2021年6月17日-19日，由中國汽車工業(yè)協(xié)會主辦的第11屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。站在新五年起點上，本屆論壇以“新起點 新戰(zhàn)略 新格局——推動汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”為主題，設(shè)置“1場閉門峰會+1個大會論壇+2個中外論壇+12個主題論壇”，全面集聚政府主管領(lǐng)導(dǎo)、全球汽車企業(yè)領(lǐng)袖、汽車行業(yè)精英，共商汽車強國大計，落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)要求，助力構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局。其中，在6月19日上午舉辦的主題論壇“智能座艙創(chuàng)新技術(shù)論壇”上，同濟大學(xué)智能汽車交互設(shè)計實驗室主任、教授由芳發(fā)表了主題演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄：

謝謝大家，今天本來是星期六，但是大家來聽報告，非常高興。

我的題目有三個關(guān)鍵詞：

第一，智能座艙。智能座艙并不是一定是汽車的座艙，有可能是其他的座艙，但是有共性是都有智能性。

第二，認知界面。因為時代變了，不能再用傳統(tǒng)的方式做人機界面，這是認知界面的提法。

第三，透明性。透明性是屬于認知界面其中的一個問題，我只是把最近做的有心得的方面提出來，并不概括了所有認知界面里的問題。

簡單說一下實驗室，實驗室有三方面的研究：

（1）認知和行為的研究，因為做任何研究之前、認知界面之前為什么要做認證行為？因為“人機”有一方面是人，如果你不了解“人”、不了解“機”都是錯誤的?，F(xiàn)在到了認知界面層級，開始研究人的認知問題。

（2）HMI的設(shè)計與評估，為什么又做設(shè)計又做評估？簡單說是閉環(huán)，如果你只做設(shè)計無法評估設(shè)計的好壞，如果你只做評估無法導(dǎo)向問題的來源。進一步推動它，這本身就是閉環(huán)相互迭代的過程，所以把認知和評估兩方面進行迭代。

（3）前瞻性服務(wù)設(shè)計，為什么要做服務(wù)設(shè)計？相信在現(xiàn)在的智能汽車里更多加入了環(huán)境信息的物聯(lián)，必然會帶來社會、周圍各種的服務(wù)體系。這不是汽車的性質(zhì)，而是所有新的融媒體、混合媒體的共性，考慮了一定的服務(wù)設(shè)計和商業(yè)模式。

回到今天上午想用二十分鐘跟大家講解的問題，我盡我所能說的清楚一點。

第一，認知界面與HMI信息。要了解如何做座艙設(shè)計的時候，首先要明白你獲得什么信息，你應(yīng)該對什么信息進行交互，這是最基本的basement基礎(chǔ)。

第二，如何做透明性以及為什么要做透明性？

第三，設(shè)計和評估提升。主要會集中在如何做透明性設(shè)計及評估。

一、智能駕駛中的人機合作與交互。

為什么要做這樣的問題？因為物聯(lián)網(wǎng)開始了，5G、6G都要來了，這種情況帶來了各種信息，不僅是車內(nèi)信息，還包括車外信息，和其他車輛、周圍人群、周圍建筑物和社會之間的互聯(lián)，所以座艙變成了這種狀態(tài)以及各類信息的呈現(xiàn)。

車里有各種各樣的屏，這時候會帶來信息的“風(fēng)暴”。要存活下來，要選擇最合適的信息來讀取控制車輛。

怎么考慮呢？想了比較久，大家都知道做座艙設(shè)計首先要安全，其次是要娛樂、開會、打電話、玩游戲，你要放松你自己。

如果你要和智能座艙共同完成任務(wù)，你怎么看待智能座艙？它不是你的領(lǐng)導(dǎo)者，也不是你的下屬，也許可以把它考慮成伙伴關(guān)系，作為“任務(wù)合作者”出現(xiàn)，而作為任務(wù)合作者出現(xiàn)的時候有一系列研究可以做。

