【导读】2018年1月9日，由汽车财经、上海汽研主办、同济大学汽车学院、同济大学艺术与传媒学院支持、轩致文化传媒承办的“智能汽车交互体验设计沙龙” 在上海机动车检测认证技术研究中心举行。此次沙龙特别邀请了上汽集团、奇点汽车、驭势科技、环球车享等专业嘉宾分享行业最新技术与趋势，同时探讨2018年4月20日的“智能汽车交互体验设计（国际）论坛”的主题与方向。以下是上汽乘用车整车系统HMI集成专家张子良精彩观点荟萃。

首先非常感谢汽车财经，还有检测中心提供这样一个给大家交流的机会，认识这方面的同行和专家。我先自我介绍，我是来自上汽乘用车的张子良，现在是做整车架构管理方面的工作，同时也做人机工程的方面。上汽是从2006年开始成立工作组，我也是从2006年加入上汽，基本上把人机工程几个大体系，还有竞品对标，还有虚拟仿真这三大体系建立完成，今天我想跟大家分享一下在HMI设计过程中的光学干扰的研究和我们的一些成果。

刚才由教授也讲到了人机工程由人、车、环境这三大部分组成，人机工程通过这三个研究的对象，驾驶员、汽车包括现在由于共享智能汽车的成熟，除了驾驶员方面，副驾驶包括其他的使用者也慢慢地需要更多进行研究，同时汽车和环境都是我们研究的重点。

如何去研究这方面呢？就是要通过车里面不同的功能，它的表现形式去感受它的客户如何去使用，以及舒适性。我们所研究的方向和内容都是不同的，整个我们人机工程这个团队，从广义角度上讲，是要研究这么多方面，除了空间的尺寸、视野，还有操作的舒适性，光学的氛围，包括其他的维修、售后的装配可操作性，都是在研究范围之内。

我们对于一个使用者的舒适程度来讲，我们一般分为三级。一个是可以使用，另外一个就是比较舒服的使用，最高一个层级就是享受这样使用的过程，这基本上完成了我们人机工程这一方面的如何去进行评价的。

我们可以看到，我列举了几个比较典型的人机交互发展的过程，从他们的第一代的旋钮加简单的按键，到第二代的旋钮加复杂的按键，在第三代包括接下来已经陆续开展的第四代的人机交互的系统，以及进行了很大的改善。在这里可以看到不同的使用操作和方法，也会直接影响到一个客户最终的感知，这也是我们人机工程团队要去进行思考和进化的。

随着现在越来越多的智能化，包括互联网的汽车，包括未来的无人驾驶技术的成熟，接下来整个人机交互的研究，不再局限于驾驶员和汽车的交流，更多的是会偏向于整个车内所有的乘客，包括现在越来越多的屏幕的出现，不再像以前一样，只是一个简单的仪表加上一个导航的娱乐屏幕，更多会出现大的联屏，同时也会发现越来越多的交互的系统往副驾驶或者后排的方向发展。另外就是一些虚拟成象的系统也越来越多地形成，原来的技术还是可以的，但是由于出货量少，使用的频次比较低，可能客户接触得比较少，随着技术的成熟，包括出货量的增加，成本已经大幅度下降，包括一些HMD的使用，像现在的一些WHMD，包括后两年会逐步上升的AIHMD的配置，这些配置的体现越来越多地交互的系统出现在车辆上面，这是将来的一个趋势。

可以看到，这是现在我们已经可以感受到的，在各个产品中可以感受到的多屏化，不再是一个屏或者是两个屏，三个屏、四个屏逐渐呈现，另外就是一些虚拟成象的出现，都是我们挑战的一个课题。

在这个里面，我们需要研究的就是驾驶员包括使用者，他们身体的负荷，这里面其实是有很多的要素，包括操作的方式，包括色彩，包括布局是不是给驾驶员带来了很多的困扰，因为像我们可能经常说的是多个按键，在我们过去的研究过程当中，项目开展过程当中，其实并不是，我们如果说一个车内，只有虚拟的屏的话，而没有任何其他的物理案件，这里面会涉及到驾驶员重复菜单的操作，反而会对驾驶员造成一定的干扰，所以在这里如何去平衡按键的多少和虚拟评估操作的多少，又多少是语音识别的多少，都是我们要讨论的。

