车机HMI界面解构和设计体系详解（上）

首先先介绍一下HMI的概念，就是“Human-Machine Interface”的缩写。人机界面存在于人机信息交换所涉及的各个领域。本文以车内驾驶场景为例，分析其HMI交互设计，解构HMI界面交互及设计思路。 

我们的交互场景包括汽车行驶的场景，所以首先要考虑安全因素，美观是次要的。在特殊环境下与汽车人机交互，我们不能用移动端传统的沉浸式设计思维进行设计。我们需要根据实际场景中的交互方式和用户需求，放下所谓的美学和设计，因为在很短的时间内，我们必须一步到位地达到所有可能的特征，并在第一时间看到信息的布局。

1、车内HMI显示屏分布

a.仪表板
纯液晶屏仪表盘占据市场主导地位，纯机械、光显、段显将退出历史舞台。

b.平视显示器平视显示器最初被用作飞机上的飞行辅助仪器。它被用于战斗机。因为战斗机的很多资料需要飞机飞行员随时查看，以免飞行员低头看仪表分散注意力，后来在民航中得到普及。由于HUD的便利性和提高飞行安全的能力，这项技术后来发展到汽车行业。车上的HUD抬头数字显示器利用光学反射原理转换重要的行驶信息胎压、速度和转速。当信息投射到驾驶舱前玻璃上时，驾驶时无需从仪表盘上分心，减少眼睛疲劳，为驾驶带来便利和安全。

c.娱乐屏幕
画面后置娱乐屏幕更像是一台平板电脑。主要功能是视频、音乐、游戏等，帮助后排乘客打发时间。因此，后置娱乐系统是为娱乐而生的。后排乘客不受干扰地观看自己喜欢的视频，体验非常好。

2、交互的基本内容
驾驶员与屏幕的交互必须简单、不分散注意力且容易中断，这样驾驶员的注意力才能迅速回到道路上。导致HMI与其他移动终端交互方式不同的因素有很多，比如动作区域的面积、主驱动与屏幕的角度、位置和应用场景，还有一个共同的特点：可用性、易用性使用方式、用户体验过程等。

a.交互场景
在不同的应用场景中，交互方式会有所不同，比如静态、驾驶（这是关于驾驶位置的场景），还有一些关于环境和驾驶的状态需要考虑（晴天、雨天、雪天、雾，超速，疲劳等），需要仔细定义。首先考虑的是安全驾驶，不注重安全的交互设计是不合格的。

3、车辆交互的“3秒设计”原则
第一秒：愿景
用户在 0-1 秒内扫描中控台。在此过程中，用户必须在此时间内发现中控屏幕的重要信息和功能入口。后期可通过眼动仪进行可用性测试，最后进行适当调整，达到安全驾驶标准。
 1、用户无法多次将视线中心移至中控台屏幕上查看内容。 2. 用户不要花太多时间在屏幕上搜索信息。

第二秒：行为
交互过程中，从开始到结束，交互时间不能超过2秒。2秒已经很危险了。最佳交互时间在 1 秒内。这个内容将在下面详细解释。
1. 避免让用户点击两次来完成功能。该功能应一步实现。 2.不要让用户滑动或长按。

第三秒：反馈
交互后，第三秒必须有反馈内容，比如清晰的点击效果反馈，可以通过声音或者界面动作。一旦动作超过3秒，反馈将超过用户的有效感知时间。
1、画面内容的变化需要明显的动作支持。2.去掉过多的装饰性动画，不要使用那些花哨的动作效果，让反馈效果更加集中。车辆动画效果与移动端不同。

4.详细的交互定义
让我们直接进入本章的主题。本文将从八点入手，详细讲解车辆的交互内容。
a.单次动作时间
为什么这么定义？假设以 60km/h 的速度行驶的车辆将在 2-3 秒内行驶 35-50m。一旦需要急刹车，刹车距离至少要15-20m。
以此计算，当高速公路上的车速为100-120km/h时，可想而知是极其危险的，可能造成车辆损毁死亡。因此，我们呼吁安全驾驶，小心变道，保护自己和他人。
经过实际研究，用户将视线从路面转移到车载屏幕上。这个过程通常需要 0.5-1.5 秒的时间来聚焦，因此需要对交互内容进行清晰的标记，以与非交互内容保持足够的对比度。 据统计，每个动作的平均时间不能超过三秒。事实上，当进入第三秒时，用户不得不用余光开始关注前方的道路。 因此，在三秒内，无论用户第一次动作失败，再次关注道路后重复动作，还是用户继续动作直到任务完成，都是非常危险的行为。在这里，因为用户试错的成本非常巨大，所以交互和信息布局的设计需要做到最好。

动作热点和交互热点
动作热点由于驾驶场景的特殊性，驾驶员只能用最靠近中控台屏幕的手操作（为什么不说用右手操作，因为我在做海外项目的时候，主驾一侧是在右边，所以我只能用左手操作屏幕）
以最靠近屏幕的手臂和驾驶员左侧为例：以肘部为圆心画一个圆，分为三个等级：最佳触摸区、易触摸区和难触摸区。

互动热点：
在说交互热点之前，我们先来了解一下手指触控区域。手指触摸面积为12mm x 12mm，屏幕像素密度按照160dpi计算，可换算成76 x 76px的屏幕元素尺寸。不懂计算的可以看我上一篇文章。有两种方法可以计算屏幕 PPI 和最小图标大小。

添加互动热点的目的是为了降低动作难度。用户在驾驶场景中的注意力和行动范围有限。精确的点击和小区域接触点动作需要更多的动作成本并分散驾驶注意力。更大面积的热点用于承载触控行为，保证核心动作在不同场景下的易用性。

以上就是关于车机HMI界面解构和设计体系详解的部分呢内容，希望对各位有帮助。