自動運転HMI設計のポイントは何ですか?

ヒューマンマシンインターフェースがなければ、ドライバーは自動運転車 (AV) と通信できません。さらに、適切なヒューマンマシンインターフェースシステム設計がなければ、効果的なヒューマンマシン対話は不可能です。したがって、完全な自立を達成する前に、自動車は可能な限り包括的な方法でその意図を人間に伝える必要があります。逆に言えば、そのようなシステムが拡大するにつれて、運転手や通勤者の要求も拡大します。車は、乗客のことを理解して情報を伝え、安全を確保するだけでなく、乗客を楽しませることも必要です。人間と車両の両方のニーズを満たす自動車 HMI 設計を作成する方法を見てみましょう。

信頼性の高い自動車HMI設計は人々の安全とAV業界の発展に不可欠です

HMI機能

課題にもかかわらず、技術革新者や自動車会社は、自動運転車が日常の現実となることを熱心に期待しています。 Strategy Analytics の最近の調査によると、自動運転車業界は 2050 年までに 7 兆ドルの価値に達すると予想されています。つまり、自動車メーカーには自動運転車に必要なあらゆるシステムを開発する十分な理由があるということです。ヒューマンマシンインターフェースシステムは重要なコンポーネントの 1 つです。

HMI システムは、大量の内部および外部情報を伝送するために自動車アプリケーションで広く使用されています。特に自律走行車では、HMI プラットフォームが車両間通信に使用されます。最も重要なのは、自動車の HMI 設計は先進運転支援システム (ADAS) の一部であり、自動車メーカーが ADAS 関連サービスを確実に提供できるように支援できることです。では、自動車メーカーや OEM は、自動運転車のコンセプトを開発する際に、どのようなヒューマンマシンインターフェース設計の原則に従うべきでしょうか?

混乱を避けるために、人間とコンピュータのインターフェースの設計は、できるだけ理解しやすいものにする必要があります。

HMI は、通信と信頼性および安全性の確立を担う自動運転車の頭脳であるため、インターフェースとインタラクション シナリオは明確である必要があり、自動運転車では、コミュニケーションの誤りが壊滅的な結果を招く可能性があります。

明確で簡潔な HMI 設計は、レベル 3 の自動運転にとって特に重要です。自動運転の低レベルでは、アダプティブクルーズコントロール (ACC) や車線変更アシスト (LCA) などの ADAS 機能が、まず自動車のヒューマンマシンインターフェースの設計の改善を反映します。

HMIと自動運転の相互接続

出典: HARMAN International – 自動運転にはHMI開発のパラダイムシフトが必要

ヒューマンマシンインターフェースを設計する際には、以下の側面が考慮されない限り、運転の自動化のレベルは考慮されません。

• 乗客は車の現在の機能、どの機能が有効でどの機能が無効になっているかを知っておく必要があります。
• 車両が乗客に特定の行動を要求する場合、乗客に通知する必要があります。
• 乗客は、車両が現在の運転環境とどのように相互作用するかを完全に理解する必要があります。
• 手動モードと自動モードを切り替えるときに情報を表示し、機能を有効にするための標準化された方法が必要です。

使いやすさを考慮したHMIインターフェース設計は難しいが、AVの将来にとって重要である。

HMI 設計者にとって最も困難なタスクの 1 つは、自律走行車の実際の使いやすさを確保することです。北極と南極の両方に近づくのと同じミッションを達成するには、OEM は車をモバイル コンピューティング ステーションに変えると同時に、運転と管理を容易にする必要があります。そのため、メーカーは HMI システム設計にミニマリスト的なアプローチを採用することがあります。しかし、これは次の疑問につながります。安全で快適かつ効果的な運転に必要な最小限の HMI 要素は何でしょうか?まだ明確な答えはありません。

HMI 自動運転車の設計を作成する上で最も難しい部分は標準化の欠如であり、これによりドライバーが混乱し、新しい車を運転する際にミスが発生する危険な状況が発生する可能性があります。人気の自動クルーズコントロールと車線変更アシスト機能を例に挙げてみましょう。たとえば、メーカーによって、運転者が左車線の境界に近づきすぎていることをドライバーに知らせるための HMI 設計要素が異なります。 AV の使いやすさを実現するには、HMI システム設計の一貫性が重要です。

運転者の年齢を考慮することは、車両の使いやすさにおいてもう一つの微妙だが重要な問題です。自動車の HMI 設計では、視覚表示のサイズと色、聴覚表示の音量と頻度を運転者の年齢に応じて変える必要があります。最も重要なのは、現代の自動車が乗客とドライバーの健康状態を監視する能力も HMI インターフェースの設計に反映される必要があることです。