今天我想着重讲的就是我们在多屏的交互的过程中，光学干扰是如何进行开发？因为在我们过去的很多项目中，其实我们俗称的反光，对我们的困扰是很大的，我们整个光学干扰的研究，也是最近大概4—5年开始逐步积累出一套系统，使用了各种各样的工具。整个车里的光学干扰的类型大概就是这几种，一种是直接的眩光，另外一个就是倒影，对于客户来讲，他会比较笼统地把这些汇总成一个反光，其实类型包括最终的原理其实是非常不同的，一个是眩光，另外是一个倒影，还有一个就是阳光的直射，另外就是除了阳光或者外界干扰光在交互系统上的一些干扰的话，其实屏本身也会对车内的周边环境产生一定的干扰，一个是屏本身在车窗玻璃上的倒影，前后玻璃都会影响到直接视野和间接视野，大概就是把这些现象基本上分成的三大类，可能是阳光直接的反射至人眼，另外就是其他的倒影，可能是通过镜面的成象形成一些虚实象，反映到驾驶员的眼睛里面去，另外就是一些泛白，在这里面可能不是太平整的光学表面，形成了一些杂散光，基本上是这三种大的类型，有的时候在一个屏幕上面会看到多个类型都在这个屏幕上集中的体现，这个还是经常出现的，想抓拍这个现象还是比较容易的，包括像这辆车本身装了一个不是原厂导的系统，应该是外面加装的系统，本身屏幕的处理不很好，你就会看到各种各样的倒影，包括一个眩光都会体现，其实这些现象，基本上有4个现象，有2个现象以上基本上对客户感知来讲，其实就是非常差的，我们也是力争去优化或者消除这些现象，在这里面，我们人机工程设计团队要做这么多的各种各样的可能性，光从车里的任何方向穿过任何可穿透的物体，最终反映到车内的各个部件上面的整个路径，包括对应的现象都是我们人机工程团队需要去进行检查的，这是基本上把所有的车内可能出现的情况，把它整理出来。

其实是为了给大家更方便去一览状态，平时在工作中把它打散的话，也是上百项的检查项目。我们在设计过程中，也是用到了各个工具。一个是我们自己开发的初期设计，定义它的一些显示器位置的要求另外一个就是设计中期，我们用一些光路分析提供一些设计要求，后期的话我们会进行人眼实景的仿真，将材料赋到软件上面进行一些人眼识景的仿真，最终确定反馈的情况，同时也验证一下是否符合我们的要求。

这是整个设计过程中大概的情况，我们要准备这么多的一些数据，同时要把每个内饰里面的零件、材料去赋到这辆车去，并进行处理，最终定义各种光源，把这些光源定义清楚，赋到对应的场景里面去，进行一个光学仿真，我们的判断标准就是基于识别对比度，它能告诉我多少的视觉对比度是可以接受的。进行完仿真之后，这是仿真的结果，基本上最终和实车是一致的，而且哪些光源的信号，在屏幕上包括漆面的材料上会有什么样的表现，这样的话就能告诉我们什么样的材料，做成什么样能体现出什么样的效果，同时也会提供一些热地图，告诉我们哪些地方是需要着重去优化，哪些地方是比较白的需要进行优化。这是最终具体的一个情况，其实这些（英文）只是一个工具，如果只是作为一个最终的工具的话，只是对于限制的指导还是有局限性，如何在设计之初去这些工具进行设计上的规避呢？我们也是做了一些工作，比如说我们在之前的RX5上面有一个虚拟仪表，虚拟仪表出现了一些大面积的车窗的倒影，会影响到一个驾驶员直接的感知，我们通过在屏幕上的材质的替换，进行多方位的分析，也是从最根本的反射率去着手进行研究，可以看到在这里面，这是原车反射率的情况是这样，大家也知道反射率高的话，对于驾驶员的反射干扰越严重，同时我们通过替换不同屏幕表面的材质，可以去降低屏幕本身的反射率，可以大幅地去优化仪表的可视的情况。可以看到这是我们之前优化前的情况，在这里可以看到一个大的床窗的倒影，经过我们的材质替换，从屏幕材质本身的角度入手，去进行一个反射率的优化。优化后，在同一辆车，同一个光学环境下，明显的反射率的降低，视觉上的情况也好很多，这是我们在仪表上面显示优化的工作。

后面我们对于整个HUD也做了一些光学的设计包括光学干扰的优化，我们在HUD的布局还有一些显示的屏幕时机上的设计，同时我们都知道现在一些前风挡的HUD，如果投影范围是在小于10米以内，如果不在玻璃上加强一些材料的话，都会有一些回应的存在。同时还有显示的亮度，还有均匀度，还有一个HUD光学干扰的情况。

这是我们整个人机工程团队，从原来的定性分析到定量分析的转变，同时我们可以从定量到一个对于设计上的预期，去进行一个设计优化。从今年开始，也是着手去做一些VR台架的研究，同时结合光学干扰的软件做一个台架，后期我们可以做一下融合。通过VR实时的台架去进行光学干扰上的设计，谢谢大家。

（本文来自“智能汽车交互设计体验沙龙”, 根据现场速录整理而成，如有错漏，敬请告知）

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