基于KANO-QFD 的智能汽車(chē)HMI 界面設(shè)計(jì)研究

摘要：為有效獲取智能汽車(chē)HMI設(shè)計(jì)時(shí)的用戶(hù)需求，本研究采用定性定量結(jié)合的方法確定需求并量化其權(quán)重，以提升用戶(hù)滿(mǎn)意度和使用體驗(yàn)。通過(guò)結(jié)合案例研究和實(shí)地觀察與訪(fǎng)談，利用Kano問(wèn)卷對(duì)用戶(hù)需求進(jìn)行調(diào)研分析和重要度排序，最后采用了QFD模型對(duì)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行權(quán)重計(jì)算。結(jié)果表明，清晰的導(dǎo)航操作指引、及時(shí)信息反饋、界面布局直觀的需求權(quán)重最高?；诎咐治龊陀脩?hù)調(diào)研構(gòu)建的Kano-QFD模型驗(yàn)證了該方法在解決智能汽車(chē)HMI設(shè)計(jì)問(wèn)題上的有效性，為后續(xù)相關(guān)研究提供了方法上的參考。

關(guān)鍵詞：智能汽車(chē)；Kano-QFD；HMI；界面設(shè)計(jì)；案例研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2024）19-0132-04

引言

智能汽車(chē)是利用先進(jìn)技術(shù)如傳感器、通信、人工智能等實(shí)現(xiàn)部分或完全自主駕駛的汽車(chē)，具備自動(dòng)化和智能化的特征，代表了傳統(tǒng)交通工具向智能移動(dòng)空間的轉(zhuǎn)變。隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)的深度融合，智能座艙人機(jī)交互系統(tǒng)的功能和交互日益復(fù)雜，市場(chǎng)上智能汽車(chē)產(chǎn)品層出不窮，競(jìng)爭(zhēng)激烈。智能汽車(chē)不再僅是交通出行工具，而是集成出行、工作、娛樂(lè)等功能的智能化生活空間，用戶(hù)對(duì)駕駛舒適度和用戶(hù)體驗(yàn)的要求不斷提高。在這一背景下，智能汽車(chē)HMI 作為用戶(hù)與汽車(chē)溝通交流的關(guān)鍵窗口，其設(shè)計(jì)顯得尤為關(guān)鍵。本研究以新能源車(chē)車(chē)主為研究對(duì)象，采用Kano 模型和QFD 質(zhì)量功能展開(kāi)相結(jié)合的方法，探討用戶(hù)對(duì)智能汽車(chē)HMI 的需求滿(mǎn)意度和功能重要性，設(shè)計(jì)出符合用戶(hù)真實(shí)需求的智能汽車(chē)HMI，以提升駕駛安全性和體驗(yàn)感。

一、智能汽車(chē)HMI研究現(xiàn)狀

智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外的研究領(lǐng)域備受關(guān)注，并已涌現(xiàn)出大量相關(guān)研究。

（一）界面設(shè)計(jì)層面

LI[1] 等通過(guò)采集真實(shí)駕駛時(shí)的掃描時(shí)間、平均掃描次數(shù)、眨眼頻率和心率等，研究了棋盤(pán)式和分層式兩種不同的車(chē)載信息系統(tǒng)（IVIS）布局對(duì)車(chē)輛的實(shí)用性和駕駛安全性的影響，發(fā)現(xiàn)不同HMI 界面布局對(duì)駕駛安全性有顯著影響，分層布局在低速下更高效，而棋盤(pán)布局在低速和高速下表現(xiàn)良好，證明不同的界面布局對(duì)駕駛員駕駛績(jī)效存在重要影響，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮HMI 界面布局方式；陸楊[2] 基于AHP 層次分析法對(duì)汽車(chē)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了分析，構(gòu)建了智能汽車(chē)HMI 的用戶(hù)需求層次，通過(guò)計(jì)算、映射分析得出了權(quán)重比值。其中強(qiáng)調(diào)了汽車(chē)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)對(duì)駕駛安全的重要性，并分析了材質(zhì)強(qiáng)度、空間布局和造型設(shè)計(jì)等影響因素。

