《汽车人机交互评价方法》龚在研，马钧著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《汽车人机交互评价方法》

【作　者】龚在研，马钧著

【丛书名】汽车智能座舱研发书系

【页 数】 188

【出版社】 北京：机械工业出版社 , 2023.01

【ISBN号】978-7-111-71594-8

【价 格】99.00

【分 类】汽车工程-人-机系统-评价

【参考文献】 龚在研，马钧著. 汽车人机交互评价方法. 北京：机械工业出版社, 2023.01.

图书封面：

图书目录：

《汽车人机交互评价方法》内容提要：

本书内容分为三个部分。第一部分主要介绍汽车人机交互的发展及其评价的现状与挑战，指出行业中需要一套全面的、系统的、可量化的汽车人机交互评价方法，开提出了三维正交评价体系。第二部分是对评价指标的全面阐释与深度讨论。其中，第4章介绍了7个一级评价指标的由来。第5~7章介绍了3个理性的评价指标，分别是有用性、安全性、高效性。第8~11章介绍了4个感性的评价指标，分别是认知、智能、价值、审美。第三部分介绍了该套人机交互评价体系在汽车研发流程中的应用。

《汽车人机交互评价方法》内容试读

第1章

人机交互是汽车发展的重要方向

1.1人机交互.与汽车人机交互

1.1.1什么是人机交互

人机交互是一门研究供人们直接使用的交互式机器系统的设计、评价、实施及其他相关现象的学科。

人机交互的英文是Human-computer interaction,缩写HCI,即人与计算机的交互，或者是Human-machine interaction,缩写HMI,即人与机器的交互。理论上讲，

机器的范围大于计算机的范围，即HMI的范围大于HCI的范围，但纯机械的交互

系统（如老式保险柜的密码锁）在生活中变得越来越少，也不是人机交互研究的

重点。因此，无论是学术研究还是工程应用领域，HCI与HMI的范围通常都是一

致的，不需要做区分。在汽车相关的人机交互领域，人们通常习惯性地使用HMI

这一说法。

人机交互适用于各个领域，不仅包括计算机、手机、汽车，还可以包括家用电器、工业设备、公共场所的大型互动设备。因此，人机交互的定义有一定的模糊性。仅对于汽车而言，我们完全可以做出更加精确的定义，明确汽车人机交互包括什么，不包括什么。

1.1.2什么是汽车人机交互

汽车人机交互是用于实现人与汽车之间传递动态的信息和情感的系统，驾驶主任务除外。

汽车人机交互评价方法

传递信息是汽车人机交互最基本的作用。信息既包括驾驶员或乘客输入给汽车的指令，也包括汽车输出给驾驶员或乘客的文字、图像和语音等内容。例如，在设置导航目的地的任务中，人与车之间传递的信息主要可以包括：驾驶员用语音说出“导航到×××目的地”；中控屏上显示出相关的目的地列表；驾驶员用手指点击这个列表中正确的地址；开始导航，中控屏上显示行驶方向的指引。在进行具体交互设计的时候，这个例子中所提到的每一步的信息，还需要拆分到更加细致的程度。

传递情感是汽车人机交互中较晚产生的一类应用。用来传递情感的交互，通常并不包含明确的信息，或者只包含非常少量的信息，但它可以用较为复杂的形式来传递情感。这些情感可以是科技感、豪华感、温馨舒适的感觉、自然放松的感觉，甚至可以是更加具体和明确的情感。传递情感的交互主要有车内动态的氛围灯光、屏幕上渲染氛围的动画等。在其他领域的人机交互中，情感传递的交互通常不被重视，但它在汽车人机交互中的作用十分重要，并且重要程度会越来越高。

无论是信息还是情感，它们必须是动态的，才能符合汽车人机交互的定义范畴。例如，迎宾踏板上的一行文字虽然是信息，但它是静态的，不属于人机交互；座椅上精美的缝线虽然烘托了豪华的氛围，但它也是静态的，不属于人机交互。

汽车人机交互不包括驾驶主任务，即驾驶汽车本身的基本过程。具体而言，就是不包括方向盘的位置、尺寸，驾驶时的转向手感，也不包括离合器踏板、加速踏板和制动踏板的脚感，还不包括手动挡车型换挡的手感。其实，驾驶主任务当然也需要人与车之间的沟通，而且这些沟通不仅决定了一辆车的驾驶特性，还可能影响驾驶安全。然而，驾驶主任务中的交互是汽车动力性与操控性的组成部分，在汽车研发中由动力总成和底盘的相关部门负责。汽车人机交互作为汽车中的新兴领域，没有必要将这个已有百年发展历史的领域纳入其中。此外，有些与驾驶主任务相关度很高的功能，处在汽车人机交互定义的模糊地带。在传统的设计下，它们通常不被纳入汽车人机交互的研究范围，例如自动挡车型的挡位选择、转向柱上的转向灯拨杆、刮水器拨杆等。但是，如果这些功能使用了创新的操作方式，汽车人机交互的研究者也应当对它们有所关注，例如旋钮式换挡、中控屏内的刮水器控制等。

根据上述定义，汽车人机交互的范围是可以被拓展的。例如，一个没有任何动态效果的车内氛围灯条，不属于人机交互的范围，可一旦它能够随着导航指引的方向显示出流动的效果，那么这个灯条就属于人机交互的范围了。在进行汽车人机交互的研究与设计时，我们不应该仅仅将注意力局限在相对传统的按键、屏幕、语音控制上，也可以去思考如何将更多的功能和硬件纳入人机交互的范围中来。

