未來(lái)的汽車需要像人類一樣，用更清晰、溫暖的“語(yǔ)言”與外界對(duì)話。這篇文章，我們看看作者分享的在e-HMI上的一些研究和趨勢(shì)，供大家參考學(xué)習(xí)。

自西周時(shí)期開始，馬車上的鑾鈴就是車外交互的重要裝置。其位于馬具顯眼處，與馬的行動(dòng)緊密相連。

有達(dá)官貴人出行時(shí)，常會(huì)有“馬掛鑾鈴”“鑾鈴馬蹄之聲”之類的記錄，鑾鈴會(huì)發(fā)出清脆聲響，這種聲音是古代車輛向行人及其他車輛傳達(dá)自身位置與動(dòng)向的重要信號(hào)。

行人與其他交通工具憑借鑾鈴聲，能提前感知馬車的靠近，及時(shí)避讓，從而維持交通秩序，避免碰撞事故，這便是早期樸素而有效的車外交互形式。

如今，自動(dòng)駕駛時(shí)代，車輛通過多種方式實(shí)現(xiàn)高效車外交互，如利用燈光語(yǔ)言，以特定的閃爍模式和顏色變化，清晰地向行人展示車輛的行駛意圖，像準(zhǔn)備轉(zhuǎn)彎、減速慢行或停車讓行等信息；車外顯示屏則能呈現(xiàn)更為豐富的內(nèi)容，除了基本的行駛狀態(tài)，還能展示復(fù)雜的路況提示和引導(dǎo)信息。

在一些復(fù)雜的交通場(chǎng)景，如路口通行、并道等情況時(shí)，e-HMI 能精準(zhǔn)地與周圍道路使用者進(jìn)行信息交互，提升了整體交通的安全性與效率。車輛與行人之間的“對(duì)話”，正在從人類的本能反應(yīng)，演變?yōu)橐粓?chǎng)機(jī)器主導(dǎo)的交互設(shè)計(jì)革命。

傳統(tǒng)駕駛中，司機(jī)與行人通過眼神、手勢(shì)、甚至微妙的車輛動(dòng)態(tài)（如減速傾向）都是精妙的非語(yǔ)言溝通。但當(dāng)方向盤后的人類消失，e-HMI正成為數(shù)字時(shí)代的“鑾鈴系統(tǒng)”。優(yōu)秀的光語(yǔ)設(shè)計(jì)能讓行人決策效率提升2.3倍，恰如古人聞鈴知車距。從青銅鈴鐺到數(shù)字光流它不僅是技術(shù)的延伸，更是機(jī)器與人類建立信任的“社交禮儀”。

一、e-HMI是什么？

e-HMI（External Human-Machine Interface，外部人機(jī)界面）是安裝在車輛外部，用于向行人、其他駕駛員等道路使用者傳達(dá)車輛信息的設(shè)備或系統(tǒng)。

它的表現(xiàn)形式豐富多樣，常見的有基于燈光的顯示，如通過不同顏色和閃爍模式的燈光來(lái)傳遞車輛的行駛意圖、讓行信息等；還有投影到地面的圖案，像模擬人行橫道的投影，能直觀地告知行人車輛的相關(guān)狀態(tài)；以及顯示屏展示，可呈現(xiàn)文字、圖標(biāo)、動(dòng)畫等各類信息，清晰地傳達(dá)車輛的具體情況。

通過燈光、投影、屏幕、聲音等多模態(tài)信號(hào)，它需要回答三個(gè)核心問題：

1. “我發(fā)現(xiàn)了你嗎？”（感知確認(rèn)）
2. “我要做什么？”（意圖聲明）
3. “你現(xiàn)在該做什么？”（行為指引）

二、e-HMI 功能解析

1. 傳達(dá)車輛狀態(tài)與意圖：e-HMI 的核心功能之一是向行人、其他車輛等外界對(duì)象傳達(dá)自動(dòng)駕駛車輛的狀態(tài)和意圖。通過燈光、屏幕顯示、聲音等多種方式，讓外界清晰了解車輛是處于自動(dòng)駕駛模式、準(zhǔn)備轉(zhuǎn)彎、減速還是停車等狀態(tài)。部分車輛在車身外部安裝顯示屏，直接顯示 “自動(dòng)駕駛中”“正在轉(zhuǎn)彎，請(qǐng)等待” 等文字信息，使行人能夠直觀獲取車輛信息。
2. 提升行人安全與交互效率：在保障行人安全方面，e-HMI 發(fā)揮著舉足輕重的作用。研究顯示，當(dāng)自動(dòng)駕駛車輛通過 e-HMI 向行人明確展示讓路意圖時(shí)，行人過馬路的安全感會(huì)顯著提升。通過清晰的信息傳達(dá)，e-HMI 能夠減少行人與車輛之間的誤解和沖突，提高交互效率，緩解交通擁堵。
3. 輔助交通協(xié)同：在多車輛交互場(chǎng)景中，e-HMI 有助于實(shí)現(xiàn)交通協(xié)同。在并道、超車等情況下，車輛通過 e-HMI 向周圍車輛傳達(dá)自身的意圖和行駛計(jì)劃，避免交通事故的發(fā)生，提升道路通行效率。

