汽车人机交互界面整合设计设计空间与信息层

设计科学认为问题求解是在明确的问题范围里制定搜索策略，问题范围即设计空间。汽车人机交互界面存在软硬设计边界分离、设计空间独立的现象，图6.9所示。硬件设计空间由设计任务、工程边界与造型边界围合而成，具有物理域导向特征。软件界面空间由商业计划、技术边界与用户需求边界围合而成，具有功能域导向特征。

物理域涉及的是界面设计的“硬”性问题，与汽车对象的物理载体密切相关，具有“象”的实体特征。任务边界，即设计对象定位和设计任务分解信息；工程边界，即工程硬点与几何约束，明确乘员布置与人机尺寸信息；造型边界，即体现外观、内室造型风格、造型特征信息。电动汽车人机交互界面设计案例中，任务边界为明确设计定义书的目标，即“实现车内数字化与娱乐化，突出数字设备和娱乐系统的交互体验，确立以主驾驶为中心的信息分布式显示设计与多通道交互设计”；造型边界为，明确整车造型核心语义：{简约：灵动、敏捷}、{科技：智能、优雅}；工程边界为，明确电动汽车的研发平台、乘员布置与人机尺寸、交互技术相关参数。

功能域涉及的是界面设计的“软”性问题，与交互功能相关的情感需求息息相关，构成“超以象外”的体验特征。产品计划，即用户与商业目标的信息综合，定义设计目标。用户需求，即界面设计的核心信息，具有“软”性问题特征：一方面用户需求是不明确的，往往呈现出一种模糊的态度，或者说是理想（idea）状态，需要通过设计师的加工才转化成可行的概念（concept）；另一方面，用户需求又是不断增量的，用户需求驱动系统功能的增量研发，推进设计迭代。技术边界，即概念方案实现的技术基础，类似于工程边界，支持产品的设计“落地”。电动汽车人机交互界面设计案例中，产品计划中明确设计目标为：“轻量化、新材料、新交互”。用户需求，基于四象限分析结果表明，用户对电动汽车信息需求包括三类：（1）行车信息，例如车速、电量；（2）辅助驾驶信息，例如导航；（3）互联、娱乐信息，例如实时路况、社交应用。技术边界，即明确Ardunio传感器技术参数。

图6.9 软硬件界面的设计空间与设计边界

图6.10 软硬界面设计边界分离的信息传递过程

边界信息输入主体包括决策者、用户与工程技术人员，信息接收主体包括硬件界面（造型）与软件界面（交互）设计师，由于软硬界面的设计边界差异，设计空间分离，因此信息传递过程存在碎片化、交叉化的现象，如图6.10所示。

图6.11 电动汽车软硬界面设计边界信息

从设计对象的整体性出发，软硬界面设计师不仅需要接收本领域的输入信息，同时也需要认识理解对方的设计边界。交叉化与碎片化的传递过程，容易导致信息的滞后与流失。电动汽车人机交互界面设计案例中，第一轮方案由于软件界面技术边界信息传递延后，导致人机交互界面总布置中手势传感器布置出现误差。电动汽车软硬界面设计边界信息如图6.11所示。

图6.12 设计边界信息整合(www.xing528.com)

综上研究，拓展设计边界与整合设计空间就具有重要的实践意义。研究将软硬界面设计边界信息整合为：目标描述信息、解的物化信息、概念意象信息，图6.12所示。

目标描述，对软硬界面设计目标及设计任务信息的概括和综合，描述整合的产品规划输出。解的物化，对软硬界面相关的工程参数、技术信息的综合，描述整合的技术背景输出。概念意象，综合软硬界面的功能、造型、风格等信息，描述整合的概念意象。如图6.13所示，在设计边界信息整合的基础上构建整合设计空间，包括目标域、功能域、物理域。目标域对应目标描述信息，描绘产品定位；功能域对应概念意象信息，表达造型意象与体验需求；物理域对应解的物化信息，表明刚性约束条件。

整合设计空间使信息传输方式发生变化（图6.14），通过整体输入优化了交叉化与碎片化的传输过程。

由目标域、功能域和物理域构成的设计空间与后续问题求解产生映射关系。目标域描述“虚”象，表达设计定位与愿景，蕴含产品和服务的价值；功能域驱动中间解的产生与设计信息的转化，生成“虚实”结合的造型意象和体验意象；物理域描述“实”象，反映解的物化手段与工程技术背景，为概念意象的转化提供技术支持，同时也为概念意象的发散设定了“硬点”和边界。目标域与功能域驱动生成产品的使用价值与情感价值，物理域驱动概念意象的物化与产品实现（图6.15）。汽车人机交互界面设计空间与问题求解的映射，描述愿景产生，经过概念意象、物化实现，到实际意象再现的“虚实”相生过程，界面作为硬件造型实体与软件交互平台体现了作为历时性与共时性统一的客观存在。

图6.13 汽车人机交互软硬界面整合设计空间

图6.14 设计空间整合的信息传递过程

图6.15 设计空间与问题求解映射