《汽車智能座艙交互系統設計指南》

ICS43.040

CCST40

T

團體標準

T/TMAC×××—202X

汽車智能座艙交互系統設計指南

Designguidanceonintelligentcockpitinteractionsystemfor

automobiles

（征求意見稿）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實施

中國技術市場協會發(fā)布

T/TMACXXX—202X

汽車智能座艙交互系統設計指南

1范圍

本文件給出了汽車智能座艙人機交互系統的基本類型、功能要求和性能要求的建議。

本文件適用于對M1類汽車智能座艙人機交互系統的設計、開發(fā)、測試、評估和應用的指導。

2規(guī)范性引用文件

本文件沒有規(guī)范性引用文件。

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

智能座艙intelligentvehiclecockpit

配備智能化、網絡化等功能的計算機軟硬件系統的汽車座艙，具有對車內人員的語音、手勢、動作

和狀態(tài)等一個或多個信號的識別（也可以包括對車輛周圍及環(huán)境的主動感知等自主感知特性），并能據

此進行智能化判斷與反饋，然后借助多種交互方式，主要以各種顯示屏為載體，可以顯示和/或操作與

車輛有關的特定信息與功能等。

3.2

汽車人機交互系統automotivehuman-machineinteractionsystem

可以顯示和/或控制車輛運動、狀態(tài)信息和娛樂媒體等功能的智能座艙車載軟硬件系統，車輛駕乘

人員以按鍵、觸摸屏、語音、手勢、無介質全息屏幕等為系統輸入方式，系統以屏幕顯示、聲音信號等

為輸出方式，也可以實現對汽車相關功能的控制。

3.3

汽車人機交互界面automotivehuman-machineinterface；HMI

汽車與駕駛員或乘客、其他道路使用者等人機之間進行信息交互的硬件和軟件系統的集合，完成特

定信息的顯示、有關安全信號的警示以及對汽車相關控制功能的交互操作。

3.4

物理操控交互PhysicalManipulationInteraction

駕駛員或乘客通過對布置在操控屏幕或操控面板上的旋鈕和/或按鍵與汽車人機交互系統進行交互

的方式。

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3.5

語音交互voiceinteraction

駕駛員或乘客以自然語言為載體與汽車人機交互系統進行信息傳遞的交互方式。

3.6

觸控交互touchinteraction

通過手指或觸控筆輕觸或按壓觸控屏幕方式與汽車人機交互系統進行交互的方式。

3.7

手勢交互gestureinteraction

對具有特定意義的手勢信號即通過汽車人機交互系統采集到的駕駛員或乘客所執(zhí)行的手勢信息進

行手勢識別并做出響應和反饋的交互方式。

3.8

視覺交互visualinteraction

汽車人機交互系統通過計算機視覺系統對駕駛員或乘客某些目標位置的特征、姿勢或運動狀態(tài)進行

采集、處理和分析并將結果用于進行與汽車人機交互系統進行交互的方式。

3.9

無接觸交互contactlessinteraction

駕駛員或乘客通過點按空氣中虛擬屏幕形成的實像與汽車人機交互系統進行信息交互的方式。

3.10

多通道交互multi-modalinteraction;MMI

汽車駕駛員或乘客綜合使用感覺器官或運動器官來操作汽車人機交互系統，達到和汽車進行信息交

換、完成特定功能和任務的目的。

3.11

認知負荷cognitionload

駕駛員在行駛過程執(zhí)行交互任務時，為理解交互信息本身所包含的內容需要消耗一定的認知資源去

認識和處理其外在形式以便進行信息加工和存儲，該過程中所產生的認知資源消耗即為認知負荷。

3.12

中控屏automobilecentralvontrolpanel

一種汽車人機交互系統屏幕布置模式，是主要汽車狀態(tài)顯示和進行汽車空調、音響、生態(tài)應用控制

