無人駕駛汽車HMI外屏設(shè)計趨勢

無人駕駛汽車取代傳統(tǒng)汽車這一劃時代的轉(zhuǎn)變堪比歷史上的汽車代替馬車的過程。業(yè)界普遍認為，在無人駕駛汽車徹底取代傳統(tǒng)汽車之前，兩者的設(shè)計需要有效區(qū)分。研究表明，行人對無人駕駛汽車的安全感知低于傳統(tǒng)汽車。HMI外屏將彌補行人與無人駕駛汽車交互方式的缺失，例如手勢、表情和語言。

HMI外屏設(shè)計語言：更多還是更少？

相比常見的中控、內(nèi)飾和內(nèi)屏設(shè)計，HMI外屏設(shè)計還處于早期探索階段。奔馳、尼桑、谷歌Waymo和最近的Drive.ai相繼提出了基于汽車外屏的視覺和聽覺設(shè)計方案。其中，吳恩達團隊的Drive.ai將于2018年7月在美國得州弗里斯科市開始提供公共無人出租車服務(wù)。

Drive.ai采用的商務(wù)車型以亮橘色為主要色調(diào)，并在汽車的前臉和兩側(cè)設(shè)有液晶外屏。如下圖所示，外屏的設(shè)計語言包括安全警示文字和圖標。外屏主要展示的是無人汽車自身的意圖，例如等待行人通過、上下客、超車和并線。





▲ Drive.ai安全警示外屏（Ng, 2018）

吳恩達認為，在公共無人出租車服務(wù)模式下，不僅需要考慮車內(nèi)乘客的安全，也需要考慮行人和其他車輛的安全。采用亮橘色的外觀可以大大提高行人對無人出租車的辨識度。同時，通過在社區(qū)中進行的對安全警示外屏的宣傳，讓當?shù)鼐用窳私飧鞣N外屏信息的含義。

我們注意到，有另外一種觀點認為HMI外屏的設(shè)計語言需要簡潔，并且不能與現(xiàn)有的道路安全法規(guī)產(chǎn)生沖突。2016 年 Grand Cooperative Driving Challenge (GCDC) 比賽在荷蘭赫爾蒙德舉行，由瑞典查爾姆斯理工大學(xué)組成的團隊榮獲最佳HMI設(shè)計獎。查爾姆斯無人駕駛卡車采用了一種與Drive.ai不同的HMI外屏設(shè)計思路。



▲查爾姆斯無人駕駛卡車（圖紅色燈帶，Benderius 等）

卡車前臉設(shè)有一條燈帶。燈帶向左右兩側(cè)延申并取代了轉(zhuǎn)向燈。前車駕駛員可透過后視鏡觀察到卡車的意圖。如下圖所示，當卡車處于跟隨狀態(tài)時，燈帶的中心位置亮起并顯示白色。隨著跟隨距離的縮短，白色區(qū)域?qū)⑼仍龃笠蕴崾緷撛谧肺诧L險上升。當卡車意圖超車時，燈帶亮起部位向超車方向移動并改變?yōu)槌壬?。當超車或轉(zhuǎn)向行為發(fā)生時，燈帶的最末端將亮起并閃爍，同時承擔了轉(zhuǎn)向燈功能。



▲自上而下：遠距跟隨、近距跟隨、向左換線和右轉(zhuǎn)（Benderius 等，2018）Benderius 等對HMI外屏設(shè)計的標準性和一致性發(fā)表了看法。

符合國際標準

HMI外屏設(shè)計需要符合既定國際標準和慣例。與現(xiàn)有車輛和信號系統(tǒng)有巨大差異的設(shè)計，將面臨長期的行政與法律審批過程。在1968年通過的維也納道路交通會議上，通過了聯(lián)合國公路交通條約。該條約規(guī)范了各成員國的車輛和信號規(guī)范。該條約現(xiàn)時被70多個國家和地區(qū)批準。



▲維也納公路交通公約締約國家和地區(qū)

內(nèi)、外屏信息一致性

未來的無人駕駛汽車將不設(shè)置傳統(tǒng)駕駛席。諸多傳統(tǒng)HMI內(nèi)屏設(shè)計元素（例如方向盤、踏板和速度計）將不復(fù)存在。未來HMI內(nèi)屏需要展示與外屏一致的信息。查爾姆斯無人駕駛卡車的內(nèi)外屏設(shè)計分別針對卡車乘員和其他車輛。內(nèi)屏設(shè)計側(cè)重顯示當前時間和抵達時間等乘員感興趣的信息。外屏設(shè)計符合現(xiàn)有交通信號法規(guī)，承擔了與其他車輛溝通的職能。



▲智能內(nèi)屏和抬頭顯示器

結(jié)語

綜合以上兩種HMI外屏設(shè)計思路，普修設(shè)計認為，無人駕駛時代的HMI外屏設(shè)計兼有傳達駕駛意圖和安全警示的意義。

無論是采用文字/圖標設(shè)計還是傳統(tǒng)的燈光信號設(shè)計，安全警示必須被清晰、準確和迅速地傳達到信息接收方。在現(xiàn)代道路交通系統(tǒng)中，任何有效的警示設(shè)計須只要求最低限度的訓(xùn)練。我們將在之后的文章中詳細介紹警示設(shè)計有效性的各種元素（例如，顏色、閃爍評論和警示文字）。

Ng, Andrew. “Self-Driving Cars Are Here.” Andrew Ng (Medium Blog), May 7, 2018.
Benderius, O. C. Berger, and V. Malmsten Lundgren. “The Best Rated Human-Machine Interface Design for Autonomous Vehicles in the 2016 Grand Cooperative Driving Challenge.” IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 19, no. 4 (April 2018): 1302–7.