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在智能汽車時代，座艙設計正從功能堆砌向體驗優(yōu)先轉變，HMI（人機交互界面）設計的重要性愈發(fā)凸顯。本文將探討如何通過“視覺在上，操作在下”的原則優(yōu)化智能駕艙的信息布局，提升駕駛的安全性和便捷性。

在智能汽車快速迭代的今天，座艙設計正經(jīng)歷從”功能堆砌”到”體驗優(yōu)先”的思維轉變。智能駕艙作為人機交互的關鍵領域，其設計的優(yōu)劣對駕駛的安全性、舒適性和便捷性有著舉足輕重的影響。

而“視覺在上，操作在下”主要體現(xiàn)在駕駛過程中駕駛員的注意力分配和操作習慣上，以確保駕駛安全性和信息獲取效率，進一步細化了信息層級與交互區(qū)域的合理分布。

最早我在百度車聯(lián)網(wǎng)參與制定《交互指導說明書》的過程中提出了“視覺在上，操作在下” 這一原則。該原則旨在優(yōu)化駕駛員在駕駛過程中的視覺與操作體驗，減少因信息獲取和操作不便而導致的注意力分散，從而提升駕駛安全性。經(jīng)過一段時間的內部實踐驗證與不斷完善，在 2022 年 5 月23日通過人人都是產品經(jīng)理發(fā)布的文章《 快速上手！車載HMI設計要點》正式公開。

一、視覺的生理與心理學基礎

從生理心理學的角度出發(fā)，人眼的視覺系統(tǒng)有著獨特的結構與功能，中央凹（foveal）是視網(wǎng)膜中心一個很小的區(qū)域，這個部位只有視錐細胞，光線可直接到達視錐細胞，這賦予了中央視野極高的視覺敏銳度和色彩分辨率，使其能夠快速、清晰地處理關鍵信息。這種生理特性決定了人在觀察事物時，會本能地將注意力集中在視野中心區(qū)域。依據(jù)應用心理學的感知覺理論，人類視覺系統(tǒng)會優(yōu)先處理視野中心的信息，同時利用周邊視覺感知非關鍵信息，以此維持對周圍環(huán)境的整體認知。而且，基于注意力分配理論，駕駛員在駕駛過程中的注意力資源是有限的，將核心駕駛信息置于視覺錐中心，能夠讓駕駛員迅速捕捉關鍵內容，減少注意力分散，進而提升駕駛安全性 。

在駕駛環(huán)境中，駕駛員的主要注意力集中在前方路況，關鍵信息（如車速、導航、警示信息等）應優(yōu)先布置在中央視野內，并且設計需著重于色彩，以減少視線移動帶來的時間成本。相對次要的信息（如娛樂、空調、車輛設置等）則可布置在周邊視野范圍內，設計需著重于形狀，以輔助性方式呈現(xiàn)，從而避免信息過載導致的認知干擾。

基于這一原理，HUD（抬頭顯示系統(tǒng)）、儀表盤與中控屏在智能駕艙中的信息布局應符合視覺的特性，確保駕駛員在最小的視線移動范圍內獲取最重要的信息。

二、“視覺在上，操作在下” 原則

“視覺在上，操作在下”原則來源于人類的自然生理習慣與認知心理特點。從生理層面來說，人在觀察周圍環(huán)境時，眼睛通常習慣于向上看，而手部則更傾向于在身體下方進行操作。這種自然的身體姿態(tài)使得將視覺信息置于上方，操作區(qū)域置于下方，能夠更好地適應人體的運動模式，減少身體的疲勞感 。從心理學角度分析，當視覺信息與操作區(qū)域按照這樣的方式布局時，契合人們的認知習慣和行為預期。駕駛員在獲取信息后，能夠下意識地進行相應操作，降低認知負荷和操作失誤的可能性。這種布局方式有助于提高人機交互的效率，讓駕駛員能夠更加專注于駕駛任務，而不是在尋找信息和操作按鈕上浪費時間和精力 。

