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基于眼动追踪的车载智能多媒体系统界面设计

Webmaster: ArtDesign | Time: 三月 20, 2017

摘    要:随着电子信息技术在汽车行业的广泛应用,车载智能多媒体系统的界面设计逐渐成为现代汽车设计的重要内容之一。文章基于眼动追踪,从降低驾驶者的认知负荷,提升驾驶体验出发,通过对热点图和扫视路径的深入分析,提出了空间的相合性、操作的协调性、习惯的一致性、以及模式的延续性等四条界面设计原则,这些原则可为车载智能多媒体系统的界面设计提供参考依据。

 

关键词:界面设计;眼动追踪;车载智能多媒体系统

检    索:www.artdesign.org.cn

中图分类号:TP472       文献标志码:A       文章编号:1008-2832(2015)07-0116-03

 

随着信息技术的迅速发展,汽车已经从传统的交通运输工具向信息化、娱乐化、多元化的方向发展,现代汽车的导航系统在保持基本导航功能的同时,增添了影音娱乐、汽车监测等多种功能,以满足人们对驾驶体验的要求,这种嵌入式的多信息交互平台被称为车载智能多媒体系统①。车载智能多媒体系统的界面设计有其自身的特殊性,国内外许多学者对此进行了研究②,本文将基于眼动追踪这一新的研究视角,对车载智能多媒体系统界面设计进行深入探析。

一、车载智能多媒体系统界面设计的特殊性

车载智能多媒体系统的界面设计与交通安全紧密相关,斯蒂文(Alan Stevens)③ 等通过研究发现,78%的相撞事故和93%的追尾事故是由于驾驶者的分心所致,而由于第二任务功能(Secondary TaskFunction)所导致的分心占所有碰撞和追尾事故的22%,第二任务功能主要是指车载智能多媒体系统的相关功能,如收音机、视频等。伴随着车载智能多媒体系统功能的不断增加,对驾驶者的认知负荷提出更高要求,进而影响驾驶者的信息处理过程,导致对路面状况注意程度的分散,容易引发交通事故。
我国的汽车保有量截至 2011 年11 月已达到1.04 亿辆,业内预计2020 年将突破2 亿辆,车载智能多媒体系统界面的有效设计能够减少交通事故,对于创建安定和谐的社会具有重要意义,本文正是以此为出发点,通过对界面设计的研究,降低驾驶者的认知负荷,提升其驾驶体验。

二、眼动追踪实验设计

近年来,眼动追踪作为描述和诠释用户行为的方法逐渐在用户体验设计中得到应用,其优势在于可以细致、直观地观察和记录用户的浏览方式和浏览习惯,为分析用户行为提供丰富的材料。许多学者将眼动追踪用于交互设计的研究中,但目前主要集中在网页设计方面。通过眼动追踪,将人机界面放到“超级显微镜”下审视是很有必要的,特别是对于和交通安全紧密相连的汽车而言④。
本研究采用眼动仪记录用户与人机界面的交互过程,通过对比不同界面中的热点图和扫视路径⑤,明确用户使用车载智能多媒体系统执行典型任务时视觉习惯和关注区域,发现界面中存在的问题,进而总结出界面设计的原则。
车载智能多媒体系统界面设计的眼动测试实验采用2×2被试间实验设计,自变量为界面布局和显示数目,共招募68名测试对象,对四个实验界面执行典型任务。测试结果如图1和图2所示,其中图1为眼动测试的热点图,图2为眼动测试的扫视路径图。围绕该实验结果,结合汽车驾驶这一特殊而复杂的操作环境,从空间的相合性、操作的协调性、习惯的一致性、以及模式的延续性等四个方面对车载智能多媒体系统的界面设计进行分析。

 

 

三、界面设计原则分析

(一)空间的相合性

有限的操作界面和复杂的操作环境,对车载智能多媒体界面的设计提出了许多要求,空间的相合性就是其中一个。空间相合性是指界面的显示和控制在空间上的匹配关系与用户的心理模型相一致。在车载智能多媒体的界面设计中,空间的相合性主要是指显示图标之间排列位置的相合性。
车载智能多媒体的主要功能包括收音机、影音娱乐、蓝牙、导航等,这些功能应当合理地排布在有限的显示界面上,以方便用户高效便捷地进行操作。从眼动实验的热点图(图1)可以发现,对于常用的娱乐功能,如收音机和多媒体播放功能,用户对其关注度较高;另一方面,排列在左方或上方位置的图标更容易被用户所注意。因此,设计时应将使用频率高、比较重要的图标放置在用户容易注意到的位置上。
车载智能多媒体系统中的娱乐功能多为次级驾驶任务,应减少用户对其操作时所消耗的视觉资源,从而为执行主要驾驶任务提供更多视觉上的支持。因此,系统功能界面在设计时应简洁明了,能够让用户快速找到目标,此外执行任务时的可中断性要好,以便用户在短时间或少数的扫视就能够完成操作。