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的實體或虛擬顯示屏幕。

3.13

前排控制屏frontcontrolscreen

汽車人機交互系統屏幕布置模式，是位于駕駛員和副駕中間、換擋操作系統前方空間安裝端的屏幕，

主要是完成車身調節(jié)和控制系統的操作和顯示等功能的顯示屏。

3.14

抬頭顯示屏heads-updisplay;HUD

抬頭顯示屏汽車交互系統中利用光學反射原理將汽車駕駛相關信息投影至駕駛人的視線前方如后

視鏡、前擋風玻璃上的實體或虛擬顯示屏幕。

3.15

無介質全息屏幕free-mediumholographicscreen

通過光學微鏡結構來復制光場，在三維空間重現一個100%無像差的、可以直接裸眼觀察三維立體實

像，不需要載體或者介質承接便能在空中再現圖像信息的一種虛擬屏幕。

3.16

貫通屏through-screen

汽車人機交互系統中一種多屏幕及其互聯（聯動）技術，可以同時具備汽車行駛狀態(tài)信息顯示、汽

車功能控制及副駕娛樂交互及多屏互動等功能。

3.17

聲控屏幕voicecontrolingscreen

汽車交互系統中可以根據駕駛員或乘客發(fā)出喚醒聲音的具體位置，自動進行角度或高度調整以使其

正對喚醒用戶的實體屏幕或虛擬屏幕。

3.18

信息架構informationarchitecture

信息架構是對汽車交互系統中關于各種屏幕顯示頁面中信息元素的組織、結構和規(guī)劃形式，是基于

系統的定義和信息功用性，將內容和功能整合為一個統一整體的一種實際或抽象結構，使駕駛員和乘客

能夠快捷、準確地查詢所需要的信息。

4汽車人機交互系統的總體要求和類型

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4.1汽車人機交互系統的總體要求

4.1.1安全性要求

汽車人機交互系統宜考慮安全性要求，除滿足汽車零部件安全要求之外，還宜減少駕駛員的分心和

駕駛錯誤，能夠保證駕駛員和汽車在人機交互過程中符合汽車操控的安全性要求。

4.1.2高效性要求

汽車人機交互系統宜提供符合用戶期望和需求的功能和服務，使交互過程界面簡潔、方式最優(yōu)、動

作規(guī)范、操作容易、反饋及時、信息完整，保證駕駛員和乘客獲取信息的效率，滿足功能的執(zhí)行效率高

和響應速度快的要求。

4.1.3低負荷要求

汽車人機交互系統需遵循目標和任務路徑最短和步驟最少原則，目標、任務及操作具有一致性和可

預見性，保證參與交互的人員更有安全感和便捷的操作，使駕駛員和乘客在與汽車的人機交互過程中認

知負荷最小。

4.1.4先進性要求

汽車人機交互系統在滿足交互過程和方式人性化的基礎上，宜具備隨著物聯網、人工智能和自動駕

駛等技術同步提升和發(fā)展的能力。

4.2汽車人機交互系統的類型

4.2.1概述

汽車人機交互系統類型根據屏幕位置、交互功能、屏幕布局方式、交互方式、交互對象等進行分類。

4.2.2基于屏幕位置的交互界面類型

4.2.2.1中控交互界面：以汽車中控屏為交互屏幕，完成包括導航、娛樂、空調系統、通風加熱及輔助

駕駛和娛樂等功能的交互界面。

4.2.2.2主駕駛儀表盤交互界面：以汽車方向盤后主駕駛儀表屏為交互屏幕，主要完成車輛相關狀態(tài)信

息顯示的交互界面。

4.2.2.3前排控制屏交互界面：以汽車前排控制屏為交互屏幕，主要完成車輛車身或其舒適系統相關控

制功能的操作或狀態(tài)信息顯示的交互界面。

4.2.2.4抬頭顯示屏交互界面：以抬頭顯示屏為交互屏幕，完成顯示前方路況、導航等信息的交互界面。

4.2.2.5后排娛樂交互界面：位于前排座椅背面或其他合適位置的顯示屏為交互屏幕，完成為后座的用

戶提供多媒體等娛樂功能的交互界面。

4.2.2.6后排中央控制交互界面：以位于后排座位中間扶手處的顯示屏為交互屏幕，完成包括調節(jié)空調、

座椅等有關舒適性及部分多媒體的功能的交互界面。

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4.2.2.7貫通屏交互界面：以貫通屏為交換屏幕，完成包括信息顯示、駕駛安全、娛樂導航等功能的交