三、e-HMI的形式分類

視覺 e-HMI

視覺 e-HMI 是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的形式，涵蓋指示燈、剎車燈、光帶、顯示屏和投影等。指示燈和剎車燈作為標(biāo)準(zhǔn)化的視覺 e-HMI，能夠傳達(dá)基本的車輛行駛信息。光帶則通過不同的燈光模式，如閃爍、流動(dòng)等，傳達(dá)更復(fù)雜的信息。

高清屏幕：車前屏顯示動(dòng)態(tài)箭頭、“請(qǐng)先行”文字（如奔馳F015概念車）。

地面投影：將行駛軌跡投射至路面（如奧迪e-tron雨霧天光帶）。

聽覺 e-HMI

合成引擎聲的“速度暗示”：為靜音的電動(dòng)車添加頻率隨車速變化的合成聲，不僅能幫助行人聽到電動(dòng)汽車的聲音，還能幫助自動(dòng)駕駛汽車含蓄地向行人發(fā)出信號(hào)，行人報(bào)告互動(dòng)質(zhì)量和車輛意圖清晰度有所提高。
語(yǔ)音提示：研究發(fā)現(xiàn)，超過3秒的語(yǔ)音指令會(huì)引發(fā)行人焦慮，短語(yǔ)式提示（如“您先請(qǐng)”）效果最佳。

多模態(tài) e-HMI

為了提高信息傳達(dá)效果，多模態(tài) e-HMI 逐漸成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。將視覺和聽覺元素相結(jié)合，比如在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，不僅通過光帶閃爍顯示轉(zhuǎn)彎方向，還同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的聲音提示，能夠增強(qiáng)信息的傳達(dá)效果，提高行人對(duì)車輛意圖的理解度。

四、當(dāng)前的研究結(jié)果

1. 顏色選擇：中性顏色（如青色）比傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈顏色（如紅色、綠色）更適合傳達(dá)讓行意圖，避免混淆。

2. 動(dòng)畫模式：均勻閃爍或脈動(dòng)的動(dòng)畫模式比掃掠動(dòng)畫更直觀，能夠更快地被行人理解。

3. 信息展示內(nèi)容：文字內(nèi)容>文字長(zhǎng)短，行人對(duì)自我中心信息（如 WALK/DON’T WALK）有很強(qiáng)的依從性，因?yàn)檫@類信息更易解釋且不易被誤解。此外，研究還表明解釋信息含義所需時(shí)間取決于影響感知清晰度的特征，信息視角并非影響行人過馬路決策的唯一因素，冗長(zhǎng)的信息雖涉及更多掃視，但不一定導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間更長(zhǎng)，如 “DON’T WALK” 信息較長(zhǎng)，但參與者對(duì)其反應(yīng)快速。

4. 顯示位置和模式：研究結(jié)果顯示，車頂、擋風(fēng)玻璃和格柵上的 eHMI 產(chǎn)生了最好的表現(xiàn)得分，投影 eHMI 的表現(xiàn)得分相對(duì)較差。當(dāng)車輛從彎道右轉(zhuǎn)駛近行人時(shí)，車輪正上方的 eHMI 表現(xiàn)最佳。

5. 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)：未來(lái)的e-HMI設(shè)計(jì)應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)化，以確保不同車輛之間的信息傳遞一致，減少誤解和事故的發(fā)生。不同文化背景也會(huì)導(dǎo)致行人對(duì) e-HMI 的理解和反應(yīng)有所不同，設(shè)計(jì)需充分考慮文化因素和一致性，平衡本地化需求和全球通用性。

6. 與傳統(tǒng)車輛交互：在自動(dòng)駕駛汽車與手動(dòng)駕駛汽車共存的混合交通環(huán)境中，二者的有效交互至關(guān)重要。研究表明，新型可視化技術(shù)（如三角形和象形圖的組合）可支持自動(dòng)駕駛汽車與手動(dòng)駕駛者之間的通信，且效果比普通前大燈閃爍更好。這為解決混合交通環(huán)境下的車輛通信問題提供了新的思路和方向。

