在前面的四部分我们分析了汽车HMI的政策解读、团队配合和行业状况及及HMI在不久将来的技术和设计可能性。
本部分重点介绍我们在汽车制造厂商所做的工作和经验。 我们大部分的最终概念都涉及商业机密，在这里不能讨论， 但是我们将讲述我们的学习方法、经验和面临的挑战，以及我们对汽车HMI的观点。
我们的设计方法
首先，我看到设计师和开发人员通过多个学科的精益合作和原型创作方法，从概念到预生产原型设计来缩小新产品开发的概念和工程方面的差距所带来的巨大影响。
当我们帮助领先的汽车制造商构思车载HMI的未来体验时，我们采用了这样的方法。 我们的方法简而言之包括：
形成设计统一共识-与多个相关团队携手合作。
确定技术和体验驱动因素，形成一套设计陈述基线。设计陈述可以帮助我们测试设计语句的重要性，并充分考虑用户和他们在特定场景中的行为。
用原型对每个设计陈述进行迭代调查。 这是通过侧重于真实用户的测试来实现的。 在这些调查中使用的思维模式是通过快速构建和测试变量来使交互更具人性化。
原型通常由基于屏幕的用户界面和空间/产品交互之间的交互构成，每个体验和规律都渗入另一个界面。
我们通常将当前可用的消费硬件视为新生技术的代表。 这使我们能够探索技术的限制，而不用等待专业产品的发布， 可用于某些硬件的API和SDK使我们能够快速建立原型，如Myo，Kinect和Leap Motion。
创造一个“陈述体验”，将陈述结合在一起成为一个设计概念原型。这既是沟通的工具，又是了解未来生产局限和潜力的基础。
我们还在原型和演示的同时测试视觉设计理论和一些idea，在迭代测试时收集用户反馈，以形成视觉/ UI设计的最佳实践指南。
下面，我们谈谈我们在项目过程中使用的一些具体的学习方法。
手势交互
我们的观点是，通过微观的交互触发器、规则和反馈构建可学习的手势交互界面。
我们之说以关注手势交互是因为，它可以减少分心状态，因为它避免了潜在的认知超载所造成的用户界面理解，同时让司机的眼睛保持他们在路正前面。
在此过程中，我们的目标是利用该技术的好处，解决车内环境中的相关问题。
为了清楚地思考手势并确定什么是有意义的，我们使用了Dan Saffer在其“微观互动”一书中提出的系统。
驾驶环境下的车内交互需要在安全性方面采用非常有效的触发机制进行模块化，并对这些触发器的激活进行规则和反馈 。 例如，转向（触发器）固有的规则是汽车转向，当转动方向盘的动作变得更难时，在视觉上和触觉上给予反馈。
通过使用Leap Motion传感器进行多轮测试，快速迭代各种“交互和反馈”原型，我们发现理解这些问题对我们的用户来说非常重要。
通过将Leap Motion放置在符合人体工程学的位置上进行测试，驾驶员可以通过手势与HMI进行交互，不受其他物理控制（例如换档/操纵杆）的妨碍。
从这些测试中，我们的关于手势交互的经验：
A.通过使用丰富的视觉和听觉反馈循环辅助手势交互， 缩短手势交互的学习曲线 。
B.有意义的手势和屏幕上的GUI之间的平衡 。 一些有趣的研究探索指出了可以实现的方式：
1. 用声音作为反馈来识别形状和手势 - Javier Sanchez，CCRMA - 斯坦福大学
2. SOHN研究组2011年的AHNE - Audio-Haptic Navigation Environment演示视频。
数据可视化和语义表征
在解决一些问题的同时，我们也提出了一个视觉设计的挑战，即如何在视觉上区分手势交互和有形的物理或GUI交互。
鉴于我们的概念有按钮和非交互式图形以及其他用户输入（如手势）的混合，我们将语义表征（拟物化）以清晰阴影的形式应用于可按钮。 这建立了一个视觉语言，有效地定义所有按钮为可按，其他一切不可按。 其他符号用于提示使用手势或声音，如某些传感器的人体工程学设计和布局以及音频提示等。
