自动驾驶时代的HMI设计趋势
本文转载自 百度智能驾驶体验中心，原标题《自动驾驶设计趋势》
近年来，自动驾驶逐渐走进大众，各大车厂都在做自动驾驶测试，百度分别在高速、园区、码头、街道探索自动驾驶车辆的应用方案和商业模式。由于不再受限于人工驾驶中的移动场景，自动驾驶车辆成为能够颠覆传统车载设计的新领域。我们将主要从自动驾驶中信息、交互以及视觉的设计维度进行探索，并总结了未来的设计趋势。
1
自动驾驶设计的信息该如何呈现?
我们知道，自动驾驶的出现，让行程中驾驶员的注意力和操作得以解放，在这个移动的空间中可以做更多的事情，驾驶员/乘客在掌握驾驶情况的同时，可以获取信息或者娱乐，也可以当作一个休息空间。那么在这不同的使用场景下，多元化的信息应该如何呈现，才能为驾驶员/乘客带来更好的心流体验呢？
信息场景——对真实的世界虚拟
在调研中我们发现，未来自动驾驶将会在车内通过AR、V2X、HUD、流媒体等技术模拟车外实际场景，并在现实场景的基础上叠加行驶所需的信息，通过屏幕、投影等方式展现给驾驶员/乘客（如下图所示）。
（Lexus LS，图片来源于网络）
（Lincoln’s latest HUD，图片来源于网络）
这种空间虚拟的方式能够让人身临其境，但又不会处于危险之中，从上帝视角关注全局信息，更好地掌控行驶环境，做出适合的判断。同时虚拟场景也能够进行编辑和调用，去更好地弥补真实场景中所不能涵盖的信息。除了行驶的信息，HUD还可以承载部分信息娱乐系统功能，从直视的视角关注，配合方向盘或手势操控，使驾驶更加专注。
在独自驾驶/乘车的过程中，用户对汽车的需求从功能性上升为情感化的满足感，虚拟人格化形象和车载智能机器人成为未来的趋势。通过全息投影这类新技术，可以结合用户的习惯、喜好塑造虚拟车载助手，提供车内全面的个性化服务。具备人格化的车载助手可以跟用户建立一定的感情，有交流、有互动，就像朋友一样，在车内陪伴行程。借助视觉识别技术，车载助手同时可以自动识别用户的情绪，并能够自我学习、分析、判断和进化情感，并打通各种车内硬件，如控制氛围灯、音乐等，提供无微不至的关怀。
（丰田Fun-Vii 概念车，图片来源于网络）
不仅如此，对于用户的操控虚拟也成为未来的设计趋势。新的技术让媒介不再受到限制，人们可以与自然环境中不可能出现的场景进行互动，来操控周围无处不在的虚拟信息。这可能是只有一个人能看到的，也可能是多人能同时看到的。为了避免他人的不适，设计师需要在设计更加有趣互动体验的同时考虑更多伦理上的风险。
（Luxoft LUI AR Autonomous System，图片来源于网络）
信息显示——与空间结合度更高
结合前一节提到的全息投影技术，信息显示将变得无处不在。但是大部分情况下，还是会有一类不受环境影响的、相对稳定的显示窗口布局在车内空间。整体看来有两个既相对又统一的方向。
随着技术不断升级，车内的各种表面都可以成为显示器，所以多屏联动将是未来的一大发展趋势。不管车内人员观察哪个位置都会得到一类信息的反馈，包含操控类的按钮、提示类的状态、娱乐阅读类的信息、功能类的产品，屏幕可以承载大部分车上所需。同时屏幕之间的主动或被动的交互成为必需，既能够智能化的解决车内人物角色间的关系，各取所需，又可以整体联动全方位协同服务，立体的营造同一空间。结合智能穿戴设备、手机屏幕和车外屏幕、投影，多屏互联的优势就更加明显，可以不受时间和场景的衔接空间和信息。这时交互的一致性和自然感就变得尤为重要，如果多屏只是各自为营，多屏就失去了存在的价值。
（BMW i8 concept，图片来源于网络）
