HMI涉及到的综合能力包括信息架构、心理学与内容、产品结构、工程学、人因与工数学、交互设计、服务设计、视觉设计、工业设计、音效设计、原型设计,甚至编程等。
从信息图中可以看出,HMI是对UI设计师的一个更高要求。
近年,车载HMI人机界面的主要发展趋势是大屏化和智能化。数字化HMI相较传统HMI在操控性和安全性上更有优势。
1、HMI人机界面内容
人机界面产品由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等,其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低,是HMI的核心单元。
根据HMI的产品等级不同,处理器可分别选用8位、16位、32位、64位的处理器。
HMI软件一般分为两部分,即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”,再通过PC机和HMI产品的串行通讯口,把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。
HMI人机界面产品的基本功能及选型指标。
HMI人机软件界面的具体内容包括:1)设备工作状态显示2)数据、文字输入操作,打印输出3)生产配方存储,设备生产数据记录4)简单的逻辑和数值运算5)可连接多种工业控制设备组网HMI人机硬件界面的具体内容包括:
1)显示屏尺寸及色彩,分辨率
2)HMI的处理器速度性能
3)输入方式:触摸屏或薄膜键盘
4)画面存贮容量,注意厂商标注的容量单位是字节、还是位
5)通讯口种类及数量,是否支持打印功能
2、HMI人机界面的使用HMI人机界面的使用方法:1)明确监控任务要求,选择适合的HMI产品2)在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件”3)测试并保存已编辑好的“工程文件”4)PC机连接HMI硬件,下载“工程文件”到HMI中3、车载信息系统HMI的发展现状与趋势正如其他IT新品一样,车载HMI的智能化应用最初在高端市场落地,成为奥迪、奔驰、宝马等高端车型的重要差异亮点。特别是Tesla特斯拉的出现,优秀的汽车HMI设计给整个汽车HMI设计带来强大的气流推动力。
奥迪第三代AudiTT采用虚拟座舱技术
雷克萨斯新一代LS配备了12.3英寸的中控屏和24英寸的抬头显示仪,表明以液晶仪表为代表的智能驾驶舱正成为高端车型的标配
从趋势来看,液晶仪表是车载HMI系统首先落地的部分,并逐渐从高端车型向10W+的中低端车型渗透。
4、车载HMI的驱动因素车载HMI的驱动因素很多:新能源汽车、车联网及ADAS、自动驾驶等电动化、智能网联化功能
相较于传统汽车,新能源汽车需要显示更丰富的行车信息,比如剩余电量、续航里程、能量循环信息等,是传统机械仪表无法显示的,全液晶仪表盘成为新能源汽车的刚性需求
年中国前装车联网市场渗透率达到20%以上,前装车联网终端的市场规模达到亿元。车联网的发展将进一步扩展与完善HMI的功能,让车体和智慧城市以及车群联网后发挥更多的智能交互功能。
另一方面,用户在使用HMI期间所产生的行为数据,将通过云端建立识别模型,并不断循环迭代提高识别准确率,比如语音语义理解、手势识别等,用户使用体验将愈加良好。
ADAS系统根据监测到的异常路况作出的警告指示或将通过HUD以AR显示方式,在道路实景中叠加虚像平面,将有可能有碰撞风险的行人或车辆高亮标出,提出规避操作建议等。
5、车载HMI智能化进程中的挑战与机遇
汽车智能化的设计内容包括以下等各个方面。由于历史客观原因,中国汽车电子相关产业起步晚中国厂商起步期以难度较低的后装市场和Tier1外包(软硬件)为切入点,产业链地位自然不高,导致盈利能力普遍不高,反过来影响了企业的融资能力和技术升级改造能力,影响了产业链地位的提升
汽车终端消费市场未来几年面临降价压力,目前大部分车商都有降价要求,进而传导至对供应商的成本压力。在这方面国内车载HMI产品具备成本优势,海外厂商的单价一般会比过国内高2~3倍
国内车载电子厂商通常善于模仿竞争对手的优点,并且更懂国内消费者的习惯和品味偏好,具备快速的产品迭代能力,在车载HMI智能化进程中将有更多机遇
汽车HMI设计要求与变革
无人驾驶本质上是模拟和代替人对汽车和周围环境的感知和认知特性,进行网络导航、人工干预和自主驾驶决策,无人驾驶和智能对汽车HMI设计提出了更高的要求,传统的汽车HMI思维面临很大挑战
6、无人驾驶较传统驾驶人车关系发生的变化?
