基于多模态交互的新能源汽车HMI设计研究

作     者：张鑫蕊 

作者单位：北方工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨浩;吴雨练

授予年度：2024年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：新能源汽车 HMI设计 多模态交互 用户需求 

摘      要：在数字和智能时代来临之际,汽车人机交互技术(Human Machine Interface,简称HMI)的功能与日俱增,随之而来的是操作的复杂程度日渐提升,这种发展趋势使得以往单纯作为人们日常交通工具的汽车,无形中被附加了越来越多的功能和意义。新能源车辆因其节能、环境友好而受到政府的高度重视,随着公众对新能源汽车的认识越来越多,他们的购车欲望也越来越强烈。从交互方式的角度来看,多模态交互无疑是目前甚至是未来汽车交互设计的主要发展主题。多感官通道的交互设计,可以最大限度地缓解用户在行车过程中的认知负荷,该方法可以有效降低驾驶员的视线干扰,对车辆的人机界面具有很好的应用前景。本项目针对新能源车辆人机界面的多模态交互问题,提出一种新能源车辆人机界面的设计方案,解决传统人机界面中单感知通路负载超载的问题,对保障行车安全、改善用户乘坐感受均有重大意义。 本课题以此为研究背景,以“用户为中心的设计理念作为研究出发点,深入挖掘用户在行车过程中的核心需求。以“多模态交互作为研究的基本理论,以新能源汽车人机交互系统为载体,将两者相互整合,最后完成相关设计方案的输出。 首先,对于多模态人机交互的有关的原则与特征,人机互动类型的技术论述以及在汽车人机界面技术的研究进展三个部分做出详细论述,总结出多模态交互可以有效提升用户驾乘车体验的结论。 其次,对新能源汽车的相关特性进行详细阐述,归纳总结出其与传统燃油汽车的差异性,并对新能源汽车的HMI人机交互系统的要素构成进行具体分析说明。 然后,通过搜集当前主流品牌的新能源汽车,了解新能源汽车人机交互设计现状,并通过调研问卷和用户行为观察分析进行数据整合与分析,为后续的设计实践提供具体依据。 最后,基于理论基础和设计现状分析进行设计实践部分的论述。基于前期研究得出的结论,针对新能源汽车HMI人机交互系统输出设计方案。