HMI中的“视觉在上，操作在下”

在智能汽车快速迭代的今天，座舱设计正经历从”功能堆砌”到”体验优先”的思维转变。智能驾舱作为人机交互的关键领域，其设计的优劣对驾驶的安全性、舒适性和便捷性有着举足轻重的影响。

而“视觉在上，操作在下”主要体现在驾驶过程中驾驶员的注意力分配和操作习惯上，以确保驾驶安全性和信息获取效率，进一步细化了信息层级与交互区域的合理分布。

最早我在百度车联网参与制定《交互指导说明书》的过程中提出了“视觉在上，操作在下”这一原则。该原则旨在优化驾驶员在驾驶过程中的视觉与操作体验，减少因信息获取和操作不便而导致的注意力分散，从而提升驾驶安全性。经过一段时间的内部实践验证与不断完善，在2022年5月23日通过人人都是产品经理发布的文章《快速上手！车载HMI设计要点》正式公开。

从生理心理学的角度出发，人眼的视觉系统有着独特的结构与功能，中央凹（foveal）是视网膜中心一个很小的区域，这个部位只有视锥细胞，光线可直接到达视锥细胞，这赋予了中央视野极高的视觉敏锐度和色彩分辨率，使其能够快速、清晰地处理关键信息。这种生理特性决定了人在观察事物时，会本能地将注意力集中在视野中心区域。依据应用心理学的感知觉理论，人类视觉系统会优先处理视野中心的信息，同时利用周边视觉感知非关键信息，以此维持对周围环境的整体认知。而且，基于注意力分配理论，驾驶员在驾驶过程中的注意力资源是有限的，将核心驾驶信息置于视觉锥中心，能够让驾驶员迅速捕捉关键内容，减少注意力分散，进而提升驾驶安全性。

在驾驶环境中，驾驶员的主要注意力集中在前方路况，关键信息（如车速、导航、警示信息等）应优先布置在中央视野内，并且设计需着重于色彩，以减少视线移动带来的时间成本。相对次要的信息（如娱乐、空调、车辆设置等）则可布置在周边视野范围内，设计需着重于形状，以辅助性方式呈现，从而避免信息过载导致的认知干扰。

基于这一原理，HUD（抬头显示系统）、仪表盘与中控屏在智能驾舱中的信息布局应符合视觉的特性，确保驾驶员在最小的视线移动范围内获取最重要的信息。

车速信息：实时车速是驾驶员了解车辆行驶状态的基础信息，它能帮助驾驶员判断是否超速、调整驾驶节奏，是保障行车安全的重要依据。

导航指引：包括当前行驶方向、下一个路口的转弯提示、距离目的地的剩余里程等，为驾驶员提供准确的行驶路线引导，避免迷路或走错方向。

车辆行驶状态：涵盖发动机转速、油量/电量剩余、胎压情况、故障警示灯等信息。这些信息能让驾驶员及时了解车辆的运行状况，一旦出现异常，可迅速采取应对措施。

交通信号与路况信息：如前方交通信号灯的状态、道路拥堵情况、事故预警等，帮助驾驶员提前做好准备，调整驾驶策略。

这些关键信息应通过抬头显示系统（HUD）等先进技术，精准地呈现在驾驶员视觉锥的中心且偏上的位置，契合“视觉在上”的原则。这使得驾驶员无需大幅度移动视线，就能快速获取关键信息，减少了视线转移所带来的时间成本和注意力分散的风险。

智能驾舱的次要信息主要是与驾驶安全性关联度较低，但能提升驾驶舒适性和娱乐性的内容。具体包括：

音乐播放信息：显示当前播放的歌曲名称、歌手、专辑封面、播放进度等，满足驾驶员在驾驶过程中的音乐娱乐需求。

空调设置信息：包括当前车内温度、风速档位、空调模式（制冷、制热、通风等），方便驾驶员根据自身需求调节车内环境。

车辆设置信息：如座椅加热/通风状态、后视镜角度调节、驾驶模式切换等，可让驾驶员对车辆进行个性化设置。

多媒体信息：包括收音机频道、蓝牙连接状态、手机互联信息等，用于管理和控制与多媒体相关的功能。

这些次要信息可放置在视觉锥的周边且相对靠下的位置。这些信息虽然不是驾驶过程中的核心内容，但在有需求时，驾驶员也能够通过周边视觉轻松感知到。同时，将这些信息的操作区域设置在下方，方便驾驶员在获取信息后，自然地用手进行操作，这正符合“操作在下”的原则。比如，一些车型将多媒体控制界面设计在中控屏边缘且靠下的区域，或者通过安装在方向盘下方的实体按键或触摸式按键进行操作，减少了对中央视野的占用。

在智能驾舱中，多屏联动技术通过多个屏幕之间的协同工作，实现了信息的高效展示和交互。不同屏幕根据其位置、尺寸和功能特点，在不同的驾驶场景下承担着不同的信息呈现任务，以满足驾驶员在各种情境下的需求。

高速公路驾驶场景：高速公路上行驶速度较快，驾驶员需要更专注于前方道路。此时，仪表盘屏幕和抬头显示系统依旧重点展示关键驾驶信息和导航信息，但导航信息的显示会更加简洁明了，突出当前行驶方向和距离下一个出口的距离。中控大屏可以切换至车辆设置界面，方便驾驶员调整自适应巡航、车道保持等辅助驾驶功能的参数。同时，通过车联网技术，中控大屏还可以实时获取前方道路的天气状况、事故预警等信息，提前为驾驶员提供警示。而副驾驶位前方的屏幕则可以继续提供娱乐内容，或者显示车辆的能耗数据、行驶里程统计等信息，满足副驾驶乘客的不同需求。这一设计理念借鉴了近年来汽车行业对于高速公路驾驶场景下安全与舒适需求的研究，以及智能驾舱技术在实际应用中的经验总结。

多屏联动技术通过在不同驾驶场景下对信息的精准呈现，不仅提高了驾驶员获取信息的效率，还减少了信息过载对驾驶员注意力的分散，从而提升了驾驶的安全性和舒适性。同时，这种个性化的信息展示方式也满足了不同乘客的需求，为乘客提供了更加愉悦的乘车体验。

最新研究聚焦于脑科学与智能座舱的融合，探索如何通过脑控技术让汽车更智能，以及如何更精准地测量与评价人的体验和感知。在智能驾舱设计中，运用眼动追踪技术监测驾驶员视线，根据视线焦点动态调整信息显示的优先级和位置，使信息呈现与驾驶员的注意力需求更好地匹配。同时，一些高端车型还采用了多屏联动的信息管理系统，在不同驾驶场景下，将所需信息精准呈现于相应屏幕位置，避免信息过载。这些研究和实践都在不断验证和完善基于视觉锥和“视觉在上，操作在下”原则的智能驾舱信息布局的科学性和实用性。

基于视觉锥原理以及“视觉在上，操作在下”原则进行智能驾舱信息布局，是融合了多学科知识的创新设计。通过深入理解人类的生理和心理特点，结合最新的技术研究成果，能够打造出更加安全、高效、舒适的智能驾舱环境，为智能汽车的发展注入新的活力。

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