以人为本的智能汽车交互设计（HMI）

【适读人群】

本书的主要读者是汽车设计人员，高等院校汽车专业师生也可将本书作为教材或参考用书。非汽车领域从事交互设计工作的人员也完全可以参考本书。

【图书特色】

1. 国际知名、资深人机交互（HMI）专家联合撰写。作者陈芳，瑞典查尔姆斯理工大学终身教授，现为一汽集团高级特聘专家。陈芳教授在人机交互设计领域有30多年工作经验，早期主要致力于战斗机的人机交互；担任过华为的高级顾问；近十几年来主要研究和工程应用方向为汽车的人机交互。第二作者雅克﹒特肯，荷兰埃因霍芬工业大学工业设计系副教授。自2001年起，雅克致力于语音技术和人机交互领域的研究和教学，研究重点是汽车的人因和人机交互。本书是两位国际知名学者在中国的开山之作，填补了世界汽车人机交互设计空白。本书的英文版将由SPRINGER（斯普林格）出版社出版。

2. 紧抓目前人机交互设计工程师核心能力的提升和面临的困境，全面、系统、完整地介绍并探讨了世界先进人机交互设计理念和设计方法。

3. 着眼于工程实际应用，书中案例全部来自两位作者30多年的亲身实践，梳理、总结了系统性理论和方法成果。

《以人为本的智能汽车交互设计（HMI）》共分15章，内容包含了汽车交互设计所需的认知心理学基础知识、汽车交互设计相关理论、不同的设计流程（尤其是以人为本的设计流程）、各种设计方法、检测方法；讨论了多模态与语音、图形、触觉、AR和VR等交互技术，以及智能技术在创建预测性界面方面的应用。此外，本书还讨论了不同自动驾驶水平中的人因问题，既探讨了在不同自动化级别上出现的挑战，又探讨了由于自动驾驶汽车将与其他道路使用者互动而引起的挑战，并对各种驾驶场景和可能发生的事件进行分类，以便设计如何向驾驶员提供智能帮助。为了提高汽车交互设计研究水平，本书还在后的章节中专门讨论了驾驶模拟器的各种问题和实验方法学等基础知识。

【作者简介】

陈芳（Fang Chen）

瑞典查尔姆斯理工大学终身教授，曾任清华大学博士生导师。曾任华为高级专家顾问，现任中国一汽集团外聘高级专家。主要从事航空及汽车驾驶、公共安全和危机管理等领域的人机工效学、人因工程和交互设计等学科的研究，在欧洲高校工作30年期间，在国际杂志和会议上发表数百篇论文。部分研究成果在汽车领域的应用被包括欧盟在内的组织采纳作为交通及车辆相关标准制定的依据；作为全球交互设计领域的权威专家，担任多个国际学术研究机构委员和顾问。

雅克﹒特肯（Jacques Terken）

荷兰埃因霍芬工业大学工业设计系副教授。自2001年起，致力于语音技术和人机交互领域的研究和教学工作。研究重点是汽车的人为因素，包括自动驾驶汽车（私家轿车和货车）的用户体验，以及设计过程早期阶段评估设计概念的方法。负责汽车人因领域的多个博士项目。发表150多篇学术论文，涉及的主题包括界面中语音的使用、以用户为中心的设计和评估以及汽车人为因素等，是世界知名汽车人机交互专家。

序

前言

第1章 绪论

第2章 交互设计概论
2.1交互设计的误区和挑战
2.2交互设计的定义
2.3以人为本的设计
2.4可用性的概念
2.5用户体验
2.6提高可用性
2.7了解你的用户
2.8发展历史简介

第3章 基础认知心理学
3.1人的信息处理过程
3.2视觉
3.3听觉
3.4触觉
3.5注意力
3.6关于记忆
3.7心智模型

第4章 决策制定与情景意识
4.1决策制定过程
4.2行动的选择
4.3行为的SRK理论
4.4影响反应时间的因素
4.5错误的分类
4.6情景意识

第5章 多模态交互
5.1多资源理论
5.2关于多模态交互
5.3多任务间的转换
5.4文字识别
5.5符号识别
5.6声音图标
5.7告警
5.8语音感知
5.9手势交互

第6章 心理负荷
6.1关于心理负荷
6.2心理负荷和预留能力测量
6.3心理负荷的生理基础
6.4压力、唤醒和操作
6.5心理负荷测评方法

第7章 驾驶分神与疲劳
7.1驾驶分神的分类
7.2分神对驾驶的影响
7.3注意力资源分配与工作负荷
7.4自动驾驶中的分神问题
7.5分神的监测
7.6关于驾驶疲劳
7.7疲劳的产生
7.8疲劳对驾驶的影响
7.9疲劳检测方法
7.10疲劳的应对方法

