浅谈汽车多媒体显示屏的人机布置设计

ＤＯＩ:１０􀆰１９４６６/ｊ􀆰ｃｎｋｉ􀆰１６７４－１９８６􀆰浅谈汽车多媒体显示屏的人机布置设计

２０２０􀆰０３􀆰０１０

孙阳坤ꎬ冯庆ꎬ邓骏鸿ꎬ邱垂翔ꎬ汪孛

(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院ꎬ广东广州５１１４３４)

摘要:主要针对汽车多媒体显示屏的人机布置设计进行研究ꎬ重点从人机视野、人机操作、反光眩目及界面设计等方面进行讲述ꎬ结合实际车型开发经验ꎬ总结多媒体显示屏在工程设计过程中的设计原则ꎬ为广大汽车设计者们提供参考ꎮ

关键词:多媒体显示屏ꎻ人机布置ꎻ反光ꎻ界面设计中图分类号:ＴＰ３９１

Ｈｕｍａｎ￣ｍａｃｈｉｎｅＳＵＮＹａｎｇｋｕｎꎬＬａｙｏｕｔＤｅｓｉｇｎｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＤｉｓｐｌａｙＳｃｒｅｅｎ

Ａｂｓｔｒａｃｔ:(ＧＡＣＴｈｅｈｕｍａｎ￣ｍａｃｈｉｎｅＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅｌａｙｏｕｔＲｅｓｅａｒｃｈＦＥＮＧｄｅｓｉｇｎ＆ｏｆＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＱｉｎｇꎬＤＥＮＧａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｍｕｌｔｉｍｅｄｉａＣｅｎｔｅｒꎬＪｕｎｈｏｎｇꎬｄｉｓｐｌａｙＧｕａｎｇｚｈｏｕＱＩＵＣｈｕｉｘｉａｎｇꎬｓｃｒｅｅｎＧｕａｎｇｄｏｎｇＷＡＮＧｗａｓｍａｉｎｌｙ５１１４３４ꎬＢｅｉ

ｓｔｕｄｉｅｄꎬｆｏｃｕｓｉｎｇＣｈｉｎａ)

ｏｎｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆ

ｈｕｍａｎ￣ｍａｃｈｉｎｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬｖｉｓｉｏｎꎬｈｕｍａｎ￣ｍａｃｈｉｎｅｏｐｅｒａｔｉｏｎꎬｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅｔｈｅｍａｊｏｒｉｔｙｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｄｉｓｐｌａｙｓｃｒｅｅｎｄａｚｚｌｉｎｇｉｎｔｈｅａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎ.Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｄｅｓｉｇｎｗｅｒｅｗｉｔｈｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ.ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌＩｔｐｒｏｖｉｄｅｓｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｏｆｖｅｈｉｃｌｅｆｏｒＫｅｙｗｏｒｄｓｏｆａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ:Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｄｅｓｉｇｎｅｒｓ.

ｄｉｓｐｌａｙｓｃｒｅｅｎꎻＨｕｍａｎ￣ｍａｃｈｉｎｅｌａｙｏｕｔꎻＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎꎻＩｎｔｅｒｆａｃｅｄｅｓｉｇｎ

０　引言

尽可能与人眼观看屏幕的视野方向一致ꎬ建议不超过６０°(头多媒体显示屏是汽车内饰的重要组成部分ꎬ随着汽车科技部水平舒适转动角度４５°ꎬ眼睛水平舒适转动角度为１５°ꎬ见图

的日新月异ꎬ显示屏的设计逐渐成为各汽车制造企业的设计亮点ꎬ也承载着越来越多的人机交互任务ꎬ使用方面不再仅局限２于娱乐功能ꎬ逐步发展成为集影视音乐、电器控制、驾驶辅Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ)ꎬ其中图１及图ｉｎＲｅａｒｖｉｅｗ２标准参见Ｍｉｒｒｏｒ«ＤｅｓｉｇｎＳＡＥＪ»９８５[３]ꎬ－如不能满足２００９ＶｉｓｉｏｎꎬＦａｃｔｏｒｓ应至少保证侧视方向上一致ꎬ侧视方向上此角度尽可能控制在±５°助、互联网＋、导航救援甚至游戏娱乐等功能于一体ꎬ使用频范围ꎬ见图３ꎮ图４为某Ａ车型屏幕界面朝向驾驶员设计ꎬ评率越来越高ꎮ