（二）多模態(tài)人機(jī)交互層面

王瑞[3] 等分析了目前智能汽車(chē)主要的人機(jī)界面交互方式，即實(shí)體按鍵操作、觸控屏、語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別、系統(tǒng)自主等交互方式，其中提到語(yǔ)音交互主要受限于自然語(yǔ)言的多樣性和算法的精準(zhǔn)識(shí)別度，但從目前市場(chǎng)看具備良好發(fā)展趨勢(shì)；HUANG[4] 等指出，在駕駛過(guò)程中應(yīng)盡量避免使用復(fù)雜的交互方式，如手勢(shì)或觸摸交互，因?yàn)檫@樣會(huì)增加駕駛員的認(rèn)知負(fù)荷，從而增加駕駛的安全風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)師應(yīng)以提高駕駛的安全性為基礎(chǔ)，優(yōu)先采用簡(jiǎn)單直觀的語(yǔ)音和視覺(jué)交互方式，對(duì)于這一觀點(diǎn)；譚浩[5] 等也研究了多通道模式交互下的自然交互方式和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR- HUD 對(duì)駕駛安全帶來(lái)的影響，其中語(yǔ)音作為自然交互方式之一，對(duì)于那些層次較為復(fù)雜功能的使用具有較大的優(yōu)勢(shì)。多模態(tài)的交互方式正在逐步發(fā)展起來(lái)，但與之相比，通過(guò)語(yǔ)音控制車(chē)載系統(tǒng)，可以更好地減少注意力分散，提高安全性。未來(lái)隨著語(yǔ)音識(shí)別準(zhǔn)確率不斷提升，語(yǔ)音交互會(huì)變得更加可靠和高效。

（三）用戶(hù)體驗(yàn)層面

YANG[6] 等通過(guò)德賽SVG6 智能座艙系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例分析，得出智能汽車(chē)人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)溫柔智能、高效人機(jī)交互和情感等特點(diǎn)，運(yùn)用同理心法則深入智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)，是提升用戶(hù)體驗(yàn)的關(guān)鍵性因素；譚征宇[7] 等構(gòu)建了基于全身交互視角下的用戶(hù)需求洞察路徑，從技術(shù)、環(huán)境因素、用戶(hù)3 個(gè)方面透視了用戶(hù)體驗(yàn)形成基礎(chǔ)和先決條件?！叭硪暯恰庇欣诔浞挚紤]用戶(hù)在每個(gè)環(huán)節(jié)下的真實(shí)需求，為理解用戶(hù)體驗(yàn)提供了新的理論視角和思考方式。

綜上，考慮到駕駛者在執(zhí)行復(fù)雜駕駛?cè)蝿?wù)時(shí)認(rèn)知能力有限，智能汽車(chē)HMI 界面布局設(shè)計(jì)、信息交互層級(jí)和方式不宜復(fù)雜，在界面布局合理的情況下交互信息層級(jí)越少越好。另外，語(yǔ)音作為目前多模態(tài)交互方式的首選創(chuàng)造了較高的價(jià)值，但語(yǔ)音識(shí)別的準(zhǔn)確率和相應(yīng)速度需進(jìn)一步提升，以便更好地理解和執(zhí)行復(fù)雜的指令，同時(shí)將語(yǔ)音、觸控、視覺(jué)等多種交互方式有機(jī)結(jié)合，提供更加豐富和靈活的用戶(hù)體驗(yàn)。目前，對(duì)于智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)已有大量的方法被運(yùn)用和驗(yàn)證可有效收集獲取用戶(hù)需求最終以指導(dǎo)實(shí)踐，但對(duì)于將Knao-QFD 結(jié)合到智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)仍待深入研究。在此過(guò)程中，采用設(shè)計(jì)和評(píng)估方法應(yīng)遵循以人為本的設(shè)計(jì)原則，從用戶(hù)的角度出發(fā)切實(shí)獲取用戶(hù)真實(shí)需求。