在另一个领域，我们避开了拟物化：过于熟悉的车速表。 我们之前讨论过速度是如何来自机械和技术约束留下的遗留问题，当技术进步取消这些约束时，这又成为语义表征和拟物的一种形式。 然而，是否指向一个数字是传达司机速度的最有效方式？ 我们探索了压力测试的替代方案，测试这个已建立的数据可视化。
速度计重新设计草图
在我们的概念中，我们重新设计了一个不断扩大和缩小的环，这个环的颜色取决于您与车速限制（由使用地理位置的特定道路限制所定义的）有多接近而改变颜色。 在这个戒指内的一个简单的数字代表的速度和一致的位置意味着司机可以快速浏览仪表板上的正确位置，减少停留时间。
微驻留通信——像素信息
谈到在汽车内部的视觉交流，我们的设计尽可能简单而不是花哨，以保证驾驶员不分心，让他们眼睛牢牢集中在路上。
这就是“微驻留通信”一词的来源。我们已经接触到音频和触觉反馈，但有时会出现视觉交流是必要的，至少在今天的范围内。在这些情况下，我们必须确保汽车司机尽可能低频次的查看视觉效果。海报广告中的信息不应立即出现，然而汽车视觉交流与海报完全不同，司机不应有更多的思考时间。许多决策必须减少到最低限度来保证驾驶安全，其中少数包括：
可读性和易读性：正如后面所讨论的，文本应该保持在最低限度，并且应该尽可能的可读。 图形，以及类型，应该是清晰可见的：对比度和尺度在这方面应该发挥作用。
分组：可以将与特定情境或场景有关的信息分组。 例如，音乐控件分组在一个屏幕上，在另一个屏幕上进行地理导航。
层次和数量：确保信息按照正确的优先级进行交付。 在任何给定的时间显示尽可能少的信息。 作为一个经验法则，我们试图将信息保持在每个屏幕/实例只有三件。
交互：由于我们的概念利用触摸屏输入以及手势和声音输入，所以重要的是区别并以不同方式进行通信，交互应该尽快完成。
为了适应这些考虑，我们发现通过使用诸如图表，图标，“可供件”和颜色编码等图形系统，我们有效地减少了用户观看视觉材料的时间长度，以便了解所传达的信息。 事实上，随着司机更多的接触到信息和系统的工作方式，对信息的理解变得更快。 正如前面所讨论的，我们甚至采用这种方法来重新设计车速表。
文本和可读性
我们还研究了设计的最基本知识知识单元，并试图以最合适的方式将其应用于车内情境。
在车载HMI中使用文本是一个重要的考虑因素：应该将其保持在最低限度。 这将确保可读性（不要与易读性混淆）。 至少在司机开车的时候应该完全避免这些段落。 长篇文章不仅不舒服，而且令人分心 - 消耗信息的时间太长，这是非常危险的。
重叠的文本和图形应始终具有适当的光线对比度（所有用户界面，汽车或其他）。 这将确保可读性。
良好的屏幕设计发生在微观的亚原子层面（字体的确切定义），宏观行为的不可见网格（如何使用字体）以及交互设计和信息架构的不可见世界。 最小的输入，最大的输出，最小的意识思维是屏幕设计师最应该关注的。 奥利弗·赖兴斯坦
尽管进行了一些实验，黑暗的背景似乎是汽车设计的首选。 有这么多的汽车用户界面有黑暗背景的原因，这是因为他们不那么分散注意力，减少眩光。
鉴于背景应该是黑暗的，文字的最佳选择是白色或最好是浅灰色或浅色。 实际上，我们选择了深灰色的背景，因为深黑色对于较淡的像素来说非常不好，对于阅读障碍的人来说，高对比度的文字阅读也会出现困难。
在一些数字化设计实例中，白底黑色的反面是不被人认可的（带有一些AA可访问性例外），但是黑暗背景的需求和交互的短接合性消除了这种担忧，“读取与扫描”假设也验证了这点。
阅读涉及到关注单词和字母，以彻底理解某段文字的概念，这需要相对漫长的停留时间。
扫视涉及浏览信息以更广泛地理解某信息。 这需要相对较短的停留时间，并且通常对信息的“可见”理解被实现。
由于所有三种颜色敏感的视觉受体同时受到刺激，所以白色文本的阅读段落对眼睛造成压力，从而使眼睛“超负荷”。 近距离图形（如字母数字字符）的白色（或比黑色像素更亮）的投影光散射到邻近的字符中，这显然对可读性不利。
