智能座艙的人機工程學(xué)準則還可以再做出進一步的細分，這篇文章里，作者就介紹了新型智能座艙的人機工程學(xué)準則，包括法規(guī)、人機工程和人機交互三個模塊，一起來看看，或許可以幫你更了解智能座艙與HMI設(shè)計。

智能座艙的人機工程學(xué)準則，大致可以細分為整車的人機工程準則和座艙內(nèi)的人機交互設(shè)計準則。人機工程設(shè)計更側(cè)重于整車尺寸的定義、駕乘空間的布置和種子系統(tǒng)的人機布置等。而人機交互設(shè)計是一個相對寬泛且宏觀的概念，座艙設(shè)計中更關(guān)注人與各種多感官交互媒介的互動，包括觸摸屏、儀表、HUD等，智能硬件如座椅、后視鏡等。

人機工程是人機交互設(shè)計的基礎(chǔ)，人機交互的媒介設(shè)備的位置需要遵循人機工程的基本準則，以保證不遮擋駕駛時的視野，或者有足夠好的操作便利性。除此之外，人機交互設(shè)計還需要綜合考慮多種感官媒介信息傳達的有效性、效率和用戶感受。下面我們概要介紹一下新型智能座艙的人機工程學(xué)準則，包括法規(guī)、人機工程和人機交互三個模塊。

一、法規(guī)及標準

法規(guī)是國家機關(guān)制定的規(guī)范性文件，多是為了保證產(chǎn)品和服務(wù)的基本質(zhì)量，能滿足大部分人的使用及安全要求。汽車設(shè)計領(lǐng)域相關(guān)的法規(guī)很多，有針對整車的，也有針對座艙內(nèi)部各種子系統(tǒng)的，不同國家的法規(guī)標準可能有所差異，如果不滿足某一國家的法規(guī)要求，則產(chǎn)品很可能無法在該國家銷售。

因此座艙設(shè)計中，首先應(yīng)該根據(jù)目標市場，了解涉及國家或地區(qū)的法規(guī)，并在設(shè)計中遵守。下整理了人機工程和人機交互設(shè)計中部分常用的法規(guī)要求，供大家在設(shè)計中查閱。

我國汽車行業(yè)目前普遍采用美國汽車工程師學(xué)會（SAE）的人體尺寸模板開展研發(fā)工作。SAE與人因工程師合作，開發(fā)了大部分用于汽車工業(yè)的乘員布置和方法標準（SAE 2009）。

但設(shè)計師需要認識到中美人體尺寸存在較大差異，基于錯誤的人體尺寸進行座艙設(shè)計會讓我國部分駕駛員的局限性直接加大，例如駕駛員背部貼緊座椅時手臂伸直仍摸不著中控屏幕，這時需要身體向前傾，這無疑是不適、低效和不安全的。

我們應(yīng)該基于中國成年人人體模板開展研發(fā)工作。但是目前能使用的《中國成年人人體尺寸》是1988 年發(fā)布的，其中的成年人人體數(shù)據(jù)已完全無法準確反映當前我國國民的身體狀況。為此，我國人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查在2018年已經(jīng)啟動并完成了最新的人體尺寸數(shù)據(jù)測量，具體標準已完成審查正在批準中，有可能會在近期發(fā)布并實施。

智能座艙 HMI設(shè)計尚在發(fā)展中，目前國內(nèi)并沒有專門針對HMI的法規(guī)標準。在國外，美國高速公路安全管理局（NHTSA）與相關(guān)研究者合作，編寫了相對全面的人車界面及車內(nèi)電子設(shè)備的人因設(shè)計指南。其中對駕駛員、視線偏離和車內(nèi)電子設(shè)備的響應(yīng)時間均有一定的建議和要求。

二、人機工程要求

人機工程在具體設(shè)計中主要考量三大方面：駕乘舒適性、視野可視性和操作便利性。

駕乘舒適性指根據(jù)主要目標用戶群體的人體尺寸進行駕乘空間布置，保證駕駛員和乘客靜態(tài)空間舒適，以及進行任務(wù)操作時姿態(tài)舒適。具體的人機設(shè)計需要考慮駕駛員和乘客的位置、眼橢圓、不同的觸及范圍、空隙和可視區(qū)，以及其他相關(guān)的車輛細節(jié)（如轉(zhuǎn)向盤、地板、各種踏板、座椅、扶手、變速桿、停車制動、視鏡、硬點、基準標記/點、視線點、視線）和尺寸。

