無人駕駛汽車HMI外屏設(shè)計(jì)趨勢(shì)

無人駕駛汽車取代傳統(tǒng)汽車這一劃時(shí)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(rèn)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(jì)需要有效區(qū)分。研究表明，行人對(duì)無人駕駛汽車的安全感知低于傳統(tǒng)汽車。HMI外屏將彌補(bǔ)行人與無人駕駛汽車交互方式的缺失，例如手勢(shì)、表情和語言。

HMI外屏設(shè)計(jì)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(jì)，HMI外屏設(shè)計(jì)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(jì)方案。其中，吳恩達(dá)團(tuán)隊(duì)的Drive.ai將于2018年7月在美國(guó)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(jì)語言包括安全警示文字和圖標(biāo)。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(dá)認(rèn)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(duì)無人出租車的辨識(shí)度。同時(shí)，通過在社區(qū)中進(jìn)行的對(duì)安全警示外屏的宣傳，讓當(dāng)?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(diǎn)認(rèn)為HMI外屏的設(shè)計(jì)語言需要簡(jiǎn)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(tuán)隊(duì)榮獲最佳HMI設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。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(jì)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(dāng)卡車處于跟隨狀態(tài)時(shí)，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(fēng)險(xiǎn)上升。當(dāng)卡車意圖超車時(shí)，燈帶亮起部位向超車方向移動(dòng)并改變?yōu)槌壬?。?dāng)超車或轉(zhuǎn)向行為發(fā)生時(shí)，燈帶的最末端將亮起并閃爍，同時(shí)承擔(dān)了轉(zhuǎn)向燈功能。



▲自上而下：遠(yuǎn)距跟隨、近距跟隨、向左換線和右轉(zhuǎn)（Benderius 等，2018）Benderius 等對(duì)HMI外屏設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)性和一致性發(fā)表了看法。

符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

HMI外屏設(shè)計(jì)需要符合既定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和慣例。與現(xiàn)有車輛和信號(hào)系統(tǒng)有巨大差異的設(shè)計(jì)，將面臨長(zhǎng)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(huì)議上，通過了聯(lián)合國(guó)公路交通條約。該條約規(guī)范了各成員國(guó)的車輛和信號(hào)規(guī)范。該條約現(xiàn)時(shí)被70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)批準(zhǔn)。



▲維也納公路交通公約締約國(guó)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(jì)元素（例如方向盤、踏板和速度計(jì)）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(jì)分別針對(duì)卡車乘員和其他車輛。內(nèi)屏設(shè)計(jì)側(cè)重顯示當(dāng)前時(shí)間和抵達(dá)時(shí)間等乘員感興趣的信息。外屏設(shè)計(jì)符合現(xiàn)有交通信號(hào)法規(guī)，承擔(dān)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(jì)思路，普修設(shè)計(jì)認(rèn)為，無人駕駛時(shí)代的HMI外屏設(shè)計(jì)兼有傳達(dá)駕駛意圖和安全警示的意義。

無論是采用文字/圖標(biāo)設(shè)計(jì)還是傳統(tǒng)的燈光信號(hào)設(shè)計(jì)，安全警示必須被清晰、準(zhǔn)確和迅速地傳達(dá)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(jì)須只要求最低限度的訓(xùn)練。我們將在之后的文章中詳細(xì)介紹警示設(shè)計(jì)有效性的各種元素（例如，顏色、閃爍評(píng)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.