另一种趋势是屏幕的一体化，连贯整体，带来很强的严谨性和科技感。信息在一体的屏幕上分区显示，左侧屏幕承载仪表相关信息，中控应用于常规的车辆信息显示，而右半部分大多为娱乐或辅助驾驶信息的显示。这样两名用户就能够使用单独屏幕而不会相互影响，实现多行为操作。重点是当屏幕联动时，可以产生更加整体的效果，查看更丰富的流程化的信息。无缝连接的屏幕也可以补充光效能力，渲染驾舱氛围。
（Audi Aicon Concept，图片来源于网络）
还有一种显示模式，我们概括为「浑然一体」，它类似于类似于『多屏互联』与『一体化』的结合，让人无法分辨哪里是屏幕哪里是内饰。大量利用异形屏、曲面屏，随手可见的地方，都是可以操作的区域。但平时不需要操控的时候，屏幕又可以很好地与内饰融为一体。不受技术与硬件的限制，所有的信息都在可及的位置，用最自然的方式交互，这可能是HMI的理想目标吧。
（Mercedes Benz F015 driverless car，图片来源于网络）
信息表达——数据可视化
数据可视化与其说是趋势，不如说是『形式追随功能』的结果。前面提到的，当信息已经不需要依附环境物体而存在，没有关联性的信息想要快速被人所理解，必然需要做可视化的处理。
当自动驾驶技术变得成熟，驾驶者对车的掌控感逐渐降低，可视化的设计补足车辆与环境的关系，避免行为的黑匣子。伴随着发展中的大数据时代，所有的行为方式都被分析成数据，数据是隐形的，可视化设计让隐形的数据显性的表达出来，能够理解。
但是数据可视化的表现形式、交互方式和视觉语言各有不同，后面的章节我们会具体介绍说明。
信息内容——娱乐提升专注降低
自动驾驶驾舱的概念，让车辆成为不同场景的移动空间。当驾驶不再是核心任务，安全行驶和驾驶员的关系越来越少，那些有吸引力的，曾经限制用户关注的信息，都将慢慢成为车内的主流：打游戏，看电影，阅读、会客，休息.....
在不同的场景中，主题化会让信息内容富有深层的情感化。愉悦自我，追求个性化定制化的氛围，享受自动驾舱，对环境感到安全、放松、信任，有心情欣赏、装扮和感受这一空间。
信息传达——让复杂的事保持复杂
在自动驾驶场景中，不仅仅是人与车的交流，还包括车与车、车与路人之间的交流。交流本身就是一个复杂的事情，设计师们在持续努力，研究人类表达反馈的规律，还原交流本身的丰富与复杂，保留这条尝试互相理解的通道。将车的语言拟人化，收敛亲切、可爱的属性，增加好感易于学习，是交流最快捷的方式之一。很多自动驾驶车辆从外型都是圆滚滚，无害的样子，自动驾驶的风格也很少有激进的表现。主要以表情来与行人交流，微笑、眨眼、关注，辅助文字的精确提示，对于一个圆滚滚，客客气气、服务感很强的大家伙，很少有人会生硬的拒绝。
（Audi Aicon Concept，图片来源于网络）
交通系统中本身是有一套语言的，交通标识、信号灯，车灯加上车身的角度，有时候再加上驾驶员的眼神和手势，通过专业的学习，大家都在道路上顺畅行驶着。自动驾驶车辆加入后，原有的秩序如何维护呢？
很多厂商选择了为传统部件赋予新的功能与意义。LED技术的应用，使得传统车灯区域可以承载更多的动效、质感，以及品牌识别的元素。未来车灯与屏幕的界限将会模糊，矩阵化的车灯与屏幕点阵可以起到同样的作用，显示多种颜色的组合、动态的效果及图形的拼接。同时新的交互语言也加入其中，用来更多的表示车辆当前的状态和行为，比如加速、减速、扫描、避让、区分手动及自动驾驶等。
不仅如此，创造出自动驾驶的新语言也成为一种可能。同时结合5G时代的车路协同、智慧城市设计，可能新的语言反而更加容易使交互体系变得统一且自然。