二、研究方法概述

Kano 模型是由日本學(xué)者狩野紀(jì)昭教授提出的一種定性研究方法，通過(guò)研究不同質(zhì)量特性與客戶(hù)滿(mǎn)意度之間的關(guān)系來(lái)提升產(chǎn)品性能和用戶(hù)滿(mǎn)意度。在本研究中，通過(guò)調(diào)研新能源車(chē)車(chē)主對(duì)目前市面上的智能汽車(chē)HMI 的功能需求，并對(duì)需求進(jìn)行分類(lèi)和優(yōu)先級(jí)排序，根據(jù)Matzler 和Hinterhuber 給出了修正的Kano 模型需求分類(lèi)評(píng)估表[8]，將需求劃分為基本需求M、期望需求O、魅力需求A、無(wú)關(guān)需求I、相反需求R 5 種類(lèi)型；再經(jīng)過(guò)分析需求的影響值構(gòu)建影響力矩陣，計(jì)算出需求重要度數(shù)值；最后，明確設(shè)計(jì)需求與功能優(yōu)先級(jí)。

QFD 質(zhì)量功能展開(kāi)是由日本赤尾洋二和水野滋教授提出的一種把用戶(hù)需求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要求的定量分析研究方法，利用直觀的矩陣與圖表形式將用戶(hù)需求與設(shè)計(jì)要求間的重要關(guān)系進(jìn)行量化，以指導(dǎo)最終的設(shè)計(jì)[9]。本研究先結(jié)合智能汽車(chē)HMI 特性，將前期用戶(hù)需求映射為設(shè)計(jì)要求，然后計(jì)算了各設(shè)計(jì)要求的權(quán)重，最后根據(jù)權(quán)重值和優(yōu)先級(jí)產(chǎn)出設(shè)計(jì)方案。

綜上可知，Kano 本質(zhì)上是定性的，并不能準(zhǔn)確反映用戶(hù)需求和滿(mǎn)意度[10]，在設(shè)計(jì)智能汽車(chē)HMI 時(shí)，通過(guò)結(jié)合QFD 可以將用戶(hù)需求量化為功能要求彌補(bǔ)這一問(wèn)題，并減少定性研究方法的主觀性。因此，采用Kano-QFD 相結(jié)合的方式可以有效分析新能源車(chē)車(chē)主對(duì)智能汽車(chē)HMI 的用戶(hù)需求，并指導(dǎo)汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)。

三、基于Kano-QFD 的智能汽車(chē)HMI設(shè)計(jì)研究過(guò)程

Kano-QFD 方法相結(jié)合能有效將調(diào)研獲得的用戶(hù)需求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要求。首先，收集市場(chǎng)上若干新能源品牌車(chē)型經(jīng)聚類(lèi)、整合，并挑選具有代表性的智能汽車(chē)進(jìn)行案例分析，從多維度拆解智能汽車(chē) HMI的相關(guān)功能，目的是探索市場(chǎng)趨勢(shì)挖掘其優(yōu)缺點(diǎn)，為后續(xù)問(wèn)卷設(shè)計(jì)提供參考指導(dǎo)。由于目前市面上產(chǎn)品眾多且功能較為復(fù)雜，用戶(hù)對(duì)智能汽車(chē)HMI 的需求相對(duì)模糊，經(jīng)過(guò)實(shí)地考察、用戶(hù)行為觀察與訪(fǎng)談，盡可能挖掘用戶(hù)在駕駛使用過(guò)程中的痛點(diǎn)和反饋。其次，利用Kano模型評(píng)估分類(lèi)表對(duì)獲取到的用戶(hù)需求進(jìn)行分類(lèi)和重要度排序，并輸出矩陣圖，再結(jié)合QFD 質(zhì)量功能展開(kāi)方法計(jì)算設(shè)計(jì)要求權(quán)重。最后，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行討論并輸出設(shè)計(jì)方案。研究方法及過(guò)程見(jiàn)圖1。