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第章人机交互是汽车发展的重要方向心

1.2汽车人机交互的发展过程

1.2.1发展历史

在过去的100年时间里，汽车人机交互的功能逐步扩展，普及度渐渐提高。而在2010年至今，汽车人机交互迎来了前所未有的快速发展，成为汽车产品中最重要的模块之一。

从20世纪20年代开始，无线电收音机进入了汽车座舱。1923年，美国车身制造商Springfield和英国Daimler为汽车提供原装的收音机，价格高达车辆价格的约25%。驾驶员需要使用旋钮来调节音量和频道。30年代晚期，车载收音机出现了用按键选择电台的交互方式。1966年，福特Thunderbird首次将按键设置在了方向盘的辐条上，用来控制定速巡航，如图1.1所示。随后便有越来越多的电子元器件加入到了车载系统中，例如车载电话、无线电通信设备和卫星导航等装置的集成，使汽车座舱实现了电子电气化。20世纪70年代开始，虚拟显示单元逐步被广泛应用在大众生活的方方面面。1986年，美国通用汽车公司推出别克Riviera汽车，搭载了可触摸中控屏“图形控制中心”，如图1.2所示，以中控屏为控制中心的人机交互系统初见端倪，但由于当时电子与通信技术还不够发达，人机交互的中控屏

并未迅速普及。1999年，德国戴姆勒公司推出梅赛德斯-奔驰S级轿车，带有一块

非触摸式的彩色中控屏，被称为“Command系统”，成为车载中控屏快速发展的起

图1.1福特Thunderbird(1966年)的方向盘按键（来源：Ford Motor Company)

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汽车人机交互评价方法

点，如图1.3所示。

THE GRAPHIC

CONTROL CENTER

图1.2别克Riviera(1986年)的可触摸中控屏“图形控制中心”

(来源：General Motors Company)

95·色日

图1.3梅赛德斯-奔驰S级(1999年)的非触摸式中控屏

“Command系统”（来源：Mercedes-Benz Group)

进入21世纪10年代，汽车人机交互开始快速发展。2011年，基于Nuance语音识别技术的福特Syc系统可以支持超过1万条语音控制指令，标志着语音控制开始从简单的机械式指令走向自然语言理解。2012年，特斯拉推出了其首款大规模量产的车型Model S。它的中控区域只有一块17in(1in=25.4mm)触摸屏，集成了更多互联网内容，也取代了传统中控区域的按键和旋钮，标志着中控屏成为车内人机交互的核心，如图1.4所示。2016年，上汽集团发布了定位为“全球首款

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第章人机交互是汽车发展的重要方向一

量产互联网汽车”的荣威RX5。它搭载了由上汽与阿里巴巴联合打造的斑马操作

系统，让地图和娱乐内容真正做到实时在线，提出了地图为桌面的交互框架，拥有了能够理解自然语言的语音控制系统，并且连续多年为用户提供系统远程升级服务，如图1.5所示。2020年之后，人机交互已经成为几乎所有汽车产品的重要功能模块，是消费者选择汽车最重要的考虑因素之一。2021年，在中国新发布和新改款的乘用车中，可触摸式中控屏的渗透率达到92.5%，语音控制达到86.0%。即便是5万元左右的低端车型，一般也会配备中控屏幕和语音控制系统。

咖

图1.4特斯拉Model S(2012年)的17in中控大屏（来源：Tesla,Inc.)

图1.5荣威RX5(2016年)搭载斑马操作系统（来源：上汽荣威）

1.2.2主流产品形态

汽车人机交互的发展也是对人类感官通道的拓展。按键使用了人少量的视觉和触觉，中控屏大大拓宽了视觉通道所传达的信息量，语音控制则将听觉的通道充分

汽车人机交互评价方法

利用起来。这一发展过程提升了交互的效率，体现出了“以人为本”的设计进化思维

当前，一辆典型汽车的人机交互系统由中控屏、仪表屏、中控区域按键、方向盘按键、语音控制系统等组成，如图1.6所示。中控屏是大多数汽车人机交互系统的核心设备。利用层级结构的设计，它可以用有限的面积显示几乎无限的信息。可触摸的屏幕操作非常直观，它既是输入设备，也是输出设备。仪表屏由传统汽车的机械式仪表演变而来。除了显示传统仪表的行车必需信息，仪表屏还可以显示地图、导航、音乐等内容，让驾驶员更加高效地了解这些信息。中控区域按键是传统汽车人机交互最重要的组成部分，但随着中控屏尺寸的增大和功能的扩充，越来越多的实体按键被中控屏所取代，甚至有些车辆已经完全没有中控屏区域的按键了。方向盘按键可以让驾驶员在手掌不离开方向盘的情况下，只移动拇指就能够进行操作，提升了便利性与安全性。语音控制在汽车人机交互中扮演着越来越重要的角色，它的交互方式更加自然，和人与人之间的交谈非常相似。一些车型已经可以通过语音控制座舱内几乎所有的功能。

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拾头显示器

(HUD)

仪表屏

副驾屏

方向盘按键

中控屏》中控区域按键

图1.6典型的汽车人机交互系统产品形态

此外，有些车辆的人机交互系统还包括抬头显示器(HUD)、下控屏、副驾屏

等。抬头显示器通过光线反射将信息以虚像的形式投在风窗玻璃之外。驾驶员可以在视线不离开道路的情况下，阅读这些信息，从而提升驾驶安全性。抬头显示器使

用增强现实(AR)技术之后，还可以将虚拟的图形叠加在真实的道路上，让驾驶

员在正前方看到更加丰富、直观的信息。下控屏是在中控屏下方的屏幕，用来取代大部分或全部的中控区域按键。下控屏内的层级结构较为简单，使用逻辑更加接近按键，而非中控屏。副驾屏为前排乘客显示信息，包括音乐、视频、游戏等。前排

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···试读结束···