然而，当对信息进行扫描时，强调用户的眼睛并不是什么大问题，因为长时间的视觉注意不应该发生（如果信息设计的恰当）。 鉴于我们应该期待驾驶员所谓的“微停留”时间，无论如何，阅读是不切实际的期望。 另一方面，扫视是一个比较合适的期望，我们可以为之设计 - 至少在驾驶体验期间内。 白色（或浅灰色）黑色（或深灰色）不仅支持防眩光配色方案，而且还使驾驶员更容易快速扫描信息，微观停留时间消除了眼睛疲劳的担忧。
这种黑色设计的白色也适用于驾驶过程中车辆的照明条件，其可以从相当轻微的变化到经常被遮挡，甚至变暗。 基于周围光照条件的屏幕的自动调光和增亮也可以证明是有用的特征，就像有多少笔记本电脑对其环境的照明条件作出反应一样。 偶然发现，汽车内饰也往往是深色的，所以当试图将两者融合时，也可以考虑汽车内饰和UI的颜色匹配，我们对此非常感兴趣。
麻省理工学院的AgeLab和Monotype已经合作专门为解决 车内HMI的排版问题。 在采访和本次演讲中了解更多。
颜色：美学和大脑
当我们研究了汽车的用户界面和之前的情况时，我们很快意识到他们看起来都差不多。
他们大多是深色的，喜怒无常的，霓虹蓝色，金属质感，边框和阴影。
当我们退后一步，看看我们收集的例子时，有一种强烈的感觉，许多用户界面都散发着阳刚的感觉，就像几十年前的整个汽车行业一样。 车载用户界面似乎陷入了过去，而其他行业已经成熟为一个包罗万象的男女皆宜的当代空间。 我们看到了一个很好的机会，使汽车界面更新潮，享受与其他车辆一样成熟的外观设计一样。 这样做，我们不得不违背以往的传统。
我们探讨的第一件事是把黑暗的背景变成浅色的背景。 一个浅色的用户界面往往唤起生活方式，现代性，简单和可接近性的概念 - 正是我们认为适合实现我们设计的一条路， 较深的背景经常会引起喜怒无常的男性气质。
然而，经过一些用户的测试和摸索，似乎这可能不是正确的方向。 看来有一个原因，我们的研究揭示了这么多的深色汽车用户界面， 深色的背景证明不容易分散司机注意力，提供较少的眩光，重要的是，比白背景的屏幕更安全。 有了这个基本的事实，我们确信我们必须转换到黑暗的背景，但是我们仍然觉得我们可以通过做出特定的设计决定来摆脱许多其他车载用户界面的普通男性和科幻小说感觉的审美趋势。
一切都有个性：一切都会传递一种情感信号。 即使这不是设计师的意图，浏览网站的人也会推断个性和体验情感。 唐诺曼
色彩的选择是我们可以抵消性别偏见的一种方式。 炭灰色或其他深色而不是黑色，可以使整体外观变得柔和。 我们也仔细选择了低饱和度的调色板，但明亮的浅色来消除任何消极的文体内涵 - 许多汽车用户界面的霓虹灯风格则相反。
使用颜色的好处不仅在于其外观和感觉，而且在于它的沟通方式，重要的是，我们如何对信息组进行颜色编码，我们使用了一系列的颜色，而不是选择熟悉的单调颜色方案。 这有助于提升整体体验，而且这些颜色还有额外的信息潜力。 我们使用颜色将信息分组成彩色编码的屏幕，每个屏幕代表不同类别的信息。 例如，蓝色调色板被指定给媒体播放器屏幕，绿色是绿色信息和性能屏幕的配色方案。 一目了然，调色板帮助表示屏幕，并因此定位用户。 在我们的概念中，颜色编码的信息甚至有助于在两个或两个以上的屏幕之间建立关系并增强理解。
色彩是一种为个性设计提供强有力的方式，无论是阳刚的色调还是友善的色调，这是我们曾经效仿过的东西。 色彩也带有很大的信息力量; 它可以对信息进行编码，分组，表示和优先化。 但是色彩并不是我们数据库里唯一拥有这种双重情感和信息能力的工具。
分组
除了颜色和语义表征，分组是增强信息的另一种方式。
信息的选择和限制只能在一个实例（如屏幕）上显示，并且仅通过邻近关系来描述周围的信息。
这是由格式塔心理学支持的，它推论我们的感官有能力理解一个整体的图像，特别是关于视觉识别，以及它所包含的部分的集合。 这就是所谓的格式塔效应。
