基于情境感知的电动汽车仪表板设计研究

基于情境感知的电动汽车仪表板设计研究

赵娇子

奇瑞汽车股份有限公司，安徽芜湖  241000

摘要：随着全球汽车行业在能源和环境限制、用户体验、效率和创新方面的竞争日益激烈，乘用车内饰正在经历从传统燃油汽车向电动汽车的重大转型。电动汽车仪表板作为驾驶员与车辆信息交流的关键界面，其设计不仅需要满足基本的信息显示功能，还需考虑情境感知技术，以识别驾驶员的需求、行为和偏好，提供更加个性化的驾驶体验。本文基于情境感知方法，结合眼动实验和感性工学理论，探讨电动汽车仪表板外观造型意象特征与用户感知的关系，并提出相应的设计建议和结论，旨在为电动汽车制造商和设计师提供有价值的参考。

关键词：情景感知；电动汽车；仪表板设计

引言：

电动汽车作为新能源汽车的代表，具有节能环保、运行成本低等优势，正逐步成为汽车市场的重要组成部分。汽车仪表板作为车辆内饰的重要组成部分，不仅是信息显示的核心，也是驾驶员与车辆进行交互的关键平台。因此，电动汽车仪表板的设计不仅要注重信息的准确传达，还需考虑如何提升用户体验，满足不同驾驶情境下的需求。情境感知技术作为一种新兴的设计手段，能够通过识别用户和环境的信息，提供更加智能化、个性化的服务。

一、情境感知理论及应用的深度探索

1、情境感知理论概述的扩展

情境感知技术，作为智能时代的核心技术之一，其核心在于构建一个能够全面理解并适应用户所处环境、当前状态及未来需求的智能化系统。这种技术融合了物联网、大数据处理、人工智能算法及机器学习等多领域的技术成果，实现了从数据收集到智能决策的闭环过程。如表1：情境感知技术实现方案对比表。在汽车行业中，情境感知技术的应用不仅限于提升驾驶的舒适性和安全性，还进一步推动了汽车向智能化、网联化、电动化的转型。

表1：情境感知技术实现方案对比表

具体而言，该技术能够实时监测并综合分析驾驶员的生理指标（如心率、瞳孔变化）、行为模式（如加速习惯、刹车反应）、情绪状态（通过语音语调、面部表情分析）以及外部环境因素（如天气变化、交通状况），从而为驾驶员提供定制化、前瞻性的服务体验。

2、情境感知在电动汽车仪表板设计中的应用深化

（1）用户情境的个性化体验

用户情境识别不仅限于基本的身份验证和驾驶习惯分析，还可深入探索用户的驾驶偏好、情绪变化及生活习惯。通过AI学习算法，仪表板能够逐渐理解用户的个性化需求，如偏好夜间驾驶时的暗色调界面，或是喜欢在长途旅行中接收路况预测和沿途景点推荐。这种高度个性化的设计，使得每一次驾驶都成为一次量身定制的旅程。

（2）环境情境的智能化适应

环境情境的感知不仅限于基本的天气和光线调节，更包括了复杂的路况识别和应对。例如，在雾霾天气下，仪表板不仅会增加亮度，还可能集成空气净化系统的联动，同时显示周边空气质量指数，为乘客提供健康建议。在复杂路况下，如高速公路并线或城市拥堵时，仪表板可智能显示盲区监测、碰撞预警等关键信息，帮助驾驶员提前做出安全判断。

（3）设备情境的即时反馈与维护

在设备情境方面，电动汽车仪表板不仅仅是车辆状态的显示器，更是车辆健康管理系统的核心。通过实时监测电池电量、续航里程、电机效率及故障预警等信息，仪表板能够即时向驾驶员提供维护建议和紧急救援服务，有效避免因车辆故障造成的不便和安全隐患。此外，结合大数据分析，还能预测车辆潜在问题，实现预防性维护，延长车辆使用寿命。

二、实验设计与方法

1、眼动实验

为了全面且细致地揭示电动汽车仪表板外观造型意象特征如何影响用户的感知与体验，本研究精心设计了眼动实验。实验选取了具备代表性的电动汽车仪表板设计方案作为刺激材料，确保覆盖不同的布局风格、色彩搭配及材质表现。参与实验的驾驶员被要求佩戴高精度眼动追踪设备，该设备能够实时记录并分析他们在观察这些仪表板时的眼球运动轨迹、注视热点、注视时长以及瞳孔变化等关键指标。

实验过程中，驾驶员被要求在不同情境模拟下（如日间驾驶、夜间驾驶等）对仪表板进行观察，以模拟真实驾驶场景中的视觉体验。此外，实验还设置了对照实验，通过对比不同设计方案下的眼动数据，更精准地识别出影响用户感知的关键因素。

2、感性工学

感性工学作为本研究的另一核心方法，其应用不仅限于对眼动实验数据的简单解读，更在于通过先进的量化手段深入挖掘用户的感性需求。我们采用了问卷调查、语义差异量表、访谈等多种方式，收集用户对电动汽车仪表板外观造型的主观评价，如表2，用户测试反馈与改进建议收集表，并尝试将这些主观感受转化为可量化的感性意象词汇。

表2：用户测试反馈与改进建议收集表

在此基础上，我们运用统计分析、因子分析等数学工具，对收集到的感性数据进行深度挖掘，识别出影响用户感知的关键感性维度（如科技感、豪华感、易用性等）。随后，结合眼动实验的客观数据，我们构建了电动汽车仪表板外观造型的感性意象空间模型，该模型能够直观地展示不同设计方案在感性意象维度上的分布与差异，为设计优化提供明确的方向指导。

3、研究结果与分析

（1）感知评价分析的多维视角

在感知评价分析阶段，我们不仅仅局限于布局、色彩、材质等单一因素的分析，而是从综合感知的角度出发，探讨各因素之间的相互作用与影响。例如，我们发现合理的布局能够显著提升用户对仪表板整体感知的满意度，而这种满意度又受到色彩与材质等因素的共同调节。此外，我们还关注了用户在不同情境下对仪表板感知评价的变化规律，为设计适应多种驾驶环境的仪表板提供了科学依据。

（2）意象特征偏好

针对用户对电动汽车仪表板外观意象特征的偏好，我们进行了更为深入的剖析。我们不仅识别出了用户普遍偏好的意象特征，如简洁明了的界面布局、科技感强的色彩搭配等，还进一步探讨了这些偏好背后的心理机制和文化背景。通过构建用户画像和故事板等工具，我们试图还原用户在使用过程中的真实体验与需求，为设计更加贴近用户心理的产品提供有力支持。

除此之外，我们也注意到了用户对于信息展示丰富性和智能化交互方式的期望。为此，我们提出了一系列创新的设计思路，如引入智能推荐系统、实现个性化界面定制等，以期在未来设计中更好地满足用户的这些需求。

三、总结

本文基于情境感知方法，结合眼动实验和感性工学理论，对电动汽车仪表板的设计进行了深入研究。通过分析用户对仪表板外观意象特征的感知评价和偏好需求，提出了相应的设计建议和结论。研究结果表明，情境感知技术能够显著提升电动汽车仪表板的设计水平和用户体验，为电动汽车内饰设计的创新和发展提供有力支持。

参考文献：

[1]段大禄,贾丽刚,易超,等.小型电动汽车正面碰撞的约束系统关键设计[J].汽车零部件,2023(10):58-63.

[2]胡杰宏,潘殿龙,潘作峰,等.考虑仪表板声腔的汽车防火墙总成声传递特性研究[J].噪声与振动控制,2022,42(2):154-160,172.