价视野极佳ꎮ

汽车多媒体显示屏在汽车静态及动态过程中均会使用ꎬ本文作者主要围绕如何使驾驶员及乘客能够更加便捷、舒适地观看和操作显示屏为主题ꎬ从以下方面展开研究ꎮ

１　１􀆰１　人机视野

显示屏的布置位置及角度应方便驾驶员及乘客观看显示屏的位置及角度要求

ꎬ根据

人体头部及眼部舒适转动角度范围ꎬ显示屏推荐布置在９５％人群眼椭圆(９５％人群按«ＳＡＥＪ８２６－２０１５ＤｅｖｉｃｅｓｆｏｒＵｓｅｉｎＤｅｆｉｎｉｎｇａｎｄＭｅａｓｕｒｉｎｇＶｅｈｉｃｌｅＳｅａｔｉｎｇＡｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｏｎ»[１]布置设计ꎬ眼椭圆制作见ＳＡＥＪ９４１－２０１０«ＭｏｔｏｒＶｅｈｉｃｌｅＤｒｉｖｅｒｓ’ＥｙｅＬｏｃａｔｉｏｎｓ»[２])中间眼点向下１５°界面之上(眼睛上下舒适转动角度为±１５°ꎬ见图１)ꎬ极限不可超过４５°(头部上下舒适转动角度３０°ꎬ眼睛上下舒适转动角度为１５°)ꎻ显示屏屏幕法向应

图１　人眼及头部上下转动范围

收稿日期:２０１９－１０－２６

作者简介:孙阳坤(１９８６—)ꎬ男ꎬ学士ꎬ工程师ꎬ研究方向为汽车人机工程及上车体布置ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｓｕｎｙａｎｇｋｕｎ２００８＠１６３􀆰ｃｏｍꎮ

ＣＭＹＫ

图２　人眼及头部水平转动范围

图３　显示屏位置及角度要求

图４　某视野极佳的Ａ车型显示屏

１􀆰２　显示屏屏幕界面不应被任何零件遮挡显示屏的可视性要求

ꎬ如方向盘、帽檐

等ꎬ在设计布置时以９５％人群眼椭圆极限眼点出发(最难满足的极限眼点)ꎬ投向可能遮挡的零件轮廓边缘ꎬ检查视野投向界面是否会遮挡显示屏显示区域ꎮ图５为某Ｂ车型在设计初期方向盘遮挡多媒体显示屏ꎬ最终设计需规避此种情况ꎮ

图５　某Ｂ车型多媒体显示屏被方向盘遮挡

２　人机操作

如显示屏为触摸控制屏ꎬ需考虑其人机操作便利性ꎬ不但

２􀆰需要能够触及到１　显示屏的操作伸及性

ꎬ而且需要舒适操作ꎮ

触摸显示屏的操作区域需满足伸及性要求ꎬ对于前排显示

屏需布置在单指操作界面以内Ｊ２８７－２０１６ＤｒｉｖｅｒＨａｎｄＣｏｎｔｒｏｌꎬＲｅａｃｈ单指操作界面做法参见»«ＳＡＥ[４]ꎬ如图６所示ꎮ

图６　驾驶员手伸及设计

对于后排显示屏ꎬ其界面需满足５％女性人体单指伸及界面ꎬ５％女性人体可参考ＧＢ１００００－１９８８«中国成年人人体尺寸»[５]ꎬ以肩点为圆心做６９０ｍｍ球面ꎬ如图７所示ꎮ

图７　后排乘客伸及性要求

２􀆰２　显示屏的操作界面在操作过程中不应被任何零件遮挡显示屏的操作便利性

ꎬ如

方向盘、帽檐、风口等ꎬ如图８所示某Ｃ车型屏幕太深导致周圈饰件遮挡手指操作ꎮ可通过Ｒａｍｓｉｓ软件进行屏幕操作区域的操作遮挡分析ꎬ将驾驶员Ｈ点、脚部、左手、视野、靠背角等约束至设计状态ꎬ再分析右手操作显示屏过程中是否会被遮挡ꎮ

图８　某Ｃ车型显示屏太深影响手指操作(一)

ＣＭＹＫ

　上的虚拟按键　对于屏幕周圈有饰件造成台阶的情况ｍｍꎬ台阶深度ꎬＬ其按键图应控制在标４５中ｍｍ心以内距离ꎬ台保留阶(边见图５％缘女性人体手指

Ｈ９)ꎬ应至显示屏少１５操作空间ꎬ避免造成对操作屏幕的影响ꎮ

图９　某Ｃ车型显示屏太深影响手指操作(二)

