

潮落潮起：中國新能源汽車激蕩十年：https://auto-time.36kr.com/p/1033114130125824

揭秘華為造車布局，三大模式，甘當車企“輔助”：https://www.sohu.com/a/618009191_742622

目前市場上的車機操作系統主要有哪些，各有什么優劣勢？：https://www.zhihu.com/question/516526155

深度解讀 | “超寬一體屏”體驗設計八大原則：http://www.aharts.cn/pd/2099345.html

車載HMI的前世今生，入門必看?。篽ttp://www.aharts.cn/ucd/5705774.html

標準號：GB 4094-2016 ：https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/newGbInfo?hcno=6BEE6880DF7B6DAE8627F795263B7316

發揮工業設計對質量提升的牽引作用，推動工業品質量邁向中高端：https://mp.weixin.qq.com/s/uWfBh4QbItROnoNTMPc-Bg