如果没有人机界面，驾驶员将无法与自动驾驶汽车（AV）进行通信。此外，如果没有一个合适的人机界面系统设计，就不可能实现有效的人机对话。因此，在实现完全独立之前，汽车应该以最全面的方式与人沟通它们的意图。反过来说，随着此类系统的发展，司机和通勤者的要求也越来越高。汽车不仅应了解，告知并确保乘客安全，还应招待乘客。让我们找出如何创建汽车人机界面设计以满足人类和车辆的需求。
可靠的汽车HMI设计对人们的安全和视音频行业的发展至关重要
HMI功能
尽管面临种种挑战，但技术创新者和汽车公司都在热切期待自动驾驶汽车成为日常现实。根据Strategy Analytics最近的研究，到2050年，自动驾驶汽车产业的价值将达到7万亿美元。这意味着，汽车制造商有充分的理由研发自动驾驶汽车所需的所有系统。人机界面系统是其中一个关键组成部分。
HMI系统广泛用于汽车应用程序中，以用于传输大量的内部和外部信息，特别是在自动驾驶汽车中，HMI平台被用于车与车之间的通信。最重要的是，汽车HMI设计是高级驾驶员辅助系统（ADAS）的一部分，可以帮助汽车制造商确保提供与ADAS相关的服务。那么，汽车制造商和OEM在开发自动驾驶汽车概念时应遵循哪些人机界面设计原则？
为避免混淆，人机界面设计应尽可能地让人理解
由于HMI是负责通信并建立信任和安全性的自动驾驶汽车的大脑，因此界面和交互场景应该是明确的，而在自动驾驶汽车中，沟通失误可能是灾难性的。
清晰明确的HMI设计对于3级自动驾驶来说尤为重要。在较低级别的自动驾驶中，ADAS功能（如自适应巡航控制（ACC）和变道辅助（LCA））等功能首先反映了汽车人机界面设计的改进。
HMI与自动驾驶的互联
资料来源：HARMAN International – 自动驾驶需要HMI开发模式的转变
在设计人机界面时，在考虑以下方面之前，将不考虑任何级别的驾驶自动化：
- 乘客应该知道汽车的当前性能、哪些功能被启用、哪些功能被关闭；
- 如果车辆要求乘客采取特定措施，则应告知乘客；
- 乘客应该充分了解车辆如何与当前的驾驶环境相互作用；
- 在手动和自主模式之间切换时，应该采用标准化的方法来显示信息并启用功能。
HMI界面设计以提高可用性非常具有挑战性，但对于AV的未来至关重要
对于HMI设计人员而言，最具挑战性的任务之一是确保自动驾驶汽车在现实世界中的可用性。为了完成与同时接近南极和北极的任务，OEM需要将汽车转变为移动计算站，同时使其易于驾驶和管理。这就是制造商有时对HMI系统设计采用简约方法的原因。但是，这引出了下一个问题：安全，舒适和有效驾驶中最少的HMI元素是什么？尚无明确答案。
创建HMI自动驾驶汽车设计最困难的部分是缺乏标准化，这会导致驾驶者感到困惑和驾驶新车时出错的危险情况。让我们以流行的自动巡航控制和换道辅助功能为例。例如，不同的制造商使用不同的HMI设计元素来告知驾驶员转向过于靠近左侧车道边界。人机界面系统设计的一致性对于在AV中提供可用性至关重要。
考虑驾驶员的年龄是车辆可用性的另一个微妙但至关重要的问题。在汽车HMI设计中，视觉指示的大小和颜色，音量和听觉指示的频率应根据驾驶员的年龄而变化。最重要的是，现代汽车监视乘客和驾驶员健康状况的能力也应在HMI界面设计中得到体现。
人机界面设计应使驱动程序始终处于循环中，以赢得他们的信任
两项关于自动驾驶汽车信任度的调查结果
资料来源：Statista –自动驾驶致命事故损害信任
对于自动驾驶汽车，信任与当今汽车的汽油一样至关重要。对自动驾驶概念的信任意味着对汽车将安全，无噪音地驾驶到目的地，按照驾驶员的期望行事，并从高端功能中提供愉快体验的信心。在这种情况下，创建HMI自主车辆设计意味着在人与车辆之间设计近乎绝对的信任。
遵循以下人机界面设计原则可提高驾驶员的信任度：
- 告知乘客有关AV使用阶段（使用前，学习，驾驶等）的信息
- 告知乘客自动驾驶事件（进入车辆，激活，手动模式，过渡模式，自动驾驶模式等）
- 考虑影响信任的因素，例如请求反馈，通知错误以及提供机密性和自定义
- 在用户交互过程中调整HMI设计元素
HMI自动驾驶汽车系统必须向乘客保证自动驾驶汽车完全负责这种情况并了解周围环境。在实践中应该如何看待？首先，系统应该能够与交通参与者进行通信。然后，HMI设计人员的任务是根据前面提到的原理通知用户，但避免数据过载，因为这也会降低信任度。
HMI系统设计应提高人员意识并最大程度地减少自动化方面的不确定性
在人机界面系统设计的每个阶段，我们都强调了驾驶员意识的重要性。在整个旅程中，驾驶员应了解车辆的性能、及时接收警告，并在车辆或路况需要时监控道路路况。如果车辆或道路条件需要它，在所有这些任务中，人机界面是一个有效的中介。
根据驾驶自动化水平的不同，自动驾驶汽车中的HMI设计应允许用户在不同程度上监视、识别和控制汽车。向驾驶员提供清晰、及时的信号、以告知驾驶员车辆可能需要人机交互，这是安全自动驾驶的坚实基础。而且，未来的汽车应该理性地解释人类的反应。这包括如果系统识别人类的方向是危险的，就忽略它们。
人机界面设计应提供舒适性，同时减轻压力和增加信息娱乐功能
对于驾驶自动驾驶汽车的人来说，舒适意味着什么？首先，这是缺乏身体和心理压力。其次，这是一个高端的信息娱乐系统，使驾驶更加愉快。最后，个性化的用户体验才是最重要的。
与缺乏信任类似，来自驾驶的压力主要是由于自动驾驶汽车的行为不符合乘客的期望而引起的。一个正确设计的HMI不会扰乱我们的思想，也不会让人捉摸不定。在许多情况下，使用手动驾驶时，驾驶员知道在道路上发生特殊情况时该怎么办。在自动驾驶中，通过语音命令和声像通信，驾驶员应该能够询问并接收关于车辆将要做什么的充分反馈。
当HMI设计师尊重安全的基本需求时，乘客实际上可以感到舒适和放松。在这之后，是时候进行个性化的方法，设计人机界面以提供难忘的用户体验。以大众汽车的自动驾驶电动概念车Sedric为例，Sedric要求乘客放松身心，我们只需要安心坐在车内，享受旅程即可。而在车内设置屏幕（如，高分辨率OLED显示器），我们的旅程就可以迅速变为数字。这种HMI显示设计允许我们播放电影、进行视频通话、查看导航图以及探索其他增强现实和娱乐选项等。
为了设计安全舒适的HMI，汽车制造商和OEM必须克服众多挑战并找到正确的方法。必须找出如何、在何处以及何时将数据转换为可操作的信息。然后，HMI设计人员应考虑何时显示特定信息，以在车辆、环境和驾驶员之间进行安全有效的通信，且不要忘记HMI设计方法的一致性。
一旦所有这些挑战都得到充分解决，自动驾驶汽车将以新的动力发展。HMI设计可以充当催生自动驾驶未来的催化剂。