３　３􀆰１　反光眩目

显示屏在使用过程中显示屏反光问题

ꎬ来自各个透明区的光线经屏幕表面

反射进入驾驶员或乘客的眼睛ꎬ从而在人眼观看屏幕时导致看不清或存在刺眼眩目情况ꎮ图１０所示为天窗光线经显示屏反射进入人眼校核的光线路径ꎬ图１１为某Ｄ车型侧窗光线在显示屏上反射行程“泛白”现象ꎬ可调整显示屏的角度来规避此问题ꎬ或者提高屏幕显示亮度、增加防眩膜等来弱化反光问题ꎮ

图１０　外部光源反射校核

图１１　某Ｄ车型侧窗光线导致泛白

３􀆰２　在夜间行车过程中显示屏成像问题

ꎬ显示屏会作为车内一个光源ꎬ光线由

点亮后的显示屏发出经前挡风玻璃反射至人眼ꎬ造成显示屏在前挡风玻璃上成像ꎮ图１２为显示屏光源在玻璃上成像校核的光线路径Ａ系统的性能和试验方法、Ｂ区制作参见ꎬ成像位置不能在驾驶员前方视野的ＧＢ１１５５５Ａ、Ｂ区域内ꎬ»[６]ꎬ－２００９否则会对驾驶安全造成影响«汽车风窗玻璃除霜和除雾１３所示某Ｅ车型屏幕倒影已进入Ｂ区ꎬ可考虑增加帽檐、ꎮ调图

整角度等方式规避此类问题ꎮ

图１２　显示屏光源在玻璃上倒影校核

图１３　某Ｅ车型倒影成像

４　界面设计

当下为更能体现汽车设计的科技感、简约风、集成化ꎬ越来越多的汽车产品趋于将汽车诸多的设置功能、操作控制、显示信息等集成至多媒体显示屏中ꎬ因此合理安排显示屏的信息显示显得尤为重要ꎮ

为最大限度减少驾驶员驾驶过程中的分心情况ꎬ避免分散开车注意力ꎬ应尽可能缩短驾驶员眼睛扫过屏幕上的时间ꎮ从人机角度考虑ꎬ屏幕操作应尽可能使用物理按键ꎬ更加直接高效ꎬ此处只讨论显示屏上的虚拟按键图标ꎮ显示屏界面设计应遵从以下原则:

(１)依据信息的重要程度安排显示的顺序及层级ꎻ(２)显示屏界面设计应尽可能简洁、清晰ꎬ易于识别理

解ꎬ提高人机交互效率ꎻ

ＣＭＹＫ

(３)显示屏反应迅速ꎬ驾驶员能够快速控制交互过程中的开启与关闭ꎮ

４􀆰１　汽车中字符及图标需满足界面字符及图标设计

ＧＢ４０９４－２０１６«汽车操纵件、

指示器及信号装置的标志»[７]要求ꎮ

４􀆰１􀆰对于显示屏中的文字１　尺寸设计

ꎬ从使用角度考虑应尽可能大以便于

认读ꎬ字符高度可按以下公式近似计算得到ꎬ如图１４所示:

Ｈ＝Ｌ×θ/３６００式中:Ｈ为字符高度ꎬｍｍꎻＬ为眼点至屏幕距离ꎬｍｍꎻθ为人眼的最小视角ꎬ一般为３０′ꎮ

对于显示屏中的图标ꎬ需充分考虑使用者识别及操作便利性ꎬ图标应尽可能大ꎬ推荐图标高度不小于１５ｍｍ×１５ｍｍꎬ极限不小于１０ｍｍꎬ如图１５所示ꎮ

图１４　字符设计高度

图１５　图标设计高度

４􀆰１􀆰图标设计应尽可能简洁明了２　图标设计应简洁易懂

ꎬ最好为大众所熟知ꎮ图标应

尽可能采用常用图标ꎬ减少重新设计情况ꎬ如图１６所示均为常用图标ꎬ如“主页”“查找”“信息”“放大”等ꎮ如必须重新设计图标ꎬ最直接检验办法为:找初次见到图标人员进行评价ꎬ如在５ｓ内能辨认出图标含义ꎬ则定义成功ꎬ否则会令使用者费解ꎬ需继续修正ꎮ

