智能座舱HMI产品功能设计与实现

作者：阿司匹林

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2025-6-3

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本文主要介绍了智能座舱HMI产品功能设计与实现相关内容。希望对你的学习有帮助。
本文来自于微信公众号智能座舱与HML设计，由火龙果软件Linda编辑、推荐。

智能座舱HMI设计遵循的原则包括：车辆控制方便，驾驶员认知负荷合理，且提醒信息易懂简便。相较于传统汽车，智能网联汽车增加了后视摄像头、倒车雷达、障碍传感器、自动巡航、变道辅助、自动驾驶甚至网页浏览等功能。

越是面对复杂的多场景叠加的情况下，越是要让驾驶员专注于行车安全，而不能让复杂的辅助功能喧宾夺主。

一、智能座舱HMI总体设计思路

1.系统设计原则

汽车中控大屏的豪华程度代表着汽车配置高低。中控大屏的核心功能包括导航、行车记录仪、ADAS、多媒体、空调、语音人脸识别和智能手势控制等功能。

目前的车载中控屏向着越来越大的方向发展，从驾驶安全的角度来说，大屏将会吸引更多的驾驶员注意力，并不利于行车安全。这就对我们的HMI设计，提出了更高的要求。因此，我们在HMI设计的过程中，可以考虑增加以下几点：

提升智能语音识别和语音交互的权重

HUD显示屏显示核心驾驶数据

中控屏上移，信息呈现更接近视觉中心

重要信息置于最高反馈层级，以方便驾驶员最先获取做出反馈。

2.交互框架设计

驾驶员在操作系统时，环境变化较大，而中控屏在给驾驶员以安全指引时其他功能既不能对驾驶员造成干扰，也不能妨碍驾驶员接收信息。这就要求HMI交互框架设计时，要每一层信息量不多，但是总体层次深的信息架构。具体来说，可以按照以下几种方式进行交互框架设计。

情景信息框架设计。情景信息是指用户在驾驶过程中不同情境之下实时获得的信息。

状态信息框架设计。状态信息是指车辆行驶过程中的车辆状态等信息。在设计状态信息框架时，与车辆的行驶状态密切相关，需要优先显示。

网络信息框架设计。网络信息是指用户在驾驶过程中获得的信息，如通话，信息和互联网等。

3.功能框架设计

本文将人与车空间相互关系的场景划分为四大类，依次是日常生活、娱乐、办公和信息共享。

生活场景下，全家一起出游时，车内的驾驶员和其他乘客可以随心所欲的选择睡觉、游戏或者其他休闲方式。如不同人都需要用到车载音乐，可以选在多音道控制技术，不同的乘客可以根据自己的喜好选择自己的音道收听相应的节目，以免形成功能单一造成的用途干扰。

在办公和娱乐的场景下，车内乘客可以根据个人需要拓展汽车功能，如阅读工作信息、读书看报、影音欣赏、视频会议、电脑办公、商务信息的处理等，极大地满足了用户对汽车的多功能需求。

在信息共享场景下，车不仅是代步工具，还可以查看其他信息，如美食推荐等。

二、智能座舱HMI相关功能设计

1.驾驶类功能：地图3D导航

传统的2D地图，整体是扁平的2D风格，这类地图一般来说信息量很少，缺乏沉浸度。下面是3D地图跑在高通8295设备上的效果。整个地图的渲染效果十分丰富，有实时光影、昼夜变换、天气系统、地面实时反射、楼块的动态生长、万家灯火、动态水面波纹、水面反射、多层水体、随机植被的生成，AOI 的挤出以及全物件样式的实时高清渲染。

2.音乐社交与视频社交功能

从车载信息娱乐和手机功能应用的角度来看，传统的信息地图音频和视频娱乐功能无法有效的满足驾驶员和乘客的实际需求，比如车辆信息地图和娱乐功能。而将外部汽车音视频数据传输或者继承到车载的信息系统，将增加用户对汽车音视频视听的选择，这类功能也在用户中广受好评。

同时，地图、导航、辅助驾驶集成功能后，可以让驾驶员操作更加便捷。为了满足汽车信息娱乐服务和手机实时在线服务，集成地图系统网络和手机接入的服务功能就很好的解决了这个问题。

3.聊天与会议功能

在车载系统中，手机qq语音得以通过微信接入，可将手机上的文本信息直接转化为微信语音。根据该信息，驾驶员就可以在自己的汽车上方便地使用，并通过多功能方向盘上的语音回复按钮对手机消息进行语音回复。

4.不同场景下的交互与界面设计

HMI界面设计需要充分考虑用户需求和认知负荷，良好的界面设计应该是功能强大，但又不造成信息堆积，既突出重点信息，又减少无关信息干扰。智能座舱HMI设计可以分为以下几种不同场景：

