无人驾驶汽车HMI外屏设计趋势

无人驾驶汽车取代传统汽车这一划时代的转变堪比历史上的汽车代替马车的过程。业界普遍认为，在无人驾驶汽车彻底取代传统汽车之前，两者的设计需要有效区分。研究表明，行人对无人驾驶汽车的安全感知低于传统汽车。HMI外屏将弥补行人与无人驾驶汽车交互方式的缺失，例如手势、表情和语言。

HMI外屏设计语言：更多还是更少？

相比常见的中控、内饰和内屏设计，HMI外屏设计还处于早期探索阶段。奔驰、尼桑、谷歌Waymo和最近的Drive.ai相继提出了基于汽车外屏的视觉和听觉设计方案。其中，吴恩达团队的Drive.ai将于2018年7月在美国得州弗里斯科市开始提供公共无人出租车服务。

Drive.ai采用的商务车型以亮橘色为主要色调，并在汽车的前脸和两侧设有液晶外屏。如下图所示，外屏的设计语言包括安全警示文字和图标。外屏主要展示的是无人汽车自身的意图，例如等待行人通过、上下客、超车和并线。





▲ Drive.ai安全警示外屏（Ng, 2018）

吴恩达认为，在公共无人出租车服务模式下，不仅需要考虑车内乘客的安全，也需要考虑行人和其他车辆的安全。采用亮橘色的外观可以大大提高行人对无人出租车的辨识度。同时，通过在社区中进行的对安全警示外屏的宣传，让当地居民了解各种外屏信息的含义。

我们注意到，有另外一种观点认为HMI外屏的设计语言需要简洁，并且不能与现有的道路安全法规产生冲突。2016 年 Grand Cooperative Driving Challenge (GCDC) 比赛在荷兰赫尔蒙德举行，由瑞典查尔姆斯理工大学组成的团队荣获最佳HMI设计奖。查尔姆斯无人驾驶卡车采用了一种与Drive.ai不同的HMI外屏设计思路。



▲查尔姆斯无人驾驶卡车（图红色灯带，Benderius 等）

卡车前脸设有一条灯带。灯带向左右两侧延申并取代了转向灯。前车驾驶员可透过后视镜观察到卡车的意图。如下图所示，当卡车处于跟随状态时，灯带的中心位置亮起并显示白色。随着跟随距离的缩短，白色区域将同比增大以提示潜在追尾风险上升。当卡车意图超车时，灯带亮起部位向超车方向移动并改变为橙色。当超车或转向行为发生时，灯带的最末端将亮起并闪烁，同时承担了转向灯功能。



▲自上而下：远距跟随、近距跟随、向左换线和右转（Benderius 等，2018）Benderius 等对HMI外屏设计的标准性和一致性发表了看法。

符合国际标准

HMI外屏设计需要符合既定国际标准和惯例。与现有车辆和信号系统有巨大差异的设计，将面临长期的行政与法律审批过程。在1968年通过的维也纳道路交通会议上，通过了联合国公路交通条约。该条约规范了各成员国的车辆和信号规范。该条约现时被70多个国家和地区批准。



▲维也纳公路交通公约缔约国家和地区

内、外屏信息一致性

未来的无人驾驶汽车将不设置传统驾驶席。诸多传统HMI内屏设计元素（例如方向盘、踏板和速度计）将不复存在。未来HMI内屏需要展示与外屏一致的信息。查尔姆斯无人驾驶卡车的内外屏设计分别针对卡车乘员和其他车辆。内屏设计侧重显示当前时间和抵达时间等乘员感兴趣的信息。外屏设计符合现有交通信号法规，承担了与其他车辆沟通的职能。



▲智能内屏和抬头显示器

结语

综合以上两种HMI外屏设计思路，普修设计认为，无人驾驶时代的HMI外屏设计兼有传达驾驶意图和安全警示的意义。

无论是采用文字/图标设计还是传统的灯光信号设计，安全警示必须被清晰、准确和迅速地传达到信息接收方。在现代道路交通系统中，任何有效的警示设计须只要求最低限度的训练。我们将在之后的文章中详细介绍警示设计有效性的各种元素（例如，颜色、闪烁评论和警示文字）。

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.