第8章 交互界面与用户体验
8.1交互界面
8.2车载用户体验
8.3实用主义和用户体验
8.4用户体验理论
8.5用户体验的影响因素和意义
8.6用户体验的多样性
8.7用户体验多样性的四个来源
8.8用户体验的暂时性
8.9情绪与驾驶
8.10拟人论

第9章 交互设计理论
9.1活动理论
9.2分布式认知
9.3生态界面设计
9.4认知工作分析
9.5层级设计理论
9.6行为阶段理论
9.7交互界面设计原则
9.8交互界面设计的八条黄金法则

第10章 设计流程
10.1设计过程概述
10.2线性设计流程
10.3V周期模型
10.4敏捷开发方法
10.5以用户为中心的设计
10.6组织设计过程
10.7以行动为中心的设计
10.8以目标为导向的设计
10.9理性设计和HCD
10.10建立需求
10.11需求数据采集方法
10.12场景问题
10.13任务分析

第11章 设计方法
11.1构思和创新过程
11.2用户调研的五个关键要素
11.3用户访谈
11.4问卷调研
11.5用户观察
11.6根植理论
11.7凯莉方格技术
11.8其他设计方法
11.9指导设计的标准和指南

第12章 设计与测评
12.1概念设计
12.2用户画像
12.3基于场景的设计
12.4原型设计
12.5角色扮演原型
12.6界面评估
12.7检查表
12.8启发式评估
12.9界面调查
12.10系统可用性调查表
12.11认知走查
12.12自我评估模型
12.13用户体验曲线

第13章 自动驾驶中的人因问题
13.1实现自动驾驶的目的
13.2辅助驾驶中的人因问题
13.3L1级自动驾驶中的人因问题
13.4L2级自动驾驶中的人因问题
13.5L3级自动驾驶中的人因问题
13.6L4和L5级自动驾驶中的人因问题
13.7自动化中的人因
13.8自动驾驶与信任
13.9驾驶风格、晕车与舒适度
13.10共享控制
13.11信息娱乐系统设计
13.12伦理问题研究
13.13车外交互

第14章 驾驶模拟器的应用
14.1驾驶模拟器的用途及优缺点
14.2驾驶模拟器实验数据采集
14.3生理指标的测量
14.4如何选择合适的驾驶模拟器
14.5模拟器驾驶与实车道路驾驶结果对比
14.6场景制作
14.7模拟器驾驶的心理因素
14.8驾驶模拟器的数据处理问题

第15章 行为研究方法
15.1开展实验研究的步骤
15.2研究假设的建立
15.3实验中的各种变量
15.4实验设计
15.5交叉效应与偏差

参考文献

这些年来，有不少人问过我，为什么不写一本汽车交互设计方面的书，每当这个时候，我都会摇摇头，回答说：“写书太辛苦了！”但是，被问得多了，就会时常有些冲动，在脑子里也开始构思这样一本书。因此，这本书其实在我的脑海里构思了很久，直到有一天，我和荷兰埃因霍芬工业大学的雅克·特肯（Jacques Terken）教授谈及此事，询问他对撰写这本书是否有兴趣，这是2019年的夏天，他刚刚退休。我万万没想到，第二天他居然拿出了书的大纲！这大概就是所谓的缘分，所谓的水到渠成吧。我们一起讨论了大纲，做了细节的修改，同时也做了分工。
雅克和我是多年的老朋友了，我们的学术观点比较一致，曾经研究的领域也有些相近，我们虽然在不同的国家，每年也见不了几面，但每次见面都有说不完的话、讨论不完的问题。我觉得，既然连书的大纲都有了，再退缩就没有理由了。于是我只好再次违背自己曾经发过的誓言——不再动笔写书。我与多次邀请我写书的机械工业出版社的编辑取得联系，告诉她我打算写书了，没想到，很快，出版合同就签了下来。
从完成写作大纲，到真正开始动笔，其间我几乎又度过了4个月的思考和心理准备期。这期间，雅克把他负责的书稿部分陆陆续续发给了我。当真正开始动笔时，我才发现，我想要写在这本书里的内容远远比大纲多得多。从2016年做华为顾问工作开始，我目睹了中国汽车交互设计人员在夹缝中求生存的艰苦——没有基础知识，没有系统教育，没有基础研究的支撑……还要面对其他相关人员的不理解。我很想让我们的这本书能给他们提供足够的基础知识、足够的理论和方法，让他们的手中有足够的“工具”去做他们需要完成的设计。因此，书中包含的内容在不断增加。我只希望，这本书能够给那些从事汽车交互设计的人员提供些许帮助。