特斯拉触屏 UI：汽车人机交互界面案例研究
本文转载自微信公众号「汽车 HMI」作者：Raluca Budiu | 翻译：Micute | 审校：Nico 译自 Tesla’s Touchscreen UI: A Case Study of Car-Dashboard User Interface. https://www.nngroup.com/articles/tesla-big-touchscreen/.2019/05/19 作者简介：尼尔森诺曼集团（Nielsen Norman Group）研究总监 Raluca Budiu（毕业于卡内基梅隆大学，拥有计算机科学博士学位。在尼尔森-诺曼集团从事可用性研究，为各个行业客户提供咨询，并提供移动可用性、触摸设备可用性、设计师认知心理学和人机交互原则等方面的辅导培训）对于那些有几十年驾龄的司机而言，驾驶最新的量产汽车是一种完全不同的体验。因为很多新车会配备后视摄像头，障碍物传感器，停车辅助系统，车道变道辅助系统，自适应巡航控制系统，自动驾驶系统，甚至是网络浏览器。这些新技术在汽车上的应用理应让驾驶更加安全和舒适。但是否如此，则取决于汽车设计师是否了解关于人类注意力的一个简单事实，即人的注意力是有限的。 如果设计师了解这个事实，且在设计这些复杂的汽车功能时尽量减少或者避免驾驶者在最重要的任务（即驾驶）中被其他任务分散注意力，设计出来的功能才会使驾驶更安全，更舒适。特斯拉 Model 系列汽车面市至今，创新、大胆的设计收获掌声不断。但掌声之外，也有一些设计细节值得我们探讨。 软按钮分散「 注意力」 特斯拉的 Model S 几乎没有物理控件 ，少有的几个物理按键全部放在方向盘上或非常靠近方向盘的位置。驾驶相关功能，如巡航控制，自动驾驶，雨刷和灯光都可以通过这些物理控制按键或者挡杆来操作。 但大多数二级功能（包括后视摄像头，手机，媒体播放器和空调）都没有专门的物理控件。取而代之，这些二级功能的控制权都交给了 17 英寸可触摸液晶显示屏，它位于主驾驶座和副驾驶座之间。比如空调开关，在液晶显示屏上就使用一个图标代替物理按键。这种在液晶显示屏上显示的图标、按钮或控件被称为 「 软按钮」。 我们都知道，可触摸液晶显示屏比传统的仪表盘更加灵活，同一个区域，传统仪表盘显示内容固定，液晶显示屏显示的内容可以根据用户的需求进行变化，但液晶显示器也有一个很大的缺点：没有触觉反馈。这也是「 软按钮」 与物理按键之间的差别。使用物理控件时，驾驶者通过一段时间的学习会掌握不同物理控件的对应位置及触觉反馈，并能在视线不离开路面的前提下完成相应的操作。 软按钮的使用则完全不同，在液晶显示屏上，驾驶者为了准确的打开某一个功能，必须看着屏幕并寻找对应的控制按钮。另外一个值得注意的问题是，尽管特斯拉中控屏幕足够大（等同于 3 个 iPad mini 大小），但它依然无法显示所有内容，这也使一些控件的操作变得更加复杂。比如在第 9 版 Tesla 操作系统中，一些功能只能被放置在可扩展的菜单中。 特斯拉 Model S 触摸屏：汽车辅助控制控件 —— 空调，媒体播放器或后视摄像头等应用程序 —— 可通过 17 英寸触摸屏底部的菜单栏进行控制。 箭头图标（主菜单从左侧向右数第三个图标）打开一个可扩展菜单，里面包括日历、能量、网络、摄像头、电话、充电等功能。要关闭可扩展菜单，用户须点击主菜单中出现的「X」 图标。 如果软按钮隐藏在可扩展菜单中，驾驶者选择它们就需要多次操作，因此需要更多的时间和注意力。而花在屏幕上的时间就等同于你忽略道路状况的时间。 糟糕的目标设计 1. 目标位置越远，所需交互时间越长 Fitts 定律指出，手指选中目标的时间取决于目标的大小和手指与目标之间的距离。