图１６　常用图标示例

４􀆰１􀆰图标设计应在视觉上统一３　图标设计颜色、风格应尽可能一致

ꎬ图标之间除了内容不同外ꎬ图

标的颜色、风格应尽可能相同ꎬ甚至处于同一层级上的图标尺寸应尽可能相同ꎮ如图１６与图１７为两种不同风格图标ꎬ需系统化考虑ꎮ

图１７　相同类型风格图标

４􀆰２　优先考虑与驾驶相关的信息显示界面层级设计

ꎬ如除霜、除雾、导航、

倒车影像等放在屏幕最容易观察及最容易操作位置ꎬ优先在常显第一层界面显示ꎻ其次考虑比较常用且驾驶过程中使用较少的显示信息ꎬ如空调、音量、音乐、电话ꎬ电台等ꎬ可放置在第一或第二层级ꎻ最后考虑与驾驶非相关且使用频率相对较低的显示信息ꎬ如设置参数、上网、游戏等ꎬ可考虑安排在第二或第三层级进行控制ꎮ如图１８所示为某Ｆ车型显示屏一级界面ꎬ图１９为“主页”二级界面ꎮ

图１８　某Ｆ车型第一级界面

图１９　某Ｆ车型主页第二级界面

声音交互作为整车人机交互的重要组成部分之一ꎬ其快速直接的优点更易被用户所接受ꎬ因此可将显示屏的重要常用操作功能采用声音控制ꎬ如语音助手ꎬ用户说出特有词汇激活系统ꎻ语音控制的词汇应尽可能简短ꎬ减少驾驶员的视觉或手动动作ꎬ使驾驶员更加专注于道路ꎮ

除以上两种交互方式外ꎬ还可通过肢体控制ꎮ肢体手势控制应确保手势操作简单、常用、系统识别度高ꎬ确保驾驶员在

一手操作方向盘、一手进行手势操作时ꎬ不至于使注意力偏离

ＣＭＹＫ

道路ꎮ参考文献:

５　其他要求

[１]ＳＡＥＳｅａｔｉｎｇＪ８２６Ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｏｎ[Ｓ].

－２０１５ＤｅｖｉｃｅｓｆｏｒＵｓｅｉｎＤｅｆｉｎｉｎｇａｎｄＭｅａｓｕｒｉｎｇＶｅｈｉｃｌｅ多媒体显示屏的设计需满足ＧＢ１１５５２—２００９«乘用车内部[２]凸出物»的要求:如主机厂选择静态头碰(标准中附录Ｃ)方[３]ＳＡＥＳＡＥＪ９４１Ｊ９８５－－２０１０２００９ＭｏｔｏｒＶｉｓｉｏｎＶｅｈｉｃｌｅＦａｃｔｏｒｓＤｒｉｖｅｒｓ’ＣｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓＥｙｅＬｏｃａｔｉｏｎｓ[Ｓ].ｉｎＲｅａｒｖｉｅｗＭｉｒｒｏｒ

式ꎬ只需满足突出高度及倒角要求ꎻ如主机厂选择动态头碰(标准中附录Ｂ)ꎬ则需考虑显示屏的位置是否会与假人头部[４]ＳＡＥＤｅｓｉｇｎ[Ｓ].

Ｊ２８７－２０１６ＤｒｉｖｅｒＨａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＲｅａｃｈ[Ｓ].

接触ꎮ

[５]全国人类工效学标准化技术委员会北京:中国标准出版社.中国成年人人体尺寸ꎬ１９８９.

:６　结束语

[６]全国汽车标准化技术委员会ＧＢ１００００—１９８８[Ｓ].性能和试验方法:ＧＢ１１５５５—２００９[Ｓ]..汽车风窗玻璃除霜和除雾系统的

讲述了在汽车多媒体显示屏开发过程中需考虑的人机设计北京:中国标准出版社ꎬ

因素ꎬ从显示屏的位置、角度、眩目、屏幕界面设计等方面总２０１１.

结设计原则ꎬ为汽车设计者们提供相关设计参考ꎮ在开发过程[７]全国汽车标准化技术委员会中ꎬ也需设计人员从工程、造型、人机等诸多方面进行考量ꎬ的标志:ＧＢ４０９４—２０１６[Ｓ].北京.汽车操纵件:中国标准出版社、指示器及信号装置

ꎬ２０１７.多角度考虑问题ꎬ权衡利弊ꎬ才能设计出更加优秀的产品ꎮ

[８]２００９[Ｓ].全国汽车标准化技术委员会北京:中国标准出版社.乘用车内部凸出物ꎬ２０１２.

