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智能网联汽车人机交互有驾驶者和汽车交互界面两个交互主体，通过执行交互任务（驾驶任务、辅助任务和其他任务），将驾驶者和汽车交互界面连接在一起，产生交互行为和交互结果，车辆行驶路径、状态得到有效控制，汽车的驾乘目的完成。不同交互主体、交互任务、交互行为会产生不同交互结果，即产生车辆驾驶路径、行驶状态控制优劣结果和人驾乘汽车的安全、高效、舒适体验感好坏结果。智能网联汽车人机交互结果好坏的度量，须由一个人机交互行为特征模型来分析和评价，如图2.10 所示。
图 2.10 智能网联汽车人机交互行为特征模型
图 2.10 中有两个交互主体，一个是车、路、云交互界面，与人交互的信息分别来自车辆、路况和云端；另一个是驾驶者，在由人驾驶模式下，人对车辆行驶状态进行操作控制。两个交互主体间的交互行为通过交互任务来实现，即驾驶者感知道路场景、车辆状态和仪表屏、中控屏显示的信息，通过分析判断，作出驾驶决策，指挥手、脚、口（语音）去执行驾驶指令，完成驾驶、驾驶辅助和其他任务；通过感知通道感知车辆执行驾驶指令的预期结果如行驶路径、车速、方向等，并与驾驶意图比较，从而在大脑中进行评价，预期效果好则继续执行指令，预期效果不好则马上进行调整、修正，直至达到预期驾驶控制效果。
图 2.10 所示的智能网联汽车人机交互模型体现了人—车—路—云交互行为，交互行为产生的交互结果存在交互绩效高低、人体验好坏及车辆行驶是否安全高效，需要一套有效方法进行主—客观联合测试评价，智能网联汽车人机交互行为及结果的主—客观联合测试评价可从 4 个维度进行：
①交互绩效，即可用性、准确性、有效性、效率；
②交互负荷，即脑认知负荷、交互动作负荷；
③交互愉悦，即用户满意度、接受度；
④交互风险，即因交互行为引发的潜在驾驶风险。
智能网联汽车人机交互主—客观联合测试评价方法及技术在 2.4 节中介绍。
在有人驾驶模式下，人由于长时间连续驾驶会产生疲劳，当疲劳程度达到一定域值如国际通行的斯坦福睡意量表中的五级疲劳及以上时，会出现充满倦意、不再保持清醒、非常松懈等主观症状。此时驾驶风险会明显增高，不利于安全驾驶。另外，当在驾驶汽车时操作中控触摸屏的交互功能，完成驾驶主任务以外的次任务如设置导航、查看信息、打开收音机等，驾驶人分心，根据脑认知多资源理论，次任务必定分走驾驶人的部分认知资源，导致驾驶人注意力不集中、视野离开前方道路，眼、手、脚操控汽车的协调性降低，驾驶风险增加。另外，当长时间单调乏味地驾驶汽车时人会产生情绪低落、反应迟钝等负向情绪，当遇到不顺心的事情时（加塞、不按规定超车、拥堵等）人会产生激动、愤怒的消极情绪，此时驾驶行为易失控，驾驶风险陡增。
当前汽车的行驶方式仍然以有人驾驶为主，L3，L4 自动驾驶汽车即使上市，在一些汽车无法自动驾驶的场景也需要人接管和操控，可以说在未来有人驾驶与自动驾驶长期并存，近期仍以有人驾驶为主。因此，研究有人驾驶模式下的驾驶行为特征与驾驶疲劳、分心、消极情绪的映射关系，探索驾驶疲劳、分心、消极情绪对驾驶人行为影响机理与驾驶风险防控具有重要意义。为此，经过驾驶疲劳与驾驶风险、驾驶分心与驾驶风险、驾驶情绪与驾驶风险的映射分析与研究，作者建立了如图 2.11所示的智能网联汽车人机交互行为特征（疲劳域值、分心程度、情绪类别）与驾驶风险等级映射模型。在该模型中，人驾驶汽车时，随着驾驶时间延长，驾驶疲劳会逐步产生、疲劳等级逐步上升，驾驶风险也随之上升，可以看出驾驶风险系数随驾驶时间延长和疲劳程度上升而上升，作者的疲劳实验数据表明，连续驾车 4 h，疲劳程度可达到 4 级（中疲劳），对应的驾驶风险为中风险，如果不停车休息驾驶人疲劳程度会很快达到 5～6 级（高疲劳），对应驾驶高风险。另外，在驾驶过程中，人接打电话、触摸操作屏等分心行为对驾驶行为造成负向影响，驾驶风险曲线随之产生一个升高的阶跃响应，当分心行为结束，风险升高阶跃消失。消极情绪对驾驶风险的影响也一样，出现一次消极情绪，就相应产生一个风险升高阶跃响应，消极情绪恢复，风险升高阶跃消失。因此，在驾驶人分心和消极情绪产生时驾驶风险明显上升。作者在模拟驾驶平台上针对典型道路场景（城市、高速），测试了 20 ～ 30 位被试的脑电、近红外脑功能成像、心率、呼吸率、肌电、车辆行驶状态（纵向驾驶度、横向加速度、TTC追尾系数、TLC车道偏离系数）并在实验数据基础上建立了实验映射模型，如图 2.11所示。
图 2.11 人驾驶行为特征（疲劳、分心、情绪）与驾驶风险映射模型
汽车驾驶、驾驶辅助和其他交互行为和主—客观联合测试评价，是通过交互任务的执行来完成的，每项交互任务有明确的目的、内容、动作、顺序、时间和效果反馈，形成一个闭环任务链，智能网联汽车人机交互任务分为 3 类：驾驶交互任务、辅助驾驶交互任务和其他交互任务，其特征见表 2.7。
表 2.7 智能网联汽车人机交互任务描述
续表
当针对具体车型定义人机交互任务时，须结合目标对象车型HMI系统或产品功能定义交互任务，每项交互任务都有明确的名称、内容、动作、顺序、时间、执行、反馈、评价（主观）的描述。如中控屏导航功能，其导航任务的描述如下。
任务名称：导航。
任务目的：从A地到B地。
任务动作：点击触摸屏和导航App菜单，实现交互动作：选择导航地图（百度地图或高德地图）、定位、打开车载导航软件、输入目的地（文字）、选择优先路径、显示导航界面、开始导航、语音和地图导航、语音提示到达目的地等。
任务顺序：选择导航地图→GPS定位→打开导航软件→输入目的地→选择优先路径→显示导航界面→开始导航→语音和地图导航→到达目的地→导航结束。
任务内容：通过视觉、听觉、触摸觉交互导航地图、行驶路线、交叉路口、到达目的总里程数、剩余里程数、沿途地名、服务站、加油站、酒店等信息的图文显示；导航与交通信息的语音提示，驾驶人通过视觉、听觉感知导航信息，手脚配合，在导航信息引导下驾驶车辆按导航路线行驶。
任务执行：驾驶人通过视觉、听觉感知导航，经大脑综合路况作出判断，执行转向控制、加减速控制、避障、超车、并线、换道、制动等驾驶动作指令，指挥手、脚完成驾驶交互动作，对于驾驶辅助交互如开空调、收音机、打电话、导航等，则可通过语音识别来控制。
任务评价：当驾驶者的交互任务执行完成后，车辆会作出运行状态响应，产生交互结果。驾驶者实时感知车辆运行状态响应反馈信息，产生驾驶体验感，自觉或不自觉地产生驾驶体验评价（主观评价）。驾驶者的任务评价如不对外输出（不告之别人），就是隐性主观评价；反之，就是显性主观评价。