想象一下风扇图标， 那代表什么意思？ 可能是冷却或加热。 现在想象它自己的公制71º。 这是什么意思？ 什么是71º？ 车外的温度？ 内？ 把这两个放在一起，你马上明白71º是车内温度。 这两条信息是相互关联的。
2015款奥迪TT人机界面使用相同的原理，将这些信息直接显示在雀巢式的空调风扇上。
我们选择在简单的规范的组中显示信息。 功能的每个方面都有自己的指定屏幕，每个屏幕都有自己的情境信息和配色方案。 我们有一个音乐播放器屏幕，一个生态驱动器和性能屏幕，导航屏幕等。通过这种方式对信息进行分组，驱动程序一次只消费一种类型的信息，只执行一项功能，并且能够更快速地理解屏幕上不同的信息元素。
我们还考虑了屏幕的位置以及HMI的其他硬件和物理元素， 从视觉和人体工程学角度来看待它们的功能。
用户测试
我们正在建立一个复杂的系统，但是我们也在定义人们从未经历过的新的独特的交互。
为了保证结果，我们把所有的工作都放在用户测试中。 我们的流程类似于快速启动的初创阶段，短期的设计和开发冲刺之后进行用户测试，并从中吸取经验教训，从而引导下一个周期。
用户界面，用户体验和人机界面中涉及的物理原理，以及在车内环境下的设计，我们推出了“3英尺体验”，这是电视“10英尺体验”的衍生物。 我们用这个作为用户测试的指导来衡量信息的易读性和交互的可用性。
如果用户能够从车辆座位上了解到信息，距离用户界面大约3英尺，那么其规模和对比度就足够了，它是清晰的。 通过反复试验，我们得出这样的结论：由于在短暂停留时间内可以消化的信息的最小规模和数量，因此每个“组”只显示三条信息是合适的：一条主要和两条次要条目，特别是驾驶体验，这些规则可以根据情境移情而变化。
我们总是在每个屏幕的相同位置显示主要信息，以便驾驶员了解从屏幕到屏幕的哪个位置。 次要信息需要谨慎对待， 这在早先讨论的肌肉记忆，可学习性和定位原理中发挥作用。 我们发现人们很快就学会了将他们的焦点放在屏幕的相同区域。 在这样做的过程中，我们将更多的相关信息交换到了这个位置，因为我们知道在不同情况下驾驶员更有用。
以类似的方式处理触摸交互是我们也关注的话题。 Matthaeos Krenn的“新车用户界面”（New Car UI）概念就是其中一种最好的例子，该概念在同一个单屏幕功能模式下工作。 克伦的概念鼓励类似的“隐形交互”的方法，我们探讨与基于手势交互，与可供性交互 - 不可知的视觉参考提供的精度等话题。与身体姿势一样，初学者也需要一些初步的学习，就像消费者第一次滑动解锁手机一样，新的交互逐渐演变成一种生活习惯。
新的控制措施可以为激动人心的创新敞开大门，但他们也面临着需要得到尊重和克服的新挑战。 马特乌斯·克伦
交互应通过颜色，对比度，亮度，规模和承受力来支持微观信息交互。 这是我们在构思，设计，原型和测试我们概念的特征时仔细考虑的一个重要的话题。
在整个项目中，我们的过程不断改进; 测试从笔记本电脑移动到1-1的驾驶舱的模型，周期时间从一周缩短到两天。
在项目结束的时候，我们已经通过接近真实的环境测试了30多个人的体验。 这样看来，它从晦涩复杂的东西演变成无缝和令人愉快的东西。
我们的实验平台
ustwo使用建立的设计方法来构建项目的实验平台。
这个平台被用来挑起人们的疑问，思考人机界面的新范式，这个假设/设计描述是通过与客户的多次对话演变而来的：
“当我们不再将汽车视为人类功能的工具和扩展时，我们如何利用这些机会，把它们想象成感官和被动的实体，这些实体可以感知并对周围的世界做出有意义的反应？
由于现在人机交互的研究和发展，这个概念正在得到证实，而这正在渗入消费者技术之中，例如，由Nest驱动的智能家居的想法。在构建这个设计说明的过程中，我们探讨了以下方面的概念：
车载电脑视觉检测生理和手势数据。
