汽车人机交互课件：汽车人机交互界面设计

汽车人机交互1汽车人机交互界面设计CONTENT&1

交互设计概述&1.1

什么是人机交互&1.2交互设计的类型&2

目标导向的交互设计&2.1简介&2.4场景与设计需求&3用户体验设计&3.1车内外交互设计&3.2多感官交互设计&2.2设计研究&2.5产品框架设计&2.3人物模型和用户目标&3.3信任体验与车辆行为4&1

交互设计概述&1.1

什么是人机交互汽车功能复杂化随着汽车从单纯的交通工具转变为生活空间，其功能日益复杂化，用户在使用过程中面临诸多问题，如按钮图标理解困难、语音指令反馈不明确等。交互设计的多学科融合交互设计整合了工业设计、心理学、计算机科学等多个领域，通过深入了解用户需求和行为模式，设计出更易用、安全且愉悦的汽车人机交互界面。建立有机关系交互设计的核心目标是建立产品与用户之间的有机关系，让用户能够高效、自然地完成目标，同时提升整体的使用体验。信息时代汽车复杂性催生交互设计5&1

交互设计概述&1.2交互设计的类型直接操控的三种形式直接操控包括鼠标、触屏和实体界面三种形式。鼠标奠定了图形界面操作的基础，触屏继承了鼠标的操作习惯并更加直观，实体界面则通过物理按钮提供直接的反馈。座舱中的应用与挑战在汽车座舱中，触屏操作虽然功能强大，但可能增加驾驶时的注意力分散；实体按键虽然操作高效，但占用空间。设计时需要权衡两者的优劣，以满足用户的不同需求。用户操纵界面有两种方式，即直接操控与间接操控特斯拉的方向盘设计雷克萨斯的触控板操作模式6&1

交互设计概述用户操纵界面有两种方式，即直接操控与间接操控间接操控的特点间接操控通过符号映射实现不接触对象的操作，如键盘快捷键和语音命令。这种方式的优点是指令快速、盲操可靠，但学习曲线较陡峭。混合策略的重要性在实际设计中，直接操控和间接操控并不是互斥的，而是需要相互补充。通过合理的混合策略，可以充分发挥两者的优点，为用户提供更加丰富和灵活的交互体验。决策矩阵设计时需要根据功能属性、任务频率与安全等级等因素，为不同的交互方式分配权重，形成一个决策矩阵，以指导具体的交互设计。法规要求安全关键功能必须保留实体按键，以确保在紧急情况下能够快速操作。同时，用户也希望高频功能具备冗余的交互方式，以提高使用效率。&1.2交互设计的类型7界面回应的三个要素界面回应包括状态转换、转场动画与行为序列。状态转换通过页面跳转或弹窗实现任务流衔接；转场动画利用时间轴缓解认知断裂，但须克制以免喧宾夺主；行为序列强调操作后可感知的结果链，如按钮变色、列表滚动。&1

交互设计概述&1.2交互设计的类型8&2

目标导向的交互设计&2.1

简介目标导向设计的六个阶段目标导向设计包括研究、建模、需求定义、框架定义、提炼和开发支持六个阶段。这一流程能够系统地将定性数据转化为可执行的交互设计方案。解决传统问题传统设计方法中，研究与设计之间存在割裂，导致用户研究结论难以落地。目标导向设计通过明确的阶段划分和任务目标，有效解决了这一问题，确保需求可追溯、决策可验证。“VisualBasic”之父——艾伦·库伯（AlanCooper）《AboutFace4：交互设计精髓》中的目标导向设计原理901七步定性研究定性研究包括启动会、文献综述、产品/原型和竞争者审核、利益相关者访谈、主题专家（SME，SubjectMatterExpert）访谈、客户与用户访谈、用户观察与人种学研究等七个步骤。02数据三角验证通过多种研究方法收集的数据需要进行三角验证，以提高数据的信度和效度，确保研究结果的可靠性和准确性。03为人物模型构建提供基础这些研究步骤为后续的人物模型构建提供了可信的数据基础，帮助设计师更好地理解用户需求和行为模式。&2

目标导向的交互设计&2.2

设计研究10三层用户目标用户目标分为体验目标、最终目标和人生目标三个层次。体验目标关注用户在使用产品时的即时感受；最终目标是用户使用产品的具体动机；人生目标则代表用户的长期期望和价值观。&2

目标导向的交互设计Norman在《情感化设计》一书中将用户目标从本能、行为和反思三个层次分为了三类&2.3

人物模型和用户目标11八步构建人物模型构建人物模型的八个步骤包括角色分组、行为变量提取、主体映射、聚类、目标阐明、完整性检查、指定人物模型类型和进一步描述特性和行为。信效度检验在构建人物模型的过程中，需要进行信效度检验，以确保模型的可靠性和有效性。这包括样本策略、访谈编码、伦理审查等环节。为需求场景提供原型经过验证的人物模型为后续的需求场景分析提供了具体的用户原型，帮助设计师更好地理解用户需求。&2