（一）用戶(hù)需求獲取

用戶(hù)需求是設(shè)計(jì)Kano 問(wèn)卷的重要依據(jù)，也是了解目標(biāo)用戶(hù)真實(shí)需求的關(guān)鍵指標(biāo)，如果設(shè)計(jì)者不了解用戶(hù)的需求，就無(wú)法設(shè)計(jì)出令用戶(hù)滿(mǎn)意的產(chǎn)品[11]。此次研究采用案例分析結(jié)合用戶(hù)行為觀察與訪(fǎng)談獲取目標(biāo)人群對(duì)智能汽車(chē)HMI 的真實(shí)需求和期望，案例分析有利于了解市場(chǎng)動(dòng)態(tài)發(fā)展趨向，把握宏觀走向，并為問(wèn)卷提供來(lái)源依據(jù)，通過(guò)對(duì)目標(biāo)人群的駕駛行為觀察和駕后訪(fǎng)談，了解駕駛員在駕駛過(guò)程中的實(shí)際需求和反饋，發(fā)現(xiàn)用戶(hù)痛點(diǎn)，并轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)點(diǎn)。

本研究中，隨機(jī)選取了6 位有駕駛經(jīng)歷的新能源車(chē)主進(jìn)行市區(qū)路段駕駛行為觀察和訪(fǎng)談，其中2 位是白領(lǐng)上班族，3 位是網(wǎng)約車(chē)車(chē)主，1 位是在校學(xué)生，他們的駕駛經(jīng)驗(yàn)都在3 年以上。為更好地深入挖掘用戶(hù)駕駛過(guò)程中的需求要點(diǎn)，調(diào)研過(guò)程經(jīng)協(xié)商同意后采用錄音、拍照對(duì)數(shù)據(jù)記錄留存。結(jié)合對(duì)市場(chǎng)智能汽車(chē)HMI 的案例分析以及相關(guān)領(lǐng)域的研究，經(jīng)整理分析后得到駕駛安全、導(dǎo)航娛樂(lè)、操作使用、界面形式等5 個(gè)功能需求類(lèi)別，并對(duì)其映射歸類(lèi)和功能拓展得到4類(lèi)設(shè)計(jì)需求19 項(xiàng)用戶(hù)需求功能，如表1。將用戶(hù)需求與功能建立映射關(guān)系并加以拓展，不僅能夠確保功能設(shè)計(jì)要求的合理性，還能夠最大限度地滿(mǎn)足用戶(hù)需求，實(shí)現(xiàn)功能的最優(yōu)化。

（二）基于Kano 模型的智能汽車(chē)HMI 用戶(hù)需求分析

1. 制作Kano 雙因子五階Likert 問(wèn)卷

據(jù)上用戶(hù)需求分類(lèi)，構(gòu)建了一份五級(jí)Likert 量表問(wèn)卷。問(wèn)卷運(yùn)用了一種雙因素調(diào)查方法，旨在探究用戶(hù)在該功能要素存在與否兩種情境下的態(tài)度差異，用戶(hù)滿(mǎn)意度的評(píng)估采用了5 級(jí)量度劃分，即劃分為滿(mǎn)意、理應(yīng)如此、無(wú)所謂、勉強(qiáng)接受、不滿(mǎn)意5 個(gè)維度，設(shè)置相應(yīng)的分值為 4、2、0、-2、-4，以便衡量不同需求對(duì)用戶(hù)滿(mǎn)意度的影響[12]。