三、基于視覺錐與 “視覺在上，操作在下” 原則的智能駕艙信息布局要點

1、關鍵信息與顯示區(qū)域的合理布局

智能駕艙的關鍵信息主要包含直接影響駕駛安全和行駛路線的內容，是駕駛員在駕駛過程中必須時刻關注的核心要素。具體如下：

• 車速信息：實時車速是駕駛員了解車輛行駛狀態(tài)的基礎信息，它能幫助駕駛員判斷是否超速、調整駕駛節(jié)奏，是保障行車安全的重要依據(jù)。
• 導航指引：包括當前行駛方向、下一個路口的轉彎提示、距離目的地的剩余里程等，為駕駛員提供準確的行駛路線引導，避免迷路或走錯方向。
• 車輛行駛狀態(tài)：涵蓋發(fā)動機轉速、油量 / 電量剩余、胎壓情況、故障警示燈等信息。這些信息能讓駕駛員及時了解車輛的運行狀況，一旦出現(xiàn)異常，可迅速采取應對措施。
• 交通信號與路況信息：如前方交通信號燈的狀態(tài)、道路擁堵情況、事故預警等，幫助駕駛員提前做好準備，調整駕駛策略。

這些關鍵信息應通過抬頭顯示系統(tǒng)（HUD）等先進技術，精準地呈現(xiàn)在駕駛員視覺錐的中心且偏上的位置，契合 “視覺在上” 的原則。這使得駕駛員無需大幅度移動視線，就能快速獲取關鍵信息，減少了視線轉移所帶來的時間成本和注意力分散的風險。

2、次要信息與操作區(qū)域的布局

智能駕艙的次要信息主要是與駕駛安全性關聯(lián)度較低，但能提升駕駛舒適性和娛樂性的內容。具體包括：

• 音樂播放信息：顯示當前播放的歌曲名稱、歌手、專輯封面、播放進度等，滿足駕駛員在駕駛過程中的音樂娛樂需求。
• 空調設置信息：包括當前車內溫度、風速檔位、空調模式（制冷、制熱、通風等），方便駕駛員根據(jù)自身需求調節(jié)車內環(huán)境。
• 車輛設置信息：如座椅加熱 / 通風狀態(tài)、后視鏡角度調節(jié)、駕駛模式切換等，可讓駕駛員對車輛進行個性化設置。
• 多媒體信息：包括收音機頻道、藍牙連接狀態(tài)、手機互聯(lián)信息等，用于管理和控制與多媒體相關的功能。

這些次要信息可放置在視覺錐的周邊且相對靠下的位置。這些信息雖然不是駕駛過程中的核心內容，但在有需求時，駕駛員也能夠通過周邊視覺輕松感知到。同時，將這些信息的操作區(qū)域設置在下方，方便駕駛員在獲取信息后，自然地用手進行操作，這正符合 “操作在下” 的原則。比如，一些車型將多媒體控制界面設計在中控屏邊緣且靠下的區(qū)域，或者通過安裝在方向盤下方的實體按鍵或觸摸式按鍵進行操作，減少了對中央視野的占用。

3、多屏聯(lián)動與不同駕駛場景下的信息呈現(xiàn)

在智能駕艙中，多屏聯(lián)動技術通過多個屏幕之間的協(xié)同工作，實現(xiàn)了信息的高效展示和交互。不同屏幕根據(jù)其位置、尺寸和功能特點，在不同的駕駛場景下承擔著不同的信息呈現(xiàn)任務，以滿足駕駛員在各種情境下的需求。