五、未來(lái)趨勢(shì)：e-HMI將如何進(jìn)化？

1. 與車聯(lián)網(wǎng)深度融合：隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，e-HMI 將與車聯(lián)網(wǎng)深度融合。通過車聯(lián)網(wǎng)，e-HMI 能夠獲取更多的實(shí)時(shí)交通信息，實(shí)現(xiàn)與其他車輛、道路基礎(chǔ)設(shè)施的協(xié)同交互。車輛可以通過 e-HMI 向行人展示前方道路的擁堵情況、事故信息等，幫助行人規(guī)劃出行路線。
2. 功能拓展趨勢(shì)：e-HMI 的功能將從單純的信息展示向更具交互性和功能性方向拓展。未來(lái)的 e-HMI 可能具備手勢(shì)識(shí)別、語(yǔ)音交互功能，行人可通過簡(jiǎn)單手勢(shì)或語(yǔ)音與車輛互動(dòng)，如行人向車輛揮手示意，車輛通過 e-HMI 給予回應(yīng)，增強(qiáng)雙方的互動(dòng)體驗(yàn) 。此外，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展，e-HMI 將與車輛內(nèi)部系統(tǒng)深度集成，根據(jù)車內(nèi)乘客需求和外部環(huán)境變化，自動(dòng)調(diào)整顯示內(nèi)容和交互方式。當(dāng)車內(nèi)乘客希望快速通過路口時(shí)，e-HMI 可向周圍車輛和行人傳達(dá)這一意圖，提高通行效率。
3. 設(shè)計(jì)創(chuàng)新趨勢(shì)：在設(shè)計(jì)上，e-HMI 將更加注重情感化和個(gè)性化表達(dá)。通過運(yùn)用色彩、圖案、動(dòng)畫等元素，使車輛更具親和力和辨識(shí)度。不同品牌的車輛可設(shè)計(jì)獨(dú)特的 e-HMI 風(fēng)格，強(qiáng)化品牌形象。例如，某品牌車輛在 e-HMI 設(shè)計(jì)中融入品牌標(biāo)志性元素，讓行人一眼就能識(shí)別。同時(shí)，考慮到不同用戶群體的需求差異，如老年人、兒童、殘障人士等，設(shè)計(jì)出更具包容性的 e-HMI。為視力障礙者增加語(yǔ)音提示和觸摸反饋功能，為兒童設(shè)計(jì)更生動(dòng)有趣的交互界面 。
4. 跨文化研究方向：由于不同文化背景下行人對(duì) e-HMI 的理解和反應(yīng)存在差異，未來(lái)需深入開展跨文化研究。全面了解不同國(guó)家和地區(qū)的文化特點(diǎn)、交通習(xí)慣、社會(huì)規(guī)范等對(duì) e-HMI 認(rèn)知的影響，為全球范圍內(nèi)的 e-HMI 設(shè)計(jì)提供普適性指導(dǎo)。構(gòu)建跨文化的 e-HMI 數(shù)據(jù)庫(kù)，收集不同文化背景下的用戶反饋和行為數(shù)據(jù)，分析文化因素與 e-HMI 設(shè)計(jì)元素的關(guān)系 。
5. 多場(chǎng)景應(yīng)用研究方向：目前研究多集中于行人過馬路場(chǎng)景，未來(lái)將拓展至更多復(fù)雜交通場(chǎng)景，如環(huán)島、路口擁堵、高速公路出入口等。研究 e-HMI 在這些場(chǎng)景中的信息顯示策略和交互方式，以提升復(fù)雜場(chǎng)景下的交通安全性和效率。研究在環(huán)島場(chǎng)景中，e-HMI 如何向進(jìn)入環(huán)島的車輛和行人清晰傳達(dá)通行順序和路線信息 。同時(shí)，關(guān)注 e-HMI 在不同天氣條件（如暴雨、大霧、黑夜等）和不同道路環(huán)境（如鄉(xiāng)村道路、城市街道、山區(qū)道路等）下的應(yīng)用效果，優(yōu)化設(shè)計(jì)以適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境。

結(jié)語(yǔ)

e-HMI不僅是技術(shù)問題，更是“人本設(shè)計(jì)”的體現(xiàn)。

一個(gè)好的e-HMI設(shè)計(jì)，既構(gòu)建令人信服的規(guī)則體系，又讓使用者渾然不覺技術(shù)的存在。當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車的車燈如呼吸般自然明滅，當(dāng)?shù)孛嫱队叭缌魉阒敢较?，?dāng)合成聲效如清風(fēng)拂過耳畔——這便是機(jī)器與人類達(dá)成和解的時(shí)刻。