2. Kano 問(wèn)卷分析

此次調(diào)查對(duì)象為擁有智能汽車(chē)駕駛經(jīng)驗(yàn)的新能源車(chē)主，通過(guò)線(xiàn)上調(diào)研的形式，共收集到117 份問(wèn)卷，排除無(wú)駕駛經(jīng)驗(yàn)、問(wèn)卷填寫(xiě)不完整等無(wú)效問(wèn)卷，共回收105 份有效問(wèn)卷。通過(guò)Kano 模型評(píng)估表對(duì)19 個(gè)需求進(jìn)行歸類(lèi)統(tǒng)計(jì)，明確每項(xiàng)需求的類(lèi)型，其中占比最高的就是這個(gè)需求的屬性。以車(chē)輛狀態(tài)信息為例，用戶(hù)需求類(lèi)型評(píng)估統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表2。

3. 用戶(hù)需求重要度計(jì)算

針對(duì)智能汽車(chē)HMI 的調(diào)查問(wèn)卷設(shè)計(jì)Kano 模型定量參數(shù)如下：

根據(jù)以上用戶(hù)需求的重要度可知：

（1）從重要度排序來(lái)看，智能汽車(chē)HMI 界面用戶(hù)需求功能中得分最高的為個(gè)性化偏好設(shè)置，前五位的排序中占比較高的功能需求均屬于魅力型的需求類(lèi)別?？芍?，提供足夠的自由度以便用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需求完成個(gè)性化操作設(shè)置是智能汽車(chē)HMI 界面設(shè)計(jì)時(shí)的重要因素，也是智能汽車(chē)在市場(chǎng)中能否成為吸引用戶(hù)的決定性因素之一。另外，通過(guò)語(yǔ)音提醒記事的智能化亮點(diǎn)需求的重要度排序也相對(duì)較高，表明用戶(hù)在執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)時(shí)利用語(yǔ)音提醒是一種較為常用的方式，此時(shí)語(yǔ)音的反饋效率和準(zhǔn)確性將會(huì)成為影響用戶(hù)體驗(yàn)的關(guān)鍵指標(biāo)。

（2）用戶(hù)基本需求中的導(dǎo)航、音樂(lè)、電話(huà)等重要度排序最高，其次為車(chē)輛狀態(tài)信息及輔助駕駛提示信息反饋相對(duì)較高，在智能汽車(chē)HMI 界面的設(shè)計(jì)中是用戶(hù)最基本的需求要點(diǎn)。

（三）基于QFD 模型的智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)需求分析

1. 計(jì)算設(shè)計(jì)要素權(quán)重

質(zhì)量功能展開(kāi)模型（QFD）是一種常用于設(shè)計(jì)前規(guī)劃的工具，旨在將用戶(hù)需求按照其重要性轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要求。通過(guò)定量分析的手段指導(dǎo)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)活動(dòng)[13]。據(jù)用戶(hù)需求分析得到的智能汽車(chē)HMI 的關(guān)鍵需求要素和聚類(lèi)分析結(jié)果，將基本功能、交互行為、界面樣式、智能化亮點(diǎn)作為智能汽車(chē)HMI 一級(jí)設(shè)計(jì)要求，細(xì)分拆解為12 項(xiàng)二級(jí)設(shè)計(jì)要求，并利用19 個(gè)用戶(hù)需求判定與其相應(yīng)關(guān)聯(lián)程度見(jiàn)表2，量化出每項(xiàng)功能設(shè)計(jì)要求的權(quán)重比值。

功能要求的權(quán)重是反映功能優(yōu)先級(jí)的重要指標(biāo)[12]。各功能要求權(quán)重值與用戶(hù)需求之間的計(jì)算公式如下：

2. 構(gòu)建QFD 質(zhì)量屋模型

根據(jù)用戶(hù)需求重要度結(jié)合分析得到的智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)要求建立質(zhì)量屋，并利用公式求其權(quán)重進(jìn)行排序。在矩陣圖中，不同符號(hào)所代表的權(quán)值R 默認(rèn)取值為△ =1，◎ =3，● =5，分別對(duì)應(yīng)表示用戶(hù)需求與設(shè)計(jì)要求之間微弱相關(guān)、中等相關(guān)、強(qiáng)相關(guān)的關(guān)系程度，二者需求無(wú)相關(guān)則不進(jìn)行標(biāo)記，取值0[14]。智能汽車(chē)HMI設(shè)計(jì)質(zhì)量屋見(jiàn)圖2。