• 城市道路駕駛場景：在城市道路中，交通狀況復雜多變，駕駛員需要頻繁關注路況和導航信息。此時，主駕駛位前方的儀表盤屏幕主要顯示車速、轉速、電量 / 油量等關鍵駕駛信息，確保駕駛員能夠隨時掌握車輛的基本運行狀態(tài)。抬頭顯示系統(tǒng)（HUD）則將導航指引、前方交通信號燈狀態(tài)以及實時車速等重要信息投影在駕駛員的視線前方，使駕駛員無需低頭就能獲取關鍵信息，減少視線轉移。中控大屏可展示詳細的地圖信息，包括實時路況、周邊停車場、加油站等位置，方便駕駛員規(guī)劃路線和尋找停車地點。同時，副駕駛位前方的屏幕可以顯示娛樂信息、新聞資訊等，在不干擾駕駛員的前提下，為副駕駛乘客提供多樣化的內容。這種多屏聯(lián)動與信息呈現(xiàn)方式，綜合了當下汽車智能化領域對于城市駕駛場景中駕駛員和乘客需求的分析與實踐，參考了相關汽車廠商在智能座艙設計中的案例研究以及行業(yè)專家對于智能駕艙信息交互的研究成果 。
• 高速公路駕駛場景：高速公路上行駛速度較快，駕駛員需要更專注于前方道路。此時，儀表盤屏幕和抬頭顯示系統(tǒng)依舊重點展示關鍵駕駛信息和導航信息，但導航信息的顯示會更加簡潔明了，突出當前行駛方向和距離下一個出口的距離。中控大屏可以切換至車輛設置界面，方便駕駛員調整自適應巡航、車道保持等輔助駕駛功能的參數(shù)。同時，通過車聯(lián)網(wǎng)技術，中控大屏還可以實時獲取前方道路的天氣狀況、事故預警等信息，提前為駕駛員提供警示。而副駕駛位前方的屏幕則可以繼續(xù)提供娛樂內容，或者顯示車輛的能耗數(shù)據(jù)、行駛里程統(tǒng)計等信息，滿足副駕駛乘客的不同需求。這一設計理念借鑒了近年來汽車行業(yè)對于高速公路駕駛場景下安全與舒適需求的研究，以及智能駕艙技術在實際應用中的經(jīng)驗總結 。
• 夜間駕駛場景：夜間駕駛時，視線受到一定限制，駕駛員對關鍵信息的關注度更高。此時，儀表盤屏幕和抬頭顯示系統(tǒng)的亮度會自動調節(jié)，以適應夜間的光線環(huán)境，避免過亮或過暗對駕駛員視線造成干擾。關鍵信息的顯示顏色會更加醒目，例如將車速、導航指引等信息以白色或黃色顯示，提高信息的辨識度。中控大屏的亮度也會適當降低，避免產生反光影響駕駛視線。同時，中控大屏可以顯示車輛的夜視系統(tǒng)圖像，幫助駕駛員提前發(fā)現(xiàn)前方道路上的障礙物、行人或動物。副駕駛位前方的屏幕則可以根據(jù)乘客的需求，調整為低亮度的娛樂模式，或者關閉以減少對駕駛員的干擾。這一設計參考了人體視覺在夜間環(huán)境下的特點以及相關研究成果，旨在為駕駛員提供更加安全、舒適的夜間駕駛體驗 。
• 停車場景：在停車過程中，駕駛員需要準確掌握車輛周圍的環(huán)境信息。此時，中控大屏會切換至倒車影像或全景影像界面，清晰地顯示車輛后方和周圍的情況，幫助駕駛員安全地完成停車操作。同時，儀表盤屏幕可以顯示車輛的擋位信息、手剎狀態(tài)等，提醒駕駛員操作是否正確。副駕駛位前方的屏幕可以顯示停車輔助提示，如距離障礙物的距離、停車路線規(guī)劃等，為駕駛員提供更多的參考信息。這種多屏聯(lián)動在停車場景下的應用，結合了汽車工程領域對于停車輔助技術的研究以及實際駕駛中的用戶反饋 。

多屏聯(lián)動技術通過在不同駕駛場景下對信息的精準呈現(xiàn)，不僅提高了駕駛員獲取信息的效率，還減少了信息過載對駕駛員注意力的分散，從而提升了駕駛的安全性和舒適性。同時，這種個性化的信息展示方式也滿足了不同乘客的需求，為乘客提供了更加愉悅的乘車體驗。

四、智能駕艙信息布局的最新研究與實踐

最新研究聚焦于腦科學與智能座艙的融合，探索如何通過腦控技術讓汽車更智能，以及如何更精準地測量與評價人的體驗和感知 。在智能駕艙設計中，運用眼動追蹤技術監(jiān)測駕駛員視線，根據(jù)視線焦點動態(tài)調整信息顯示的優(yōu)先級和位置，使信息呈現(xiàn)與駕駛員的注意力需求更好地匹配。同時，一些高端車型還采用了多屏聯(lián)動的信息管理系統(tǒng)，在不同駕駛場景下，將所需信息精準呈現(xiàn)于相應屏幕位置，避免信息過載。這些研究和實踐都在不斷驗證和完善基于視覺錐和 “視覺在上，操作在下” 原則的智能駕艙信息布局的科學性和實用性。

基于視覺錐原理以及 “視覺在上，操作在下” 原則進行智能駕艙信息布局，是融合了多學科知識的創(chuàng)新設計。通過深入理解人類的生理和心理特點，結合最新的技術研究成果，能夠打造出更加安全、高效、舒適的智能駕艙環(huán)境，為智能汽車的發(fā)展注入新的活力。