传统意义上,或者说狭义的汽车HMI一般由中控,方向盘控制键、显示屏等几大部分组成,更多的强调驾驶人与汽车硬件的一种合作关系,更加友好的界面和交互终端对提高驾驶体验非常重要,诸如按钮、触屏交互等交互方式仍然属于传统意义上的汽车HMI
人、车、环境、信息四个关键要素构成了一个完整的或者说更宏观的汽车HMI系统,无论是传统汽车还是无人智能驾驶汽车,都是通过协调或优化四者之间的关系,来获得最优的驾驶交互体验
互联网带来的变革也逐渐影响到汽车HMI,诸多厂商尝试把汽车作为生态体系当中的一环,将智能、娱乐、互联、共享等思想整合到汽车领域
然而“互联网汽车”本质上是通过提高汽车的智能和现有的驾驶舒适性、交互性和娱乐性体验,向用户提供更好的的驾驶体验。而这一浪潮背后同样揭示了智能汽车时代用户需求的转变,乘载需求在不断弱化,娱乐和智能化和个性化需求在不断强化
7、人工智能给汽车HMI带来的变革人工智能是一个热门话题,对各个行业都产生了巨大影响,对无人驾驶而言,其本身就依赖于人工智能。
在人工智能、大数据和物联网的加持下,人车关系、车车关系、车路关系智能地整合在一起,车载传感器感知的车辆自身状态、周围环境和道路、位置、障碍物信息,通过人工智能联系起来,通过ADAS更好的辅助驾驶员安全快乐出行
此外,在传统汽车过渡到智能汽车的时候,对于汽车HMI来说,语音交互,这种被认为对驾驶影响最小、人机沟通最方便的、现阶段最主流的人机交互方式,越来越多出现在各款车型的操作系统里,承担着提示输出、命令接受的角色
而成熟的语音交互离不开人工智能,国内科大讯飞依赖自身强大的人工智能技术储备,在车内语音识别和处理方面优势明显,给用户提供了优质的车内语音交互体验
8、我们到底想要什么样的汽车HMI?无论是宝马i8VisionFutureInteractionConceptCar,还是奔驰smartvisionEQfortwo(没有油门、没有方向盘),国内理想的SEVAndroidAuto和上汽的车联网,以及国内外诸多主机厂和科研院所的相关研究,都是对未来驾驶愿景的一种尝试。
随着AR、手势交互、触控、眼动、肌电等技术的逐渐成熟,更多厂商愿意将新的交互技术应用到智能汽车HMI中,但是用户到底想要什么样的汽车HMI呢?
AR的兴起将创造下一代的互联网—这是一个3D空间,在这里我们将实实在在地生活和交互。当这种情况发生时,人机交互(HCI)也将随之而发生相应的改变。LUIAR是LUXOFT公司自主研发的一套汽车虚拟交互系统。LUIAR是一个可靠,诚实和透明的人性化驾驶伴侣。
9、汽车HMI设计师的工作职责?
汽车HMI设计主要是研究人与汽车的人机交互界面,注意这个界面只是一个形容词,界面包含开关、按钮、大屏、语音等等
内饰设计和HMI强相关,但也所区分,内饰设计强调的是主观整体感受,HMI是承担人与车之间有效信息交互的载体,侧重的是人与界面、人与车各系统的体验感受
以前HMI就是设计驾驶员和车内机械部件之间的交互,后来出现了信息娱乐系统,从最早的收音机到现在的大屏幕,信息和服务通过屏幕传递给驾驶员和乘客,现在大家开始谈数字座舱,讲的是整车智能体验。
以前设计时候,整车架构、内饰设计、外观设计和软件设计都是分开的,现在既然要智能,要达到统一的完整的整车体验,设计人员相互合作会越来越多,界限也会变得模糊,软硬结合的设计才是之后的趋势。
目前各个主流主机厂的HMI开发流程都不尽相同,但整体思路应该是一致的。在整车设计过程中,HMI设计是一个多学科、跨部门、合作交叉的形式存在的,通常会有一到两个部门牵头组建HMI设计团队,通过项目的形式进行开发设计。
涉及到的部门包含市场销售部、电子电气部、软件工程部、设计部、整车集成部、质保售后部等,各职能部门根据分工不同提供相应的输出给到HMI设计团队,HMI团队通过收集需求来设计整体人机界面交互方案,注意这里说到的需求包含内部需要和外部需求。
总结起来包括一下一些方面:
a、增加视觉丰富性,满足用户全新的审美需求
b、界面设计轻量化,减少驾驶员信息认知负担
c、增加操作反馈机制,保证交互操作合理性
d、界面设计外延扩大,设计对象扩展至副驾/后排屏幕、智能车窗等载体
e、全息投影对车载界面设计的颠覆
f、平台端的UI设计
10、特斯拉Model3原型文件
特斯拉Model3的全设计原型文件链接
本文编辑:佚名
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