四、智能汽車(chē)HMI界面設(shè)計(jì)

根據(jù)Kano-QFD 模型將用戶(hù)需求量化并轉(zhuǎn)化為智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)要求，由智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)要求權(quán)重排序得出各項(xiàng)設(shè)計(jì)需求的重要程度，通過(guò)質(zhì)量屋分析模型得出的設(shè)計(jì)要求權(quán)重對(duì)后續(xù)的設(shè)計(jì)工作具有指導(dǎo)意義，例如，權(quán)重排序較高的“清晰的操作指引”“操作簡(jiǎn)單直觀”“短時(shí)間內(nèi)完成所需操作”等在功能架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)處于較高優(yōu)先級(jí)考慮要素，體現(xiàn)為界面設(shè)計(jì)中需要按照權(quán)重排序適當(dāng)加強(qiáng)或減弱。

（一）信息架構(gòu)設(shè)計(jì)

智能汽車(chē)HMI 界面作為用戶(hù)駕駛時(shí)與汽車(chē)本體產(chǎn)生交互的重要媒介和窗口，功能信息架構(gòu)的合理性是提升用戶(hù)體驗(yàn)的關(guān)鍵因素。信息架構(gòu)設(shè)計(jì)是將界面設(shè)計(jì)中羅列的各項(xiàng)功能進(jìn)行歸類(lèi)和邏輯串聯(lián)，用戶(hù)能夠自主完成并掌握各項(xiàng)功能的操作流程，以確保高效完成任務(wù)。根據(jù)表1 用戶(hù)需求進(jìn)行劃分，將用戶(hù)需求的功能點(diǎn)分為兩個(gè)層級(jí)。智能汽車(chē)HMI 功能層級(jí)架構(gòu)如圖3。

在智能汽車(chē)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，車(chē)輛控制和行車(chē)信息的設(shè)計(jì)是提升用戶(hù)體驗(yàn)和確保駕駛安全的關(guān)鍵。車(chē)輛控制需直觀易懂，易于緊急訪(fǎng)問(wèn)，并提供及時(shí)反饋。行車(chē)信息顯示要清晰，分層展示重要性，觸摸屏等交互元素需易用防分心。優(yōu)秀HMI 設(shè)計(jì)應(yīng)平衡功能性與簡(jiǎn)潔性，確保駕駛員有效管理信息，保持道路專(zhuān)注。

在質(zhì)量屋模型指導(dǎo)下，智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)車(chē)輛控制與行車(chē)信息的高效交互，兩者既要保持視覺(jué)效果的一致性，更要保證行車(chē)信息的高效利用。車(chē)輛控制在界面設(shè)計(jì)中采用模塊化卡片布局，并支持用戶(hù)自定義模塊大小。此外，提供更快捷的操作打開(kāi)方式，簡(jiǎn)化了通過(guò)導(dǎo)航欄打開(kāi)的操作步驟。行車(chē)信息則優(yōu)化文字排版以降低認(rèn)知負(fù)荷，確保用戶(hù)快速理解。

（二）界面布局設(shè)計(jì)

通過(guò)前期功能重要度排序可知，用戶(hù)功能需求排序得分最高的是智能汽車(chē)HMI 的“車(chē)輛控制”層級(jí)，其中“個(gè)性化設(shè)置”是所有功能重要程度最高的一項(xiàng)。另外“行車(chē)信息”“系統(tǒng)信息”以及“娛樂(lè)信息”層級(jí)的基本應(yīng)用功能也是用戶(hù)駕駛時(shí)關(guān)注的重點(diǎn)，尤其是提示類(lèi)警告信息的反饋極為重要，設(shè)計(jì)時(shí)將會(huì)考慮采用不同的顯示順序和色彩來(lái)區(qū)分。根據(jù)對(duì)汽車(chē)中控造型的研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有車(chē)載中控最常采用特斯拉中控屏的橫屏造型作為代表[9]，以智界S7 單獨(dú)獨(dú)立型“數(shù)字儀表+ 橫向中控”的組合方式作為界面設(shè)計(jì)案例見(jiàn)圖4-5。

