01
什么是HMI？
HMI是人机界面的缩写，人机界面，也称为人机界面。人机界面(也称为用户界面或者用户界面)是系统与用户进行交互和信息交换的媒介，它实现了信息内部形态与人类可接受形态之间的转换。人机界面存在于所有涉及人机信息交换的领域。
02
汽车人机界面的前世
汽车的人机界面其实在汽车诞生的时候就已经存在了。
//第一代：机械仪表盘
1980年以前，第一代仪表盘为机械核心仪表，一般包括车速表、转速表、油压表、水温表、燃油表、充电表等。汽车仪表还需要配备稳压器，以稳定仪表电源的电压，抑制波动范围，保证汽车仪表的精度。汽车仪表盘在产生之初，主要是传统的热感式和动磁式，显示的信息极其有限，所以充当了通信器车辆物理信息。
机械时期的汽车中控台照搬了飞机的中控布局，以物理按键为主要功能，简单朴素，只能满足驾驶的基本需求。中控台没有屏幕，没有交互功能。
//第二代：电动仪表盘小型中控面板。
电动仪表盘诞生于上世纪90年代，从真空荧光显示屏(VFD)到液晶显示屏(LED)和小尺寸薄膜晶体管显示屏(TFT)，显示屏上显示的信息更清晰、更快捷。目前市场上电气仪表数量最多，一般机械仪表与数字仪表相结合。例如，指针用于车速和转速的信息，led用于指示灯的信息，TFT屏幕用于其他信息。
//第三代：全数字仪器
汽车仪表盘领域不断追求更新，于是划时代的全数字液晶仪表盘应运而生，也就是我们常说的虚拟仪表盘。全数字汽车仪表盘用一整块液晶显示屏代替传统的指针和刻度，所有信息都通过这块屏幕显示。更强大、更符合逻辑的信息显示，驾驶者可以更快地接收信息，提高驾驶安全性，并根据个人喜好调整相应的参数。
2007年，iPhone问世，其大屏幕、轻薄机身、高清显示、可安装应用等特点引领了整个行业的变革。随着电动汽车行业的快速发展，智能AI和人机交互的概念不断涌现，用户中控台的需求和功能多样性变得越来越复杂。2013年上市的特斯拉Model S是驾驶舱中最惊艳的17英寸屏幕。超高的分辨率、流畅的操作和漂亮的UI设计让特斯拉迅速获得了忠实的追随者。正如苹果手机颠覆了传统手机行业，特斯拉也改变了传统汽车行业。
//第四代：HUD显示屏
从上世纪80年代开始，HUD技术就开始应用于汽车领域，直到现在才逐渐崭露头角。HUD(平视显示器)，又称抬头显示系统。它可以将重要信息映射到挡风玻璃上的全息半透半反镜上，让驾驶员不用低头就能看清重要信息。
03
自动驾驶时代，人机界面的设计理念
作为一种交通工具，汽车承载着一个强制人机关系从其诞生之日起，就是机器具有强大的约束力司机必须服从机器，严格遵循机器规定的技术和动作。在传统汽车中，司机的首要任务是驾驶，核心需求是司机驾驶安全。支持和辅助驾驶自然成为HMI的核心功能。而自动驾驶技术中没有驾驶员，那么原本的HMI设计目标自然也就失去了意义。HMI在产业发展中会产生哪些新的设计思路？
//给u
HMI应该总是在合理的时间内通知用户当前的状态，并提供适当的反馈。这在用户驾驶时尤其重要。如果系统在没有通知驾驶员的情况下采取行动，很可能会打扰驾驶员，造成不良后果。在驾驶过程中，驾驶员实际上是在控制汽车的各种行为。这不仅是一种控制，也是一种反馈，控制汽车的功能，反馈功能的结果。
//遵守安全至上
HMI系统的主要优点是它可以帮助我们避免事故。现代汽车配备了传感器，可以收集信息，然后用它来跟踪驾驶状况。HMI系统可以实时监控交通状况，防止交通碰撞和事故的发生。系统对条件的反应包括：
反应型：系统会通知驾驶员发生了什么，比如胎压低或者疲劳驾驶，提醒驾驶员。
主动：系统分析情况，预测可能发生的情况，并根据潜在的不利条件向驾驶员发出警告。比如系统分析天气情况，建议用户避免在冰天雪地中行驶。在设计系统响应时，重要的不是为用户提供大量的信息，而是制定可靠的提示策略。
给用户的反馈内容应该是：
有价值：用户只看到自己关心的反馈。
及时性：反馈应该在需要的时候准确地发送给用户。