汽车作为情境载体提供有意义的听觉和视觉反馈的基础上，处理它感知的数据。
关于数据可视化的新原则指导屏幕中的交互和视觉设计。
定性的用户测试，用低到高的保真度原型来反复验证和人性化经验。
传统上，您要清楚地确定在开始任何生产工作之前，客户需要交付什么。 但是这个项目的技术不确定性很高。因此，为了降低风险，设计和工程团队一起快速评估可以实现的目标， 在几个星期到几个月的时间里，我们不断将几十个想法变成功能原型。
这些原型尽管是基本的，但是允许我们向客户展示我们知道可以提供的一系列可能的选择。我们就一个子集达成了一致意见，并着手将这些早期最有前途的原型转变为丰富且具有情境感情的车内体验。
明天的汽车HMI
要了解明天的车载HMI可能是什么样的，我们转向了昨天。
过去，我们已经看到技术从家庭和办公室转移到汽车（考虑数字音频，触摸屏和移动互联网）。 今天，微软Kinect，Leap Motion和Myo等技术正在让计算机获得更强的用户意识，我们设计这款车的时候，相信这样的传感器将来会加上人工智能的进步，从根本上改变人机交互模式。 明天的家庭、办公室和汽车将以今天没有电脑的方式来理解和适应我们。
今天的消费级传感器培育了丰富的生态系统，使其非常适合快速成型。 然而，它们并不是设计用于在驾驶舱的具有挑战性的环境中运行的，并且在该环境中不太可靠且更容易出错。
结论
我们对汽车HMI的未来感到非常兴奋。
作为工具的汽车一直被认为是人类能力的“延伸”，现在我们正在进入一个激动人心的新范式，在这些工具中增加智能 - 开辟了一个新的可能世界。
通过车联网，近乎无限的信息获取，数字时代为汽车带来的先进性和效率，我们觉得不应该忘记主要的体验品质 - 驾驶的本质，乘客和同路人的安全，以及，最重要的是，旅行与驾驶的乐趣。
技术的“延伸”也带来了“失去”，例如，电话可以很快联系一个人，但是会让我们失去等待和纸香带来的美好。
在使用人机界面时，我们应该确保我们不会损失汽车的用户经验。 我们相信，汽车制造商如果要在快速变化的技术迭代中，对设计和用户体验的影响并将其整合到传统制造周期中，就需要采用新的方法。
苹果和谷歌提出的连接汽车方法是将平台交付给外部设备的一种可能的短期解决方案，但汽车制造商有机会进一步探索他们自己的新交互模式。 研究这些范例可能会回答更大的问题，就像HMI是否完全是关于视觉的争论，选择音频和触觉反馈以及声音和手势输入对HMI的影响等等？
让我们战略性地思考问题。 特斯拉宣布开放其技术之后，世界将会是什么样子？ 我们从真正车联网汽车的出现中获得什么，或者在这个思想片断中早先提出的“彻底连接”？ 随着内部远程信息处理和信息娱乐系统与网络的深入整合，从头开始而不是事后考虑，可能性是无止境的。除了理解技术之外，另一个与汽车内部交互独特的因素，或者至少比大多数优先级更重要的是信任。
设计获得信任是一个令人惊讶的有趣的设计挑战 - 与技术问题大不相同。 奔驰高级UX设计副总裁Paolo Malabuyo
与智能手机相比，如果汽车出现故障，后果将更加严重 - 人们非常了解这一点。 以真正具有革命性的驾驶特性赢得驾驶员的信任是一个需要克服的障碍。 诸如自动驾驶和安全特征的参与以及它们如何与HMI相关的特征将是巨大的挑战。
这五部分是ustwo公司在汽车HMI的探索和洞见。他们不仅通过实验研究、设计原型、用户测试等设计角度阐述了他们的方法和理念，还从更宏观的政策和行业趋势角度向我们展示了汽车HMI的局限和趋势，非常好的文章，最后的抛出的人车“信任”问题，是我目前团队正在做的科研方向，人车的沟通机制需要重新设计，尤其是无人驾驶时代来临的时候。
这五部分文章读完感触很深，也非常推荐给汽车交互领域的小伙伴阅读。
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