ヒューマンマシンインターフェース設計は、ドライバーの信頼を得るためにドライバーに情報を提供する必要がある。

自動運転車への信頼に関する2つの調査結果

出典: Statista – 自動運転による致命的な事故は信頼を損なう

自動運転車にとって、信頼は今日の自動車におけるガソリンと同じくらい重要になります。自動運転のコンセプトに対する信頼とは、車が目的地まで安全かつ静かに走​​行し、ドライバーの期待通りに動作し、ハイエンドの機能から快適な体験を提供するという自信を意味します。この文脈では、HMI 自律走行車設計を作成することは、人間と車両の間にほぼ絶対的な信頼を設計することを意味します。

次の HMI 設計原則に従うことで、ドライバーの信頼を高めることができます。

• 乗客にAVの使用段階（使用前、学習、運転など）を知らせる
• 自動運転イベント（車両への乗車、起動、手動モード、移行モード、自動運転モードなど）を乗客に通知します。
• フィードバックの要求、エラーの通知、機密性とカスタマイズの提供など、信頼に影響を与える要素を考慮する
• ユーザーインタラクション中にHMI設計要素を調整する

HMI 自律走行車システムは、自律走行車が状況に対して完全に責任を持ち、周囲の状況を認識していることを乗客に保証する必要があります。これを実際にどう捉えるべきでしょうか?まず、システムは交通参加者と通信できる必要があります。 HMI 設計者のタスクは、前述の原則に基づいてユーザーに通知することですが、データの過負荷も避ける必要があります。データの過負荷も信頼性を低下させる可能性があるためです。

HMIシステム設計は、人間の認識を高め、自動化における不確実性を最小限に抑える必要があります。

HMI システム設計のあらゆる段階で、ドライバーの認識の重要性を重視します。運転者は、運転中、車両の性能を認識し、適時に警告を受け取り、車両または道路状況に応じて道路状況を監視する必要があります。これらすべてのタスクにおいて、車両または道路の状況に応じて、ヒューマンマシンインターフェースは効果的な仲介者となります。

運転自動化のレベルに応じて、自動運転車の HMI 設計では、ユーザーがさまざまな程度で車を監視、識別、制御できるようにする必要があります。車両が人間による介入を必要とする可能性があることをドライバーに明確かつタイムリーに知らせることは、安全な自動運転の強固な基盤となります。さらに、将来の自動車は人間の反応を合理的に解釈できるはずです。これには、システムが人間の方向を危険と判断した場合に人間を無視することも含まれます。

ヒューマンマシンインターフェース設計は、ストレスを軽減し、インフォテインメント機能を高めながら快適さを提供する必要があります。

自動運転車を運転する人にとって快適さとは何を意味するのでしょうか?まず、身体的および精神的なストレスがないこと。 2つ目は、運転をより楽しくするハイエンドのインフォテインメント システムです。結局のところ、パーソナライズされたユーザー エクスペリエンスが最も重要です。

信頼の欠如と同様に、運転によるストレスは主に、自動運転車の動作が乗客の期待に応えられないことによって引き起こされます。適切に設計された HMI は、混乱を招いたり、紛らわしくしたりしてはなりません。多くの場合、手動運転を使用する場合、運転手は道路上で特殊な状況が発生したときに何をすべきかを知っています。自動運転では、音声コマンドと視聴覚通信を通じて、ドライバーは車両がこれから何をするかを尋ね、適切なフィードバックを受け取ることができる必要があります。

HMI 設計者が安全性の基本的な必要性を尊重すると、乗客は実際に快適でリラックスした気分になれます。その後は、パーソナライズされたアプローチに移行し、記憶に残るユーザー エクスペリエンスを提供するためのヒューマン マシン インターフェイスを設計します。フォルクスワーゲンの自動運転電気コンセプトカー「セドリック」を例に挙げてみましょう。セドリックでは、乗客はリラックスする必要があり、車内に座って旅を楽しむだけでよいのです。また、車内にスクリーン（高解像度の OLED ディスプレイなど）を搭載することで、私たちの移動はすぐにデジタル化される可能性があります。この HMI ディスプレイ デザインにより、映画の再生、ビデオ通話、ナビゲーション マップの表示、その他の拡張現実やエンターテイメント オプションの探索が可能になります。

安全で快適な HMI を設計するには、自動車メーカーと OEM は数多くの課題を克服し、適切なアプローチを見つける必要があります。データを実用的な情報に変換する方法、場所、タイミングを把握する必要があります。 HMI 設計者は、HMI 設計アプローチの一貫性を忘れずに、車両、環境、ドライバー間の安全で効果的な通信を可能にするために、特定の情報をいつ表示するかを検討する必要があります。

これらすべての課題が適切に解決されれば、自動運転車は新たな勢いで発展するでしょう。 HMI 設計は、自律的な未来への触媒として機能します。