因此，初始手部位置与目标之间的距离越远，手指到达目标所需的时间越长。如果用时钟方向进行定义，那么追溯至几十年前，手指与目标之间的安全距离范围，是初始手部位置处于方向盘的 2 点钟方向到 10 点钟方向。 双手处于方向盘的 2 点钟方向到 10 点钟方向 随着安全气囊和小方向盘的普及，国家公路交通安全管理局（NHTSA）修改其建议，现在，3 点钟方向到 9 点钟方向是最安全的位置。 双手处于方向盘的 3 点钟方向到 9 点钟方向 液晶显示屏中，目标的最佳位置应该靠近驾驶者右手，且位于屏幕的中间、左侧边缘。然而，Model S 的控件均放置在 17 英寸液晶显示屏最底部，将控件放置在这个区域的糟糕程度仅次于将控件放置在右侧边缘。 第 9 版特斯拉操作系统将控制菜单置于远离右手的位置。红线表示右手处于正常位置（3 点钟方向）时与控制区域之间的距离。 将重要的控件放置在屏幕底部，意味着驾驶员的视线从挡风玻璃移动到菜单区域，所需的时间更长。且当驾驶者忙于完成可触摸显示屏上的交互动作时，他不太可能使用余光观察道路上的突发状况。另外，对于固定的底部菜单栏而言，最常用的功能应该最容易操作。然而，特斯拉操作系统菜单栏的功能排序值得商榷。 菜单栏第一个功能选项是车辆控制 ，但车辆控制中的部分功能在驾驶时不可能经常被使用。后视摄像头功能（可显示车辆后部全景画面，包括传统后视镜中被后座遮挡的部分）需要点击箭头图标才能展示，手机功能也是如此。目前特斯拉的可扩展菜单中，后视摄像头及手机功能排在日历，能量和网络浏览器功能之后。（与后视摄像头和手机功能相比，您在驾驶时多久使用一次日历、能量和网络浏览器？）这些经常使用功能在可扩展菜单中的优先级并不高，它们的排序应该更加靠前，这样可以减少用户手指移动的时间。 2. 目标尺寸越小，交互时间越长 另一个影响「 手指选中目标时间」 的因素是目标大小：按钮越大，选中目标的时间就越快。 然而，第 9 版特斯拉操作系统中目标的尺寸被缩小，这个改变可能是为了让菜单栏容纳更多功能（第 8 版是 7 个功能，第 9 版是 10 个或 11 个）。很多设计师都屈服于这种诱惑 ，但不幸的是，它并没有带来可用的设计。 用于控制媒体播放器的图标（播放/暂停，喜欢，下一曲）小于推荐的触摸目标尺寸（1cm X 1cm）。但是，媒体播放器底部，标签栏中的（收音机，流媒体，电话等）要大得多（我们强烈推荐这种同时带有图标和文字标签的样式）。 3. 误触碰 由于控制面板中的目标距离太近，有时容易触碰到错误的目标。例如，在尝试改变车内温度或点击空调图标时多次打开了座椅加热。当驾驶者在箭头图标上使用上滑手势（可能受 iOS 启发的手势快捷方式）打开最近使用的应用程序时，也很容易意外触摸座椅加热图标。 用户在应用程序图标上垂直滑动以启动最近使用的应用程序时，可能会意外触发座椅加热（如屏幕截图所示 – 红色虚线表示手指的移动轨迹）。用户试图调整主驾驶座一侧车内温度时，也可能会错误地触碰相同的座椅加热图标。 始终显示的地图 为了让驾驶者在行驶时快速获取所需信息，汽车仪表板上的文字在各种光线条件下应该都可以轻松阅读。文字太小，或者出现在复杂的背景上，或文字与背景的对比度过低，都不能满足驾驶者快速获取信息的需求。 在特斯拉操作系统中，地图 … 继续阅读
中科创达：智能座舱背后的「技术大牛」