互界面。

4.2.3基于交互功能的交互界面類型

宜包括但不限于車輛狀態(tài)儀表界面、導航界面、影音娛樂界面、車輛設置界面、駕駛輔助界面等。

4.2.4基于屏幕布局方式的交互界面類型

宜包括但不限于單屏幕界面、雙屏幕界面、三聯屏界面、異形屏界面等。

4.2.5基于交互方式的交互界面類型

宜包括但不限于物理操控交互界面、觸摸操作界面、語音交互界面、手勢交互界面、非接觸交互界

面等。

4.2.6基于交互對象的交互界面類型

宜包括但不限于車內乘員交互界面、車外行人交互界面、車外車輛交互界面等。

5汽車人機交互系統的交互方式與交互界面設計

5.1汽車人機交互系統的交互方式

汽車人機交互系統應用宜包括但不限于以下人機交互方式：

a）物理操控交互；

b）觸控交互；

c）語音交互；

d）手勢交互；

e）視覺交互；

f）非接觸交互；

g）多模態(tài)交互。

5.2汽車人機交互系統交互信息架構的設計

5.2.1設計要求

汽車人機交互系統交互信息架構設計宜考慮但不限于以下要求：

a）根據功能優(yōu)先級進行層級設計、主次分明；

b）駕駛員或乘客的學習和認知負荷最小化；

c）符合駕駛員或乘客的認知習慣和行為方式。

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5.2.2信息架構的類型

汽車人機交互系統交互信息架構宜采用但不限于以下類型：

a）HUD信息架構；

b）儀表盤信息架構；

c）中控臺顯示屏信息架構；

d）單屏與多屏信息構架；

e）前排控制屏信息構架；

f）后排娛樂屏信息構架。

5.2.3信息架構的設計方法

汽車人機交互界面的信息架構設計宜考慮包括功能元素劃分、信息層級劃分和交互信息布局等內容。

a）功能元素劃分：主要指界面中要展現給用戶的功能信息，即內容，是功能需求的轉換。

b）信息層級劃分：主要指將功能元素與視覺元素所組成的信息內容進行顯示需求、等級劃分，確

定信息的優(yōu)先級，重要的信息要優(yōu)先。

c）信息布局：指通過色彩、文本、尺寸、圖標符號和視覺風格等視覺元素對界面功能信息進行設

計與排布。

5.3汽車人機交互系統交互界面設計

5.3.1汽車人機交互系統交互界面設計原則

建議綜合考慮功能需求、界面需求、交互需求、情感需求，交互界面設計過程中宜遵循但不限于以

下原則：

a）顯示界面布局最少原則；

b）功能信息優(yōu)先級原則；

c）顯示格式最自然原則；

d）界面布局最有效原則；

e）界面布局的美觀性原則。

5.3.2汽車人機交互系統交互界面信息布局類型

汽車人機交互系統交互界面信息布局基于分類模式不同有多種分類方式，建議按照以下幾種模式進

行分類并在應用過程中進行合適的選擇。

汽車人機交互系統交互界面信息布局基于信息層次和管理模式的類型宜包括但不限于以下類型：

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a）左側導航式布局；

b）雙屏式布局；

c）主次式布局；

d）整體式布局。

汽車人機交互系統交互界面信息布局基于信息分類的類型宜包括但不限于以下類型：