智能座舱HMI设计与驾驶安全
智能座舱的设计创新一方面给用户带来了丰富的体验，另一方面却对驾驶安全造成挑战。首先在配置上，大屏取代实体按钮的做法减少了驾驶员盲操作的可能性。
图为华阳智能座舱解决方案，图片来源易车网
当驾驶员低头查看仪表盘上的信息时，所消耗的时间为1~3秒。以城市道路的平均车速60km/h来计算的话，注意力离开路面1秒就相当于闭着眼睛行驶了17米。
屏幕内容是否清晰、交互方式是否简单直接、设备响应时长是否足够短，这些都会影响到操作时间，从而影响行车安全，屏幕上丰富的应用给车内驾乘人员提供了多种娱乐、生活的可能性，乘客可以唱K、看剧、玩游戏，但过多的信息可能导致信息过载，以致驾驶员对突发事件响应不足。
驾驶任务的多样性也对驾驶安全构成挑战。驾驶场景中拥有自然环境、车况、路况、司机驾驶水平、紧急情况等若干个参数，每个参数结合在一起可以得到数不尽的驾驶场景。而一旦系统中缺少了对某种场景的预判，就可能对行车安全造成威胁。
目前，智能座舱通过几种方式来应对驾驶安全的挑战。HUD的应用在某种程度上减少了分心，让驾驶员眼不离路就能获得重要的车速、导航等信息。多模交互通过语音、震动、手势等方式来弥补大屏操作的不足，减少分心的可能性。车机芯片、算力的提升让系统更流畅，响应更快。辅助驾驶系统通过大数据不断学习新的场景，避免在新场景时发生危险。
此外，限制驾驶员在驾驶状态的行为也是应对驾驶安全挑战的方法。美国国家道路交通安全管理局制定了车内电子设备指南，对车内电子设备交互行为的安全性做了相应的指导，用以下几条要求来规范驾驶行为以及指导座舱设计，我们也可以参考一下。
1）原则性要求
- 驾驶员的眼睛应该一直注视着前方道路。
- 驾驶员在执行次要任务时应该保证至少一只手在方向盘上(无论是执行驾驶相关的任务还是不相关的任务)。
- 驾驶时执行的任何次要任务引起的分心不应超过与基准参考任务(手动收音机调谐)相关的分心。
- 司机执行的任何任务在任何时候都应是可中断的。驾驶员而不是系统/设备控制任务交互的速度。
- 显示器应便于驾驶员查看，显示的内容应易于识别。
2）体验设计要求
- 对于视线偏离：规定驾驶员执行任务时视线偏离道路的时长:平均视线偏离时间不超过2秒;85%的视线偏离时长不超过2秒;累计视线偏离时长不超过12 秒。或者是利用视觉遮挡技术得出需要保证驾驶员在一系列1、5秒的视线偏离内完成任务，而累计视线偏离不超过9秒。
- 对于手部偏离：所有设备功能都不能使驾驶员使用超过一只手操作。
- 对于设备：建议每个设备的主动显示器应尽可能靠近驾驶员的视线。
3）设备响应要求
指南建议车内电子设备对于系统输入的最大系统响应时间不应超过250ms。如果系统响应时间预计超过2s，则应显示一条消息，指示系统正在响应。
许多国家也已经为驾驶行为做了相应的立法，对于驾驶过程中拨打电话、浏览电子设备、收发短信等行为做出了明确规定。相应的,在智能座舱HMI的设计上,也会对驾驶员的行为做出限制。比如，在车速大于15km/h时，自动收起360°全景影像。
在驾驶状态下，中控屏禁用视频播放功能，减少驾驶员分心看屏幕的可能性。当有来电时，通过方向盘按键而不是中控屏来控制接通或挂断。车内收发信息通过语音交互配合方向盘按键，避免司机打字发消息的情况，减少分心。
系统还需实时监测驾驶员的生理、心理状态，来保证其驾驶的安全性。当驾驶员出现疲劳、酒驾、手离方向盘等危险情况时，系统应当通过相应的操作来解除危险。
目前车内的DMS系统可以对驾驶员进行疲劳监测、分心监测、危险行为监测等，根据驾驶员的闭眼、打哈欠、视线偏移、人脸角度偏移，以及危险动作如抽烟、打电话、饮食等行为，结合行车时间、行车速度等因子，来判断驾驶员的状态，并给予相应的提示，如声音警报、语音警报、安全带收紧、仪表警报等。
驾驶安全在智能座舱设计中至关重要，它可能不像炫酷的屏幕那么直接可见，但它默默地在保护着驾驶员和乘客的安全。智能座舱HMI在做创新和吸引眼球的亮点时，应当时刻考虑其对驾驶安全的影响，不能喧宾夺主。
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