(二)操作的协调性

所谓操作的协调性,是指界面设计应与用户的操作习惯相一致。设备在操作上的协调性是其能否快速被用户所接受的重要因素,对于经常使用手机和平板电脑等触屏设备的用户来说,已经形成了较为固定的使用习惯,因此同样作为触屏类电子设备的车载智能多媒体系统的界面应当与传统触屏电子设备具有相同的操作习惯,以方便用户使用。
对于经常使用触摸屏的用户而言,许多固有的习惯手势也是产品能否与用户友好交互的一个方面,常见的触摸屏交互手势如图3所示,轻敲显示图标按键代表着进入相对应的下一层级菜单,左右滑动页面代表着各个页面之间的快速切换,上下平移代表滑动翻页,两指向外或向内滑动代表着页面的放大或缩小。
鲁宾斯⑥(Eve Mitsopoulos-Rubens)等通过研究发现,驾驶过程中执行认知任务的平均反应时间显著长于只执行认知任务的时间,这主要是由驾驶过程中的特殊性所决定。因此在设计车载智能多媒体系统界面时,功能图标应排列合理,布局严谨,使用固有的习惯手势,方便用户操作,尽可能减少用户在执行任务时的认知负荷。

(三)习惯的一致性

习惯的一致性是指设计应与人们的固有习惯定势相一致,用户在第一次看见界面时必然会根据自身感觉和习惯,对界面设计形式产生直觉的联想⑦,例如冷峻的蓝色常常用于高科技电子产品的设计,给人以先进的技术感;沉稳的黑色也是车辆产品常常使用的色彩,界面设计的深色背景透过屏幕发出的荧光,体现出汽车大气高贵的气质感;红色的显示给人以警戒提醒等。设计师在设计时需要把握这种感觉,理解用户最为直接的感受,考虑用户在每个操作步骤中采取每个行动的可能性,并理解操作过程中用户的期望,只有这样才能设计出更加适合用户使用操作的产品⑧。
这种固有的习惯定势是人下意识的反应,符合用户的认知特点。遵循日常生活习惯定势的车载智能多媒体系统界面设计,能够帮助用户在驾乘中快速敏锐地识别图标信息,减少操作任务时的反应时间,从而达到安全驾驶的目的。此外,系统的信息架构设计也应符合用户的思维逻辑,既要能为用户提供足够的信息,又要能确保在驾驶中不增加认知负荷,从而节省执行任务所需的时间,减少误操作。

(四)模式的延续性

用户在日常生活中对产品形成了某种行为模式,对该行为模式延续性较好的产品更加容易被用户所接受,如车载智能多媒体系统界面的棋盘式布局设计与手机界面的布局结构相类似,用户在进行操作时就会感觉比较容易,而阶层式布局设计由于较少出现在小屏幕电子设备中,用户在初次使用时需要花费较多的时间用于思考其逻辑关系,必然会造成任务完成时间的增加。
典型用户的车载智能多媒体系统的眼动扫描路径如图2所示,其中图2(a)和图2(b)为棋盘式布局,图2(c)和图(d)为阶层式布局。对于棋盘式布局,用户因为熟悉布局格式会先从整体进行布局的扫视,然后注意到个别图标,最后确定任务所需要的图标按键;而对于不熟悉的阶层式布局结构的界面设计,用户会逐个扫视每个按键,并在左右两排按键之间来回跳动,以确定两者之间的逻辑关系,最后用户会将注视点落在需要进行操作的按键上,直到页面跳转,无形中花费了用户的任务完成时间,降低了使用的便捷性。
四、结语本文从减少驾驶者的认知负荷,提升驾驶体验出发,基于眼动追踪对车载智能多媒体系统的界面设计进行探析,通过对眼动追踪实验中的热点图和扫视路径的深入剖析,提出了空间的相合性、操作的协调性、习惯的一致性、以及模式的延续性等四条设计原则,这些原则对车载智能多媒体的界面设计具有重要的参考价值。■(朱丽萍,李永锋,李慧芬   江苏师范大学)

 

项目来源:教育部人文社会科学研究青年基金项目(14YJCZH084);江苏高校哲学社会科学研究基金资助项目(2014SJB390)

 

 
注释:

① 谭冰洁. 车载智能多媒体系统的用户体验设计研究[D]. 南京:南京航空航天大学, 2013.

② 谭浩,张文泉,赵江洪. 汽车交互界面视觉信息显示设计研究[J]. 装饰, 2012(09): 106-108.

③ Stevens A, Burnett G, Horberry T. A reference level for assessing the acceptable visual demand of in-vehicle information systems[J]. Behaviour & Information Technology, 2010(05): 527-540.

④ Min Y-K, Min B -C, K im B. Changes in e ye movements and d riving performance a t d ifferent intersections as a function o f age and turn t ype[J]. International Journal o f IndustrialErgonomics, 2013[04]:342-349.

⑤ 刘青,薛澄岐,法尔克.霍恩. 以用户为中心的德国汉堡轻轨交互界面设计[J].装饰, 2009(09): 100-101.

⑥ Mitsopoulos-Rubens E , Trotter M J, Lenné M G. Effects on driving performance of interacting with an in-vehicle music p layer: A comparison of three interface layout concepts forinformation presentation[J]. Applied Ergonomics, 2011(04):583-591.

⑦ 韩挺,胡杰明. 基于眼动技术的产品意象认知模型研究及应用[J]. 艺术与设计(理论), 2007[06]:131-133.

⑧ 汪洋,罗岱. 以用户为中心的交互设计[J]. 艺术教育, 2014(05): 214-215.



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