未來的汽車需要像人類一樣，用更清晰、溫暖的“語言”與外界對話。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，供大家參考學(xué)習(xí)。

自西周時期開始，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，與馬的行動緊密相連。

有達官貴人出行時，常會有“馬掛鑾鈴”“鑾鈴馬蹄之聲”之類的記錄，鑾鈴會發(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自身位置與動向的重要信號。

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，自動駕駛時代，車輛通過多種方式實現(xiàn)高效車外交互，如利用燈光語言，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)雜的交通場景，如路口通行、并道等情況時，e-HMI 能精準地與周圍道路使用者進行信息交互，提升了整體交通的安全性與效率。車輛與行人之間的“對話”，正在從人類的本能反應(yīng)，演變?yōu)橐粓鰴C器主導(dǎo)的交互設(shè)計革命。

傳統(tǒng)駕駛中，司機與行人通過眼神、手勢、甚至微妙的車輛動態(tài)（如減速傾向）都是精妙的非語言溝通。但當方向盤后的人類消失，e-HMI正成為數(shù)字時代的“鑾鈴系統(tǒng)”。優(yōu)秀的光語設(shè)計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、動畫等各類信息，清晰地傳達車輛的具體情況。

通過燈光、投影、屏幕、聲音等多模態(tài)信號，它需要回答三個核心問題：

1. “我發(fā)現(xiàn)了你嗎？”（感知確認）
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、其他車輛等外界對象傳達自動駕駛車輛的狀態(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駕駛模式、準備轉(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 “自動駕駛中”“正在轉(zhuǎn)彎，請等待” 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，當自動駕駛車輛通過 e-HMI 向行人明確展示讓路意圖時，行人過馬路的安全感會顯著提升。通過清晰的信息傳達，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：在多車輛交互場景中，e-HMI 有助于實現(xiàn)交通協(xié)同。在并道、超車等情況下，車輛通過 e-HMI 向周圍車輛傳達自身的意圖和行駛計劃，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準化的視覺 e-HMI，能夠傳達基本的車輛行駛信息。光帶則通過不同的燈光模式，如閃爍、流動等，傳達更復(fù)雜的信息。

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高清屏幕：車前屏顯示動態(tài)箭頭、“請先行”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汽車的聲音，還能幫助自動駕駛汽車含蓄地向行人發(fā)出信號，行人報告互動質(zhì)量和車輛意圖清晰度有所提高。
語音提示：研究發(fā)現(xiàn)，超過3秒的語音指令會引發(fā)行人焦慮，短語式提示（如“您先請”）效果最佳。

多模態(tài) e-HMI

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

四、當前的研究結(jié)果

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

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

3. 信息展示內(nèi)容：文字內(nèi)容>文字長短，行人對自我中心信息（如 WALK/DON’T WALK）有很強的依從性，因為這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，冗長的信息雖涉及更多掃視，但不一定導(dǎo)致反應(yīng)時間更長，如 “DON’T WALK” 信息較長，但參與者對其反應(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)得分相對較差。當車輛從彎道右轉(zhuǎn)駛近行人時，車輪正上方的 eHMI 表現(xiàn)最佳。

5. 標準化設(shè)計：未來的e-HMI設(shè)計應(yīng)考慮標準化，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。不同文化背景也會導(dǎo)致行人對 e-HMI 的理解和反應(yīng)有所不同，設(shè)計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：在自動駕駛汽車與手動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）可支持自動駕駛汽車與手動駕駛者之間的通信，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、未來趨勢：e-HMI將如何進化？

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 能夠獲取更多的實時交通信息，實現(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：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。未來的 e-HMI 可能具備手勢識別、語音交互功能，行人可通過簡單手勢或語音與車輛互動，如行人向車輛揮手示意，車輛通過 e-HMI 給予回應(yīng)，增強雙方的互動體驗 。此外，隨著自動駕駛技術(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，自動調(diào)整顯示內(nèi)容和交互方式。當車內(nèi)乘客希望快速通過路口時，e-HMI 可向周圍車輛和行人傳達這一意圖，提高通行效率。
3. 設(shè)計創(chuàng)新趨勢：在設(shè)計上，e-HMI 將更加注重情感化和個性化表達。通過運用色彩、圖案、動畫等元素，使車輛更具親和力和辨識度。不同品牌的車輛可設(shè)計獨特的 e-HMI 風格，強化品牌形象。例如，某品牌車輛在 e-HMI 設(shè)計中融入品牌標志性元素，讓行人一眼就能識別。同時，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)計出更具包容性的 e-HMI。為視力障礙者增加語音提示和觸摸反饋功能，為兒童設(shè)計更生動有趣的交互界面 。
4. 跨文化研究方向：由于不同文化背景下行人對 e-HMI 的理解和反應(yīng)存在差異，未來需深入開展跨文化研究。全面了解不同國家和地區(qū)的文化特點、交通習(xí)慣、社會規(guī)范等對 e-HMI 認知的影響，為全球范圍內(nèi)的 e-HMI 設(shè)計提供普適性指導(dǎo)。構(gòu)建跨文化的 e-HMI 數(shù)據(jù)庫，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)計元素的關(guān)系 。
5. 多場景應(yīng)用研究方向：目前研究多集中于行人過馬路場景，未來將拓展至更多復(fù)雜交通場景，如環(huán)島、路口擁堵、高速公路出入口等。研究 e-HMI 在這些場景中的信息顯示策略和交互方式，以提升復(fù)雜場景下的交通安全性和效率。研究在環(huán)島場景中，e-HMI 如何向進入環(huán)島的車輛和行人清晰傳達通行順序和路線信息 。同時，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)計以適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境。

結(jié)語

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

一個好的e-HMI設(shè)計，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。當自動駕駛汽車的車燈如呼吸般自然明滅，當?shù)孛嫱队叭缌魉阒敢较?，當合成聲效如清風拂過耳畔——這便是機器與人類達成和解的時刻。