2021年6月17日-19日，由中國汽車工業協會主辦的第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 新戰略 新格局——推動汽車產業高質量發展”為主題，設置“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導、全球汽車企業領袖、汽車行業精英，共商汽車強國大計，落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰略目標要求，助力構建“雙循環”新發展格局。其中，在6月19日上午舉辦的主題論壇“智能座艙創新技術論壇”上，同濟大學智能汽車交互設計實驗室主任、教授由芳發表了主題演講。以下內容為現場演講實錄：

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。現在到了認知界面層級，開始研究人的認知問題。

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

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

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計的時候，首先要明白你獲得什么信息，你應該對什么信息進行交互，這是最基本的basement基礎。

第二，如何做透明性以及為什么要做透明性？

第三，設計和評估提升。主要會集中在如何做透明性設計及評估。

一、智能駕駛中的人機合作與交互。

為什么要做這樣的問題？因為物聯網開始了，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，所以座艙變成了這種狀態以及各類信息的呈現。

車里有各種各樣的屏，這時候會帶來信息的“風暴”。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，你怎么看待智能座艙？它不是你的領導者，也不是你的下屬，也許可以把它考慮成伙伴關系，作為“任務合作者”出現，而作為任務合作者出現的時候有一系列研究可以做。

人和自動駕駛形成伙伴關系，在這種基礎上要研究共同感知、共同進行決策。如何執行駕駛及其他任務。

回到剛才提到的問題，當出現這些情況的時候怎么考慮界面HMI應該發生的變化？以往的HMI都是要考慮功能性，現在自動化越來越先進以后會出現自適應及智能化功能。當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。這是現在很多做智能算法、智能技術比較關注的點。

在手動駕駛、自動駕駛的時候，手動的時候會有很多駕駛任務，大部分時間和精力都放在駕駛上，會花非常少任務做非駕駛任務。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任務，但要監控感知危險信息。

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。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），態勢感知分為感受到信息，進一步理解，進一步預測。人不僅要有SA，機器也在經歷這三個階段。

畫了一個圈，有人有機器，不僅會研究人本身的態勢感知問題，也會研究機器感知到什么，預測到了什么，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，有駕駛權的切換問題，有機器駕駛的過程。進一步分析會發現在某種狀態下，人機界面需要展示的信息類型和作用不一樣，直接導致所有信息呈現的種類、層級、結構相互關系都會不一樣。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。

當你要考慮的主要問題不一樣的時候，自然而然所有的設計、所有的評估方法和思維都會隨之發生變化，而變化不小。不能說質的變化，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，現在大家比較關注的智能駕駛問題是在人機界面上關注的問題不是一樣的，比如說要關注態勢感知，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，而不是傳統的把它現有的信息、現有的基礎數據展示出來。也許這不足夠表達你現在機器的思維。

如何提高可用性？現在態勢感知要評估，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，你對應的信息也會發生變化，可能要出現預測信息、決策信息及contest。

如果把智能座艙作為合作者出現的時候，設計的出發點會變，要考慮它是不是相互可預測，人是不是能看懂機器，機器是不能看懂人。簡單說，屏上呈現的機器人是不是能讀的懂，以及是不是預測的信息，將來再過一秒鐘可能有危險會發生等預測性信息，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。

現在大家經常說信任度怎么樣，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系做好，才可能把智能座艙做好。

座艙是一種復雜系統，復雜系統已經不再和使用手機上的UX問題來研究了，很多是轉過來的，以前是做UX的，可能做手機上，電視端，智能嫁接端的，但有沒有發現當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雜系統，而復雜系統有專門的設計方法。

（如圖）怎么推導出來智能方向盤應該怎么做，這是當時我們學生參與的推導具體做出來的方式。

二、智能座艙中的透明性研究。

人和機器要形成伙伴關系，伙伴關系里要保證非常良好的關系存在，要達到一定的透明性。簡單說做具體任務的時候（駕駛任務、娛樂任務、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，任務也要做到透明，分析的方法、思路要達到透明，環境也要達到透明，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計，做透明化設計的時候可以對照到設計上，尤其UX層級可以對應到UX設計幾個層級方面，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。所有的設計、理論都可以反映到設計的幾個層級上。

看一下實際的實驗數據，可用性、態勢感知、信任度以及其他量之間有一定的相關性，相關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系，因為是智能駕駛的任務，但是其工作負荷并完全正比，這和透明度設計有關。還有態勢感知，并不是感知到信息越多越好。

三、HMI評估和UX設計提升

如何把設計和評估形成閉環？在設計上是有設計的方法，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計采用具體的方法，而碰到另外一個設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該評估具體的指標，而這些指標都是客觀的指標，也有主觀的指標。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據、車輛數據。如果要考慮UX問題會看人的行為數據，如果要看主觀感受、主觀分析設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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