:ＧＢ１１５５２—

埃克森美孚、腾讯、途虎汽车后市场合资公司———孚创正式成立投入运营

司———２０２０上海孚创实业发展有限公司年２月２５日ꎬ由埃克森美孚及其经销商投资公司孚筱(简称孚创)已于２０２０年１月在上海自贸区正式注册成立、腾讯公司及其汽车后市场领域合作商途虎共同组建的合资公

ꎬ注册资金１３􀆰５亿元ꎬ于２０２０年３月正式投入运营ꎮ孚创是一家数字化、一体化的专业汽车养护服务商ꎬ公司将通过智能数字平台为客户提供整合供应链(Ｓ)ꎬ为传统门店端(Ｂ)赋能升级、优化零售网络ꎬ为终端消费者(Ｃ)提供便捷、高质、可靠的全渠道汽车养护体验ꎬ以“Ｓ２Ｂ２Ｃ”模式打造全新的上下游一体化汽车养护生态ꎮ

中国的汽车保有量至２０１９年年底已超过２􀆰６亿ꎬ平均车龄达到５年ꎬ汽车后市场规模早已破万亿ꎬ可预见到未来仍将持续增长ꎮ与之相对应的ꎬ却是市场高度分散、服务标准尚在摸索、产业效率提升缓慢的现状ꎬ急需通过连锁化、集约化、规范化的行业整合来满足不断升级的消费需求ꎮ针对亟待解决的行业痛点ꎬ孚创应运而生ꎮ

孚创不仅能够秉承埃克森美孚强大的品牌号召力和深耕中国多年的行业经验ꎬ还加持腾讯的数据分析、用户引流和技术开发能力ꎬ以及途虎积淀数年的线上平台运营、线下门店网络开发管理和供应链整合能力ꎮ谈及愿景ꎬ孚创总经理兼董事曾红卫女士表示:“孚创融汇各家所长ꎬ我们有信心、也有能力打造数字化、一体化的汽车后市场养护生态ꎬ树立全新的业界标杆ꎬ推动整个中国汽车后市场行业的进阶式发展ꎬ裨益广大的中国消费者ꎮ”

孚创将“Ｓ２Ｂ２Ｃ”模式引入汽车后市场ꎬ具体来说:(１)针对客户端ꎬ以上下游一体化的产业优势帮助扩充客户群、扩大竞争优势、提升运营效率ꎬ实现合作共赢ꎻ(２)针对门店端ꎬ强化大数据技术平台赋能终端ꎬ通过不断丰富的产品和服务组合ꎬ结合优化的营运和供应链管理体系ꎬ全方位支持门店发展ꎬ提升服务品质的同时ꎬ实现盈利提升ꎻ(３)针对终端消费者ꎬ依托高覆盖的线下门店网络和便捷的线上预约ꎬ围绕专业技师、产品品质、服务效率和客户关怀等方面ꎬ打造品牌化、标准化、智能化的车养护服务ꎬ让广大车主尽享便捷和安心ꎮ通过上下游资源的高效整合ꎬ并利用数字化赋能传统产业ꎬ孚创的蓝图将能够为整个汽车后市场的服务品质和产业效益提升提供范本ꎬ进而推动整个汽车后市场行业的快速发展ꎮ

面对机遇与挑战并存的汽车后市场ꎬ孚创迈出的第一步坚实而有力ꎮ孚创总经理兼董事曾红卫女士介绍说:“孚创目前已经拥有了４０家核心经销商ꎬ分北区、中区和南区三大区域ꎬ覆盖中国３１个省、自治区和直辖市ꎮ这些经销商经由原美孚®的１３０余家经销商优化整合而成ꎬ均在车用润滑油及汽车后市场服务领域有着丰富的运营管理经验、优秀的实操团队和广泛的客户资源ꎮ”

随着经销商网络的建立ꎬ孚创的下一步规划ꎬ将凭借深厚的产业经验和数据分析能力ꎬ以现有的庞大线下服务网络为基础ꎬ全新升级广受信赖的车养护品牌———美孚１号车养护ꎬ未来将根据消费需求和服务类别ꎬ逐步拓展至包含臻选店、认证店及合作店在内的全国数万家服务门店ꎬ为中国超２亿车主的用车生活保驾护航ꎮ未来值得期待!

(来源:俞庆华)