在一些新的尝试里，通过新增加一块屏幕或是投影至路面的方式比较常见，多是以常规平面设计的方式来表达图标或文字，但很容易受到光线、车速、距离的限制，阅读成本比较高。还有一些在尝试新的表达方式，比如直观地反馈可能会对自动驾驶造成影响的事物，或间接地表达自己可能产生的行为，但将来时和虚拟语气从语言学上是比较复杂的语法，想要在移动场景下快速表达和被识别就更加不易。这些尝试大多在车厂各自的演示之中，车与车之间的无法交流，没有形成体系，也没有统一的标准。
（雪弗莱，图片来源于网络）
2
自动驾驶设计的交互是什么形式？
在新的趋势下，信息呈现发生了变化，新的场景新的表达方式，当然也会带来新的交互形式。交互是信息输入与输出的过程，每一次的转意就是一次交互的发生。那未来自动驾驶的交互形式会带来怎样的改变呢？
交互形式多通道结合
触控输入加视觉输出的方式在车载系统里已经比较常见，语音交互为主要输入，配合其他多通道交互形式逐渐向主流的交互趋势发展。交互形式根据交互对象的距离可以分为空间交互和界面交互。如手势交互、语音都是在一定距离下进行的输入形式，通过界面可视化或语音、声音形式的反馈完成交互。触控则是直接与物理反馈相连的输入方式，因此可以完成更加精准的操控。同时还可以看到一类趋势，相似输入节奏的交互方式更易于搭配，像手势和语音；但是当不同输入节奏的交互方式组合在一起时，使用者会更倾向于快速和精确的交互的方式，而放弃较缓慢的一方，例如语音和触控。在技术发展的趋势下，可能伴随自动驾驶成熟阶段的交互形式也会更加丰富，比如脑电波的控制、视线追踪。
交互形式情感化
目前公众普遍对自动驾驶技术不了解，甚至处于有点恐惧的初期阶段，如何使交互形式更为自然，能够让用户更能接受呢？
我们发现，情感化的设计能够以友好、亲近的方式引起公众的好感，增加他们的接受度，并消除恐惧感。车内以及车外的用户与自动驾驶车辆交互的过程中，情感化的设计能够提高人们在整个过程的信息理解程度，高效地促进交互流程的完成，确保安全。整体运用情感化设计的自动驾驶产品，会促使公众积极地体验或传播自动驾驶车辆。从长远来看能够改善公众对自动驾驶技术的整体感受，促进商业化。
那么具体如何使交互形式情感化呢？这里我们总结了三点设计方法。
1）在车内、车外与乘坐者或行人的交互过程中使用生活化口吻，比如使用一些轻快、平实的文字进行交流，使得信息接收者会将自动驾驶车辆当做是一个“朋友”，更加平等轻松的去使用或与其交互。
（Smart EQ For Two Concept 车内屏幕启动，
图片来源于网络）
2）在车外的人机交互中运用拟人化表情。通常通过表情化的车外屏幕信息在行车、行人过马路、乘客上下车等场景中使用。通过表情图形可以简单的传递信息，并可以显著提高自动驾驶车辆的友善度。
（Mazda Concept行人过马路场时车外表情，图片来源于网络）
3）通过车内的灯光、图像等氛围烘托的方法使得乘坐在其中的人能够获得与常规车辆不一样的乘坐体验。更加沉浸、融入式的体验能够提升乘客的乘坐感受，产生情感共鸣。
（Toyota Concept-I 车内灯光，图片来源于网络）
交互形式多场景
在前面我们提到，在自动驾驶的过程中，驾驶员的注意力和双手都得到解放，与此同时，驾驶员/乘客在其过程中将会出现不同的使用场景，不同场景的信息呈现是否一样？交互形式是否随之变化？这些都是设计师当下所会面临的问题。