准确性：在设计反馈时，必须遵循模块化和格式塔原则，保证用户能够快速理解反馈表达的含义。
//最小化认知负荷
认知负荷是使用一个系统的心理和思维成本。对用户来说成本越低，使用起来就越方便。当一个车载系统需要很大的认知负荷时，说明这个系统还有很大的提升空间。
首先，唐不要试图强迫用户记住关于汽车驾驶的信息。众所周知，用户可以短时记忆不能记住很多信息，尤其是很多令人困惑的功能或抽象概念。提前考虑用户在行驶过程中可能遇到的问题，比如车厢温度是多少？你现在在听什么音乐？如何导航到目的地？基于这些场景和问题，系统可以回答用户问题。
其次，在现有心智模型的基础上构建HMI是非常重要的。为什么大部分汽车都有类似的仪表和中控？其实这些都是用户与汽车交互中固有的使用习惯。他们遵循一种熟悉的设计方法，以尽量减少学习如何使用系统所需的工作量。
//减少不必要的干扰
越来越多的智能汽车推出了各种车载语音助手。这些助手使用声音而不是触摸作为用户与系统交互的主要媒介，并使用它来控制场景，如切歌、打电话和调节温度。
//不言自明的导航体验
可发现性(发现系统中的特定特性)和导航体验应该是设计的最高层次。比如现在很多车载系统面临的操作层次太多，用户需要多次点击才能找到自己需要的功能。通过仔细规划信息架构，将常用功能放在第一层，可以避免这个问题。
提高视觉效果。在注重美观和适用性的影响下，设计师可以提高系统和用户的视觉效果对系统的感知。
关注用户满意度。当设计师试图在真实用户或潜在用户中测试可用性时，他们应该问这样的设计让你感觉如何？"如果用户体验不舒服，设计师可以提出更具体的问题，找出需要改进的地方。
04
未来发展趋势
现在，人机交互就是图形用户界面交互。我们在手机上常见的Windows操作系统和ios、Android操作系统都是非常低级的图形用户界面。在这个阶段，计算机接收用户的各种输入形式，向用户输出的形式也是多样化的。因此，用户在不断发出新挑战的同时，也带来了更多新的商机。
//虚拟与现实的无缝连接
汽车大屏的下一个趋势是汽车大屏到全屏所承载的增强现实体验。单词全屏从2017年开始就异常火爆。屏幕体验越大越好，越科学。不难预见，未来除了屏幕技术，车内大屏幕应该会通过ar增强现实辅助驾驶操作，实现人机交互的无缝衔接。
//无意识的无缝交互体验
人机界面的创新是消费科技产品进步的核心。在这个领域，近年来最流行的概念大概是自然人机交互。苹果的多点触控交互设计，VR/AR中的动作捕捉和空间定位，人工智能产品中常用的语音交互都强调直观的界面，即直观自然的交互体验，不需要太多的学习就可以使用。在汽车领域的应用形式有：上车前汽车掌纹解锁、指纹激活和人脸识别、指纹识别一键激活增强防盗功能；座椅位置、后视镜角度、温度调节、个性化导航设置、车联网/统一个人账户等。上车后。
//自然语音交互
在车辆环境中，语音交互的成熟可以改变许多现有车辆HMI设计的水平。自然的语音交互增加了产品的易用性和交互的垂直度，大大提高了用户粘性。
//汽车介电材料的智能演绎
智能表面集成数字交互技术是未来汽车材料的发展方向。通过特殊的媒体材料增加数字交互功能，整合灯光、传感、触摸、振动、数字显示、手势或语音控制等形式，获取反馈和响应，打造全新形式的交互下一代智能表面。汽车的智能表面交互设计正在结合更多的场景，实现更丰富的交互。
皮革作为重要的汽车内饰材料，尤其是座椅面料，能够满足消费者追求室内美观和舒适。通过智能皮革和电子传感器的结合，可以显示各种灯光和图案，通过手指的触摸和滑动可以调节温度和灯光。
塑料和金属材料也在大规模智能化。手势触摸和光屏显示正在将金属和塑料结合起来，在汽车触摸中发挥更大的作用。
此外，用于汽车天窗、车门、车门装饰条的智能玻璃，集成在车门和门把手中的新材料，用于汽车座椅和装饰件的智能织物等。都将为未来的概念车带来巨大的创新体验和震撼。
HMI赛道潜力无限，每一次创新技术的迭代都影响着背后供应链的巨大价值洼地。那么，后市场的小伙伴们准备好了吗？
审计福冈江