目标导向的交互设计&2.3

人物模型和用户目标12&2

目标导向的交互设计&2.4

场景与设计需求步骤一：创建问题和愿景陈述问题和愿景陈述中的内容应该直接从研究和用户模型中获得，用户目标和需求应该从主要人物模型中获得，而商业目标则从利益相关者中获取。目标导向的交互设计方法旨在通过人物模型、场景和设计要求定义产品和服务，强调通过深入理解用户的需求和动机以及商业目标来指导设计过程。这种方法涉及几个关键步骤，包括创建问题和愿景陈述、探索和头脑风暴、确定人物模型的期望、构建情景场景、明确设计需求等步骤二：探索和头脑风暴不带臆断的创建情景场景，关注人物模型可能如何使用产品，展开头脑风暴，将脑海中的想法提炼出来，这样才能把这些创意记录下来。13步骤四：构建情境场景情境场景是用叙事的方式描述人物模型在典型情境中使用产品或服务的过程，关注的是用户的行为和体验，而非界面细节。步骤五：明确设计需求通过分析情境场景，可以提取出数据需求、功能需求和情境需求等，为后续的交互框架设计提供明确的需求指导。&2

目标导向的交互设计&2.4

场景与设计需求步骤三：确定人物模型的期望界面设计如何表现和呈现自己的方式应该尽可能地与对用户心理模型的理解相契合。14&2

目标导向的交互设计&2.5

产品框架设计产品框架设计应该采取自上而下的方式，首先关注总体，提出低保真而不包含具体细节的方案。产品框架定义过程分为六个步骤定义形式要素、姿态和输入方法定义功能性和数据元素确定功能组和层级勾画交互框架构建关键线路情景剧本运用验证性场景来检查设计15&3

用户体验设计&3.1

车内外交互设计BMW

VISIONINEXT智能表面车内交互设计智能表面作为一种创新显示设计，其将一些普通的物理表面转化为隐藏的屏幕，优势在于这些表面可以存在于任何地方：座椅表面、扶手、车门等不同的显示装置和显示方式容易造成内部空间显示的繁杂和冲突，对显示设计造成的影响。因此，需要整合不同的显示方式，在信息传递效率较高的同时减小对驾驶员形成的干扰显示整合随着显示技术的不断发展，虚拟界面可以显示在车内外的一些物理外形内饰上，物理外形内饰和虚拟界面的结合，可以在保留物理造型原本作用的同时增加车内显示方式，呈现虚实结合的艺术效果与情感体验16&3

用户体验设计&3.1

车内外交互设计车外交互的重要性自动驾驶车辆需要通过外部灯光、投影、电子墨水屏等方式向行人传递行驶意图，以确保交通安全和行人体验。设计原则针对不同区域，在设计上会出现一些变化，特别是车外信息显示受到环境影响会比较大，因此要充分考虑不同时间、气候等外部因素的影响。除人车之间的交互以外，周边交互（GPS导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术）同样是车外人机交互重要的发展方向。17&3

用户体验设计&3.2

多感官交互设计主流模态：成熟图片半透明蒙版图片半透明蒙版图片半透明蒙版跨模态任务：兴起新交互技术：机会四种典型的交互模态（中控屏、语音、中控键、方控键）已经成熟并普及中控屏是几乎所有座舱交互系统的核心语音等交互模态只是一个强大的配角语音赋能触屏、隔空手势赋能语音的跨模态交互已经量产跨模态交互的场景和用例库有待完善深度的模态协同（无主次）交互有待探索生物传感技术发展迅速（眼动、皮电、脑电、摄像头/雷达……）自然人机交互潜力将被释放（唇语交互、表情交互、微手势交互、思维交互……）18&3

用户体验设计&3.3

信任体验与车辆行为大量的研究证明，人们对于智能汽车的信任相对于人驾驶汽车而言有显著的不足，因此如何提升对智能汽车信任感的设计是未来汽车人机交互界面设计的主要问题信任不足人类参与决策：保留人类在智能系统中的主体地位，允许用户指导与校正系统，增强掌控感AI可解释化：向用户解释自动驾驶行为意图（如显示决策依据），提升系统透明度行为可预测性：车辆行为符合用户心理预期，对潜在风险（故障、操作后果）提前预警，明确伦理决策结果。拟人化交互（如语音助手形象、对话风格）、学习用户习惯（如适应驾驶风格、偏好设置）、情感共鸣（如根据用户情绪调整座舱环境）19&3

用户体验设计&3.3

信任体验与车辆行为车辆行为的集合可以用“人设”一词表示。所谓“人设”是指用户在与智能体的互动过程中，根据感知到的综合特征推断出的一种具有一致性的角色形象。案例：丰田LQ概念车设计方向通过自然语言交互、情感表达（显示器呈现情绪）、自我学习（优化功能适配），实现个性化服务（自动切换音乐、氛围灯等）20本章思考题问题一：对比直接操控与间接操控在车载场景的适用场景，举例说明如何通过二者协同