首先，中控屏是智能汽車(chē)HMI 實(shí)現(xiàn)車(chē)輛控制的重要途徑，用戶(hù)可以對(duì)基本功能完成操作使用，如打開(kāi)導(dǎo)航、播放音樂(lè)、查看天氣信息等，也可以對(duì)界面功能模塊布局進(jìn)行自定義的拖動(dòng)和排序，根據(jù)使用習(xí)慣擺放位置或調(diào)整大小以滿(mǎn)足駕駛習(xí)慣。視覺(jué)設(shè)計(jì)上從狀態(tài)欄、主要功能板塊、導(dǎo)航欄以及功能按鈕4 個(gè)模塊進(jìn)行原型布局劃分，降低因?yàn)榻缑嬖剡^(guò)多導(dǎo)致的視覺(jué)誤導(dǎo)，重點(diǎn)突出導(dǎo)航、車(chē)輛控制等重要功能，通過(guò)圖標(biāo)顏色、字體顯示狀態(tài)的變化引導(dǎo)用戶(hù)操作，見(jiàn)圖4。

其次，數(shù)字儀表作為車(chē)輛實(shí)時(shí)狀況的重要顯示設(shè)備，承載了行車(chē)信息顯示、系統(tǒng)信息提醒等功能，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該結(jié)合功能層級(jí)架構(gòu)對(duì)信息合理排序布局。以“行駛”狀態(tài)下的界面設(shè)計(jì)為例，重點(diǎn)突出關(guān)鍵信息的展示和排序，見(jiàn)圖5。以實(shí)時(shí)車(chē)速為視覺(jué)中心，左側(cè)顯示時(shí)速信息，右側(cè)顯示續(xù)航、里程、導(dǎo)航等，輔助用戶(hù)快速獲取關(guān)鍵信息，提高駕駛安全性。頂部為檔位及車(chē)輛狀態(tài)異常顯示信息提醒，通常采用飽和度較高的紅色和綠色輔助用戶(hù)及時(shí)查看并解決問(wèn)題。

最后，對(duì)智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)從以下兩方面提出建議：一是從駕駛安全來(lái)看，儀表盤(pán)位于駕駛員視線(xiàn)正前方，應(yīng)確保數(shù)字儀表盤(pán)盡可能清晰簡(jiǎn)潔地展示關(guān)鍵駕駛信息，必要時(shí)可選擇高對(duì)比色彩突出異常提醒來(lái)提高用戶(hù)感知；二是從操作體驗(yàn)來(lái)看，中控屏承擔(dān)著導(dǎo)航、影視、音樂(lè)等眾多功能，應(yīng)采用簡(jiǎn)潔直觀的布局方式，便于用戶(hù)快速訪(fǎng)問(wèn)常用功能，不宜采用操作復(fù)雜的交互方式。同時(shí)界面視覺(jué)風(fēng)格應(yīng)保持一致，遵循視覺(jué)一致性原則。具體而言，應(yīng)對(duì)卡片尺寸、標(biāo)志風(fēng)格和字體字號(hào)等元素進(jìn)行網(wǎng)格化處理[15]，以確保整體界面的協(xié)調(diào)性和美觀性。

結(jié)語(yǔ)