視野可視性指的是考慮三個視鏡的位置與尺寸、汽車上車身（立柱和車窗）和駕駛員眼位置，以保證駕駛員以合適的角度和方式瞄看三個視鏡，能通過直接和間接視野獲得周圍車輛360°的可視性（至少能看到周圍每輛車的一部分），下圖展示了坐在自車內(nèi)的駕駛員通過直接、間接視野和外圍設(shè)備獲得汽車周圍360°的可視性。

座艙內(nèi)駕駛員通過直接、間接視野和外圍設(shè)備獲得的360度可視性

直接視野是駕駛員通過轉(zhuǎn)動眼睛和頭部從前風(fēng)窗玻璃和側(cè)面窗口所看到的區(qū)域，也包括駕駛員查看左或右外視鏡時駕駛員可以看見的外圍直接視野（表示為左外周視野和右外周視野）：間接視野是駕駛員通過左右外視鏡、內(nèi)后視鏡或其他傳感器探測物體位置所間接看到的視野，即上圖中LMF、IMF和RMF 表示的范圍。

操作便利性指在設(shè)計時考慮、權(quán)衡控制和顯示及相關(guān)設(shè)備的位置的使用條件和駕駛場景，保證駕駛員以最小的心理和生理負擔迅速地操作控制裝置。這一方面需要考慮大部分用戶在完成這項任務(wù)時的人體尺寸，以保證控制裝置在可觸及范圍內(nèi)。

另一方面也需要考慮顯示設(shè)備位置，以保證信息顯示在駕駛員自然視野范圍內(nèi)，或者不需要過多的頭部或軀干運動查看在確定了車輛中的駕駛員位置后，人機工程師應(yīng)確定控件和顯示設(shè)備的位置?？刂坪惋@示區(qū)的制約因素有最大到達區(qū)域、最小到達區(qū)域、穿過轉(zhuǎn)向盤的可見區(qū)域、35°下視角區(qū)域等。

三、人機交互要求

智能座艙的人機交互按空間位置可分為車內(nèi)和車外，按交互通道可分為操作輸入和顯示輸出。隨著交互技術(shù)的快速發(fā)展，智能座艙的操作、顯示的位置和方式都呈現(xiàn)出多樣化的特點，智能座艙的人機交互設(shè)計逐漸走向多感官通道的自然融合交互。

下面是智能座艙交互媒介的分類：操作輸入除了傳統(tǒng)的物理控制裝置（如方向盤、加減速踏板、駕駛員周邊操控按鈕），還包括觸控屏幕、智能語音，以及眼動、手勢識別、頭部追蹤、姿態(tài)識別等隱式交互；信息輸出設(shè)備除了傳統(tǒng)位置的儀表屏和中控，逐漸擴展到更多位置，如平視顯示（HUD）、電子后視鏡、后排娛樂屏、氛圍燈等，也擴展到多個感官通道，如聽覺、觸覺（座椅、安全帶、方向盤的震動等）和嗅覺（智能香氛等）。

車外交互主要用于傳達車輛狀態(tài)，實現(xiàn)車輛與路面行人、基礎(chǔ)設(shè)施之間的互動，也可以提供駕駛員上車前的人車互認。而在高級別自動駕駛中，除了與行人的交互，還可以向周邊其他車輛傳達車輛意圖和狀態(tài)。

根據(jù)百度智能駕駛體驗中心的車外交互設(shè)計探索，乘用車輛的車外交互媒介一般包括車本身的燈光（轉(zhuǎn)向燈、剎車燈等）、喇叭，還可以根據(jù)車輛定位考慮配置車外的屏幕、地面投影和氛圍燈等。進行車外交互設(shè)計時，需要充分考慮駕駛環(huán)境、車輛狀態(tài)、展示的位置及內(nèi)容，以保證信息傳達效率。

駕駛場景下駕駛員既需要觀察車外環(huán)境信息，還需要時刻理解車輛系統(tǒng)的信息，以綜合來自“環(huán)境”和“機”的信息，做出正確的理解和互動響應(yīng)。在座艙人機交互設(shè)計中，我們需要考慮當前駕駛情境下用戶獲取的信息，以及需要其進行的交互行為，分析用戶被占用的認知通道，并根據(jù)不同交互方式的特點選用更合適的交互通道，考慮多種方式的自然融合，在滿足駕乘人員完成復(fù)雜操作需求的同時，創(chuàng)造豐富和全方位的駕乘體驗。

下面是整理的不同通道的操作與顯示方式的HMI設(shè)計準則。

不同通道的操作方式及設(shè)計原則

不同通道的信息顯示方式及設(shè)計準則