人和自動駕駛形成伙伴關(guān)系，在這種基礎(chǔ)上要研究共同感知、共同進行決策。如何執(zhí)行駕駛及其他任務(wù)。

回到剛才提到的問題，當(dāng)出現(xiàn)這些情況的時候怎么考慮界面HMI應(yīng)該發(fā)生的變化？以往的HMI都是要考慮功能性，現(xiàn)在自動化越來越先進以后會出現(xiàn)自適應(yīng)及智能化功能。當(dāng)智能化越來越高的時候要把機器人做得像人一樣聰明，像人一樣聰明首先要能感知你的信息、感知周圍的信息、感知其他終端的信息，所以認知能力非常好。

到了這個階段再考慮人和車之間的交互問題，就可以考慮它的認知能力及決策能力。這是現(xiàn)在很多做智能算法、智能技術(shù)比較關(guān)注的點。

在手動駕駛、自動駕駛的時候，手動的時候會有很多駕駛?cè)蝿?wù)，大部分時間和精力都放在駕駛上，會花非常少任務(wù)做非駕駛?cè)蝿?wù)。但變成自動駕駛以后大部分精力由機器來做，人可以做很多非駕駛?cè)蝿?wù)，但要監(jiān)控感知危險信息。

大家覺得最最危險事情最多的就是Level 3層級，Level 3是人和機器都要駕駛，并且有時候會進入Level 3 plus或Level 4。這時候的共同特征是人和機器都在駕駛，并且人和機器共同完成任務(wù)。如果你要看視頻，視頻會推送你，而人要點擊要接受要開始，這三個階段是人和機器共同存在的階段。

問題大家都很清楚了，每天都經(jīng)受著很痛苦的事情，都在想怎么解決它，我們也在考慮怎么解決。后來有一部分精力會放在認知信息以及SA（Situation awareness），態(tài)勢感知分為感受到信息，進一步理解，進一步預(yù)測。人不僅要有SA，機器也在經(jīng)歷這三個階段。

畫了一個圈，有人有機器，不僅會研究人本身的態(tài)勢感知問題，也會研究機器感知到什么，預(yù)測到了什么，決策是什么，怎么和你達成非常和諧的決策，保證你的安全，保證你的UX。

Level2plus到Level 4，加上中間的Level 3，都是有人駕駛的，有駕駛權(quán)的切換問題，有機器駕駛的過程。進一步分析會發(fā)現(xiàn)在某種狀態(tài)下，人機界面需要展示的信息類型和作用不一樣，直接導(dǎo)致所有信息呈現(xiàn)的種類、層級、結(jié)構(gòu)相互關(guān)系都會不一樣。我們實驗室自己的研究是這種觀點，在不同階段做HMI的時候，要考慮的主要問題是不一樣的。

當(dāng)你要考慮的主要問題不一樣的時候，自然而然所有的設(shè)計、所有的評估方法和思維都會隨之發(fā)生變化，而變化不小。不能說質(zhì)的變化，但一半以上的變化總是有的。

進一步打開，如果要接著在智能駕駛為主的自動駕駛、自動巡航等功能的時候都會碰到很多問題，現(xiàn)在大家比較關(guān)注的智能駕駛問題是在人機界面上關(guān)注的問題不是一樣的，比如說要關(guān)注態(tài)勢感知，感知到什么，計劃是什么，意圖是什么，能力又有什么，需要在人機界面上展示出來的，而不是傳統(tǒng)的把它現(xiàn)有的信息、現(xiàn)有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)展示出來。也許這不足夠表達你現(xiàn)在機器的思維。

如何提高可用性？現(xiàn)在態(tài)勢感知要評估，chest要評估、工作負荷要評估，還有很多其他的評估，只是列舉一下，你對應(yīng)的信息也會發(fā)生變化，可能要出現(xiàn)預(yù)測信息、決策信息及contest。