作为移动的空间，自动驾驶车辆需要适应不同的场景需求。在独处场景下，自动驾驶体验强调个人感受，提供给乘坐者在车内从事休息、娱乐、工作的可能性。在多人乘坐场景下，自动驾驶体验强调人与人之间的交流和互通，提供乘坐者一个融洽的社交环境。一车多用，利用车内的布局、屏幕为不同场景提供与之匹配的交互方式，又能够随意切换调整，会是内饰设计师在未来非常重要的设计方向。
（Audi Long Distance Lounge会客厅，图片来源于网络）
未来的自动驾驶不仅仅要考虑车内环境与人的交互，车与外围环境的交互也尤为重要。车路协同是采用无线通信和新一代互联网等技术的新的交互形式。交互的范围不再局限在由人控制的车与车或车与人之间，而是全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。
针对自动驾驶的车辆，车路协同系统能让自动驾驶车辆实时获取全路网的信息，车-车、车-路进行信息共享和交互，以便实时地调整驾驶策略，提高自动驾驶的高效性和安全性。
（car-to-X，图片来源于网络）
3
自动驾驶设计的视觉表达风格会有什么改变？
视觉——连接
首先从意象上来看，车辆自动行驶在道路上，道路可以抽象为网，网由线构成，而道路、航路、经纬度，互联网、5G网等连接了世界，连接着每一辆车和人。
其次，连接这个意象通过线条元素表达在自动驾驶设计之中。不论是外观设计还是界面设计，都运用广泛。从汽车外观造型上来讲，多运用流线型的设计，既能够减少运动时产生的阻力，又能够表现汽车的运动感、速度感。从产品界面上来讲，线条能够形成画面的节奏感、律动感、科技感，非常符合自动驾驶等前瞻性产品的设计。
（BYTON，图片来源于网络）
从界面设计来看，运用丰富的线条技巧能够表现设计元素的质感、量感和空间感。同时，线条也可以形成画面的节奏感，节奏来自于运动。在设计中，我们可以对线条形状、排列的疏密等变化和差异进行排列组合，从而创造视觉上的节奏和韵律。
（BYTON，图片来源于网络）
视觉——光感
光的特点在于它的线性，同时又能够在高强度的情况下汇聚成点，随着距离和散射的介质产生晕染的效果，产生空间感，而且光也具有连续性和速度感。又因为车辆需要在各种环境下移动，光成为了最通用的表达手段，在白天夜间吸引别人的注意，反馈紧急情况，是车外和车内交互的常用方式。不仅如此，光效可以丰富空间层级。不同类型的光效渲染，会形成视觉差异。光效的颜色、形状和出现的位置会对设计表达的气氛产生很直接的影响，暖色调给人光明温暖的感觉，冷色调的给人科技炫酷的感觉。
(BYTON,图片来源于网络)
（BYTON，图片来源于网络）
从产品界面上来讲，光效在页面上以光源的形式出现，这样可以很容易抓住用户的眼球，吸引住用户的焦点，页面上需要重点强调的信息，就可以展现在光源附近，这时光效充当的就是引导用户的作用。
视觉—模块化
建立品牌独特的设计语言，用统一的视觉元素符号，通过多种材质构成贯穿车辆（车灯、中网、车身、车顶、玻璃、内饰、仪表中控等）的多个模块。
（BMW，图片来源于网络）
视觉—统一设计标准
自动驾驶模式开启的情况下会出现相关的状态提示操作，目前每个车厂的设计对这一类的图标定义表现都不太一样，用户的理解阅读效率不是很高。所以需要做到统一设计标准，减少用户学习成本。
（图片来源于网络）
基于以上的分享，可以看到自动驾驶已不同于传统人工驾驶，它将满足驾驶员/乘客在不同场景下的使用需求，不仅注重人与车之间的信息交流互动，同时也注重车与外围环境的信息交流。在未来，自动驾驶设计将会融合更多的新技术，超越我们已有的想象，为人们带来更优的用户体验。
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