智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化的時(shí)代造就了智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。本研究提出將Kano-QFD 方法運(yùn)用于智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)，通過(guò)案例分析和用戶(hù)行為觀察對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)和用戶(hù)需求進(jìn)行了調(diào)研，整合分析得出駕駛安全、導(dǎo)航娛樂(lè)、操作使用、界面形式等5 類(lèi)需求，推導(dǎo)出了智能汽車(chē)設(shè)計(jì)要求；隨后制作了Kano 雙因子五級(jí)Likert 量表問(wèn)卷對(duì)目標(biāo)人群調(diào)研分析，量化用戶(hù)需求即重要度；再綜合分析得到4 項(xiàng)設(shè)計(jì)要求，分別是基本功能U0、交互行為U1、界面樣式U2、智能化亮點(diǎn)U3；最后利用QFD 質(zhì)量功能展開(kāi)方法計(jì)算出細(xì)分的設(shè)計(jì)要求權(quán)重，根據(jù)權(quán)重比值進(jìn)行了智能汽車(chē)HMI設(shè)計(jì)方案討論。既驗(yàn)證了該方法在本研究中的可行性，又基于分析結(jié)果進(jìn)行了設(shè)計(jì)實(shí)踐并提出兩點(diǎn)設(shè)計(jì)建議，通過(guò)合理的智能汽車(chē)HMI設(shè)計(jì)，在提高駕駛安全性的同時(shí)增加智能汽車(chē)駕駛操作體驗(yàn)和滿(mǎn)意度。未來(lái)的研究將深入驗(yàn)證并探討設(shè)計(jì)，同時(shí)在界面交互設(shè)計(jì)和用戶(hù)體驗(yàn)方面進(jìn)行進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)

[1]LI R，CHEN Y J，SHA C F，et al. Effects of interface layout on the usability of In-Vehicle Information Systems and driving safety[J]. Displays. 2017，49（09）：124-132.

[2]陸楊. 基于層次分析法的汽車(chē)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)研究[J]. 時(shí)代汽車(chē)，2021（23）：150-151.

[3]王瑞，董石羽，肖江浩. 智能汽車(chē)界面設(shè)計(jì)的人機(jī)自然交互研究[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)，2019，36（02）：133-136.

[4]HUANG Z H，HUANG X M. A Study on the Application of Voice Interaction in Automotive Human Machine Interface Experience Design[J]. AIP Conference Proceedings. 2018，1955（01）：040074.

[5]譚浩，趙江洪，王?。?chē)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)研究[J]. 汽車(chē)工程學(xué)報(bào)，2012，2（05）：315-321.

[6]YANG Z J，ZENG J，HUANG X C，et al. Research on Man-Machine Interface Design Based on Intelligent Vehicle[J]. Human Computer Interaction. 2022，13314（06）：276–285.

[7]譚征宇，張瑞佛，金 奕. 全身交互視域下的智能座艙體驗(yàn)需求洞察[J]. 裝飾，2023，364（08）：18-24.

[8]Matzler Kurt，Hinterhuber H H. How to make product development projects more successful by integrating Kano?s model of custo mer satisfaction into QFD[J]．Technovation. 1998，189（02）：25-38．

[9]余明亮，曲雙為. 基于AHP 與QFD 的智能汽車(chē)HMI 設(shè)計(jì)研究[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2023，40（01）：197-201.

[10]孫園園，劉飛，李麗. 基于Kano-QFD的個(gè)性化產(chǎn)品屬性指標(biāo)重要度確定方法設(shè)計(jì)研究[J]. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2014，20（11）：2698-2704.

[11]諾曼·唐納德 A. 設(shè)計(jì)心理學(xué)[M]. 北京：中信出版社，2010.

[12]謝安娜，尹盼盼，王志遠(yuǎn). QFD 在鐵路客運(yùn)站安全服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2019，29（S2）：144-148.

[13]李惠，王時(shí)英，李娟莉. 基于OFD-PUGH的人機(jī)界面評(píng)價(jià)方法研究[J]. 圖學(xué)學(xué)報(bào). 2021，42（06）：1043-1050.

[14]李亮，帥美榮，李海斌，等. 2209雙相不銹鋼本構(gòu)模型及熱加工參數(shù)優(yōu)化[J]. 精密成形工程. 2022，14（8）：48-54.

[15]竇慧，張建敏. 基于KANO-QFD 的挖掘機(jī)信息界面設(shè)計(jì)研究[J]. 設(shè)計(jì). 2024，37（04）：148-151.