在上面列举的场景模式下，还需要考虑车辆基本的位置信息、行驶路线、行驶车辆状态等多个信息系统，可以对车辆行驶进行有效的实时监控与对车辆正常运行的有效管理。

三、车辆行进状态的交互与界面设计

根据行车状态驾驶员对汽车中控面板的个性化需求，可得到如下4种不同功能组合的交互框架以及界面设计。

1.行车状态中“导航+音乐”功能组合

如图下图，行进状态中，更多体现行进过程中功能需要，面板设计中有：大地图、 AR 导航、驾驶辅助、小音乐面板、小地图、快捷车辆控制（空调、音乐、音量……）、时间、电量、温度、信号、语音形象、档位、时速等信息。

行车状态“导航+音乐”类型交互框架设计

以上功能，依照使用需求程度按照面积大小错位排列。该功能组合的界面设计相对应如下图。采用流行的暗色背景，配以虚拟地图和扁平化图标，可有效突出图片的视觉输入，极具现代感，符合智能汽车设计的科技感。字体采用无衬线体，简洁大方，视觉流场。

行车状态“导航+音乐”类型界面设计

2.行进状态中“导航+社交+音乐”功能组合

如下图，行车状态中，当驾驶员需要进行基本社交功能，如通电话、发信息、视频聊天等，在地图版面中出现部分社交元素功能。而该功能靠近大地图功能，是由于人的视觉注意力比较容易关注到相近区域，能够保证驾驶员在社交时不至于出现导航信息的大幅度衰减。面板设计中有：大地图、社交元素功能（电话、信息、视频）、AR 导航、驾驶辅助、小音乐面板、小地图、快捷车辆控制（空调、音乐、音量……）、时间、电量、温度、信号、语音形象、档位、时速等信息。

行车状态“导航+社交+音乐”类型交互框架设计

以上功能，依照使用需求程度按照面积大小错位排列。该功能组合的界面设计相对应如下图

行车状态“导航+社交+音乐”类型界面设计

3.行进状态中“导航+车辆控制”功能组合

如图下图中，当驾驶员需要调整汽车基本功能时，在大地图版面中出现车控车设面板，而该功能靠近大地图，也是出于不太多分散驾驶员对导航的注意力的需要。面板设计中有：大地图、车控车设功能、AR 导航、驾驶辅助、小地图、快捷车辆控制（空调、音乐、音量……）、时间、电量、温度、信号、语音形象、档位、时速等信息。

行车状态“导航+车辆控制”类型交互框架设计

以上功能，依照使用需求程度按照面积大小错位排列。该功能组合的界面设计相对应如下图。

行车状态“导航+车辆控制”类型的界面设计

4.行进状态中“导航+音乐社交+线下预约”功能组合

如图下图中，当驾驶员在驾车途中，想要聆听音乐放松心情、缓解疲劳的时候，在大地图面板附近出现音乐社交功能。面板设计中有：大地图、音乐社交面板、AR 导航、驾驶辅助、小音乐面板、小地图、快捷车辆控制（空调、音乐、音量……）、时间、电量、温度、信号、语音形象、档位、时速等信息。

行车状态“导航+音乐社交+线下预约”类型交互框架设计

以上功能，依照使用需求程度按照面积大小错位排列。该功能组合的界面设计相对应如下图。

行车状态“导航+音乐社交+线下预约”类型界面设计

四、车辆静止状态的交互与界面设计

根据静止状态驾驶员对汽车中控面板的个性化需求，可得到如下4种不同功能组合的交互框架以及界面设计。

1.静止状态中“静止辅助+音乐社交”功能组合

如图下图中，车辆在静止状态时，导航功能已让位于停车辅助功能，而此时，娱乐性功能面板增大，如音乐社交功能占据主要面板位置。面板设计中有：大音乐社交面板、停车辅助、快捷车辆控制（空调、音乐、音量……）、红灯倒计时、时间、电量、温度、信号、语音形象、档位、时速等信息。

静止状态“静止辅助+音乐社交”类型交互框架设计

以上功能，依照使用需求程度按照面积大小错位排列。该功能组合的界面设计相对应如下图

静止状态“静止辅助+音乐社交”类型界面设计

2.静止状态中“视频+音乐社交+线下预约”功能组合

如下图中，车辆在静止状态下，基本娱乐功能占据主要音乐社交时常用功能，如观看影音视频，聆听音乐等。当需要线下会面场地的选择和预约功能时，可在主屏幕中调取该功能。面板设计中有：视频、大音乐社交面板、线下预约面板快捷车辆控制（空调、音乐、音量……）时间、电量、温度、信号、档位、时速等信息。

静止状态“视频+音乐社交+线下预约”类型交互框架设计

以上功能，依照使用需求程度按照面积大小错位排列。该功能组合的界面设计相对应如下图。

静止状态“视频+音乐社交+线下预约”类型界面设计

3.静止状态中“音乐社交+线下预约”功能组合

如下图中，车辆在静止状态下，非观看影音视频时，大音乐社交面板和线下预约功能占据中控屏幕大部分触控面积，驾驶者在享受音乐的同时，可以快捷的进行线下会面场地与其他相关预约功能的选择。面板设计中有：大音乐社交面板、线下预约面板、快捷车辆控制（空调、音乐、音量……）时间、电量、温度、信号、档位、时速等信息。