如果把智能座艙作為合作者出現(xiàn)的時候，設(shè)計的出發(fā)點會變，要考慮它是不是相互可預(yù)測，人是不是能看懂機器，機器是不能看懂人。簡單說，屏上呈現(xiàn)的機器人是不是能讀的懂，以及是不是預(yù)測的信息，將來再過一秒鐘可能有危險會發(fā)生等預(yù)測性信息，直接性是否直接，有些信息決策的時候是否進行共享，以及信任度是否高。

現(xiàn)在大家經(jīng)常說信任度怎么樣，信任度好不好，信任度是有專門的model的，不是你的感覺信任好不好，而是你要分析出來為什么信任度會高、信任度會低，怎么提高信任度？是有一種方法在里面的。

這四方面都做好了以后才會把合作關(guān)系做好，才可能把智能座艙做好。

座艙是一種復(fù)雜系統(tǒng)，復(fù)雜系統(tǒng)已經(jīng)不再和使用手機上的UX問題來研究了，很多是轉(zhuǎn)過來的，以前是做UX的，可能做手機上，電視端，智能嫁接端的，但有沒有發(fā)現(xiàn)當(dāng)你把方法移過來的時候很難做，在車里行不通了，或者只能做某一個層面的問題。原因是因為智能座艙本身就有復(fù)雜系統(tǒng)，而復(fù)雜系統(tǒng)有專門的設(shè)計方法。

（如圖）怎么推導(dǎo)出來智能方向盤應(yīng)該怎么做，這是當(dāng)時我們學(xué)生參與的推導(dǎo)具體做出來的方式。

二、智能座艙中的透明性研究。

人和機器要形成伙伴關(guān)系，伙伴關(guān)系里要保證非常良好的關(guān)系存在，要達到一定的透明性。簡單說做具體任務(wù)的時候（駕駛?cè)蝿?wù)、娛樂任務(wù)、車的信物），無論在Mental還是Benhavior上都要達到一定的透明度。

一樣的，透明度要有方法的，不僅是在外形、意圖上做到透明，任務(wù)也要做到透明，分析的方法、思路要達到透明，環(huán)境也要達到透明，這幾方面都做好了才能和機器更良好的交互。

比如說后面來了一輛車是有危險的，你怎么來做透明化設(shè)計，做透明化設(shè)計的時候可以對照到設(shè)計上，尤其UX層級可以對應(yīng)到UX設(shè)計幾個層級方面，我就不再展開了。

做人機交互、用戶體驗的話，這是比較久以前提出來的框架了。所有的設(shè)計、理論都可以反映到設(shè)計的幾個層級上。

看一下實際的實驗數(shù)據(jù)，可用性、態(tài)勢感知、信任度以及其他量之間有一定的相關(guān)性，相關(guān)性采用了不同的透明度來看好壞的。信任度怎么提高？信任度和可用性也許有某些正向的關(guān)系，因為是智能駕駛的任務(wù)，但是其工作負荷并完全正比，這和透明度設(shè)計有關(guān)。還有態(tài)勢感知，并不是感知到信息越多越好。

三、HMI評估和UX設(shè)計提升

如何把設(shè)計和評估形成閉環(huán)？在設(shè)計上是有設(shè)計的方法，在評估上有評估的方法，而且可以從不同的維度上看，這些都是從方法上去看，避免了做某一個具體的設(shè)計采用具體的方法，而碰到另外一個設(shè)計的時候就有點不知所措。

從方法上來看是可以打通很多工作體系、組織方式的。

在做不同評估的時候應(yīng)該評估具體的指標(biāo)，而這些指標(biāo)都是客觀的指標(biāo)，也有主觀的指標(biāo)。類似實驗做了幾百人次，不只是提概念，在模擬器上至少做了好幾百人。再看安全性會看車道數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)。如果要考慮UX問題會看人的行為數(shù)據(jù)，如果要看主觀感受、主觀分析設(shè)計問題在哪里的時候會分析主觀。主觀量表并不是只是起到打分的作用，分析主觀問題的時候可以找到你的問題點。

這是我們實驗室隔壁的測試場，和上汽一起做的，謝謝！

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