详解自动驾驶中的HMI交互设计

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在迎接自动驾驶时代的同时，人机界面（HMI）作为用户与车辆交互的关键媒介，正扮演着越来越重要的角色。

随着用户对智能汽车的期望不断升高，他们希望通过直观、简单的方式与车辆进行交互。而这正是HMI的任务，为用户提供一个直观而可靠的操作界面。

美观可靠简洁高有效信息的HMI展示，能够让用户在不知不觉间更加信任自动驾驶的功能，提高客户满意度和使用率。

1.数据传输方式

目前笔者接触到的项目，自动驾驶域控制器与HMI之间的交互，都是通过以太网协议栈进行的，比如之前提到的SomeIP。

这主要是由于传递信息的内容性质决定的：

灵活性：以太网技术非常灵活，适用于不同规模和用途的网络，目前一般的域控制器中都设计有以太网交换器，可以直接使用，十分方便快捷。

实时性： 以太网提供了高速的数据传输率，常见的以太网速率有10 Mbps、100 Mbps、1 Gbps、10 Gbps等，高速传输能够满足数据实时性的要求。

可靠性： 以太网通讯采用多种协议和技术来确保数据的可靠传输。其中，TCP/IP协议套件是保障数据可靠性的重要组成部分，通过校验、重传机制等手段，有效防止数据传输中的错误。

当然，在传统汽车的液晶仪表中，需要显示的要素较少，比如仅需要显示车速、油量、水温等数据，一般采用通过CAN总线等通讯方式获取。

2.HMI向域控传输的数据

HMI向域控制器一般传输两种控制数据，我们可以将其大致分为配置数据和开关数据。

配置数据：顾名思义，用来配置功能的设置项。一般我们也称之为软开关，比如车辆是否开启AEB功能，需要用户在中控大屏上通过配置开关去设置。设置好后会传递给域控制器，允许功能启动。

      开关数据：这个开关一般指的是硬开关，也就是方向盘上或者其他内饰上的按键。通过开关，可以开启/关闭自动驾驶功能，或者调节巡航车速，等等。

     数据回显：还有，HMI需要读取用户调节的开关和配置数据进行显示，确保用户对系统状态的了解，例如显示调整后的巡航车速。

3.域控向HMI传输的数据

域控制器向HMI传输的数据，可以分为环境感知数据，自车状态数据，文言提示信息。

       环境感知数据：环境感知数据可以由传感器数据、高精地图、结合算法模块等构建的world model中输出，数据的数据越具体，HMI能够渲染的越真实，能够有效提高用户信任。包括但不限于以下内容：

路网信息：边线、车道停止线、人行道、路面标识、变道目标车道等。

感知目标信息：目标类型、目标速度、目标尺寸等。

红绿灯信息：坐标、颜色等。

停车位信息：车位类型、车位坐标、车位状态等。

      自车状态数据：自车状态数据一般由车身信号配合高精度定位模块输出，包括但不限于以下内容：

自车定位：角度、坐标等信息。

功能状态：目标类型、目标速度、目标尺寸等。

规划信息：局部规划轨迹、泊车进度等数据。

      文言提示信息：文言提示，主要用于提示用户进行告警或当前存在故障。一般会在中控屏幕上弹出提示文言，以及播放相应的语音提示，比如功能降级或提示接管等等。

4.思考：我们应该传递哪些数据

     在传递数据时，需要平衡信息过载和信息不足的问题，避免对驾驶员的注意力造成分散。关键考虑因素包括：

信息过载 vs. 信息不足：平衡关键信息的呈现，确保足够信息同时避免分散注意力。

避免干扰驾驶：信息呈现不应干扰正常驾驶活动，特别是在系统需要介入时，警告和操作步骤应平稳自然。

个性化需求：驾驶员对信息的需求可能因个体差异而异。一些驾驶员可能更喜欢详细的数据，而另一些则更注重简洁明了的提示。HMI需要考虑如何提供个性化的信息呈现，以提高用户体验。

    在自动驾驶的旅途中，HMI就像是车辆和驾驶员之间的翻译官，需要用清晰而贴心的语言沟通双方的需求和期望。

    在众多手机厂商入局造车的当下，希望有经验的UI设计、产品经理们，能给智能汽车的人机交互界面带来全新的体验。