早在 2015 年 5 月，我们曾经报道过一家名为 Rightware 的芬兰车载交互技术公司。这家公司最著名的产品名叫「Kanzi」，我们在一些车里看到的效果炫酷的全液晶仪表，就是用 Kanzi 设计出来的，例如奥迪的「虚拟座舱」仪表。 2016 年 12 月，Rightware 被一家名为「中科创达」的中国上市公司收购，这笔收购花掉中科创达 6400 万欧元，而在那一年，他们的净利润是 1.2 亿元人民币。 相比起营业规模，这笔收购堪称「巨额」。但是对当时的中科创达来说，却相当于补齐了汽车业务的一块重要拼图。 其实他们和 Rightware 一样，最初的业务重心并不是汽车，而是手机软件。后来 Rightware 在汽车智能领域找到了真正的方向，而中科创达也从 2013 年开始布局智能汽车业务。 那么，中科创达到底有哪些汽车业务？在他们官网上的一句话定义是「智能操作系统产品和技术提供商」，具体来说，他们的汽车业务包括三部分： 1. 智能座舱、信息娱乐系统解决方案 2. 智能车载系统关键技术 3.Kanzi&Kanzi Connect 看起来可能还是不够直白。实际上，他们的主要产品是软件和解决方案，并且很难被普通消费者直接感知到，因为「藏」得比较深，集中于系统层和中间件。客户主要包括整车厂、一级供应商、BAT 这样的公司，以及芯片厂商。 如果难以理解，那就来看看他们在 CES Asia 展出了什么——主角是一套基于高通骁龙 SA8155 平台、QNX Hypervisor 的「 一机多屏多系统」 嵌入式 AI 智能驾驶舱 3.0 解决方案。你可以简单粗暴的把它理解为中科创达在汽车领域所能提供的「全家桶」。 直观上来看，这套驾驶舱解决方案包括一块全液晶仪表，一块中控大屏，一块副驾驶屏幕。 基于硬件虚拟化（Hypervisor）技术，在一个平台上可以运行不同的系统：仪表盘运行的是 QNX 系统，中控屏和副驾屏运行 Android P 系统。经过优化，QNX 的启动时间小于 3 秒，Andorid P 启动时间小于 18 秒，倒车影像启动时间小于 3 秒。 定义智能座舱形态、提供系统解决方案和系统优化能力，这应该是中科创达在智能座舱、IVI 系统方面的主要业务方向。 另外，这个智能驾驶舱还加入基于视觉的驾驶员身份识别功能，通过驾驶者的身份和情绪识别，智能驾驶舱可以根据驾驶员的状态推荐相应的主题界面和 3D 动效。类似通过识别身份然后进行个性化设置及内容推送的功能，我们目前在一些量产车里也已经有所体验，比如小鹏 G3，应该说这也是智能座舱的发展趋势之一。 接下来再说说 Kanzi。官方给它的定义是：「一款面向汽车领域的端到端 UI 解决方案，覆盖从早期原型制作到量产的整个过程。」这其实要比上面讲的那些更容易理解，毕竟交互界面是和用户直接接触的。 实际上，目前的 Kanzi 分为 Kanzi UI 和 Kanzi Connect。「Kanzi UI」是一个 HMI 开发工具，基于这个工具，车企和供应商可以为智能座舱里的各个屏幕进行界面和交互设计。而「Kanzi Connect」则可以帮助信息、界面在车内不同的屏幕（甚至是手机、手表等移动设备）之间流转。比如，在中控屏上设置了导航目的地，要想把导航地图同步显示在液晶仪表盘上，就是跨屏、跨系统的操作，Kanzi Connect 就是用来解决这个问题的。 中科创达智能汽车事业群副总裁李维山告诉 GeekCar，3.0 版本智能驾驶舱和之前的版本相比，主要有三点变化： 1. 采用了高通骁龙 8155 平台，多核异构，计算能力较强； 2. 在 2.5 版本智能驾驶舱方案里，AI 机器视觉的部分更多是依赖外部处理器来做，而 3.0 版本是通过单芯片实现的； 3. 随着目前安卓车机越来越多，在 3.0 版本里，Kanzi 针对 Android Automotive 进行了优化，能和安卓进行无缝嵌接，在跨屏、跨平台应用上也做了一些优化和突破。 站在中科创达的角度，如何看待「智能座舱」这个越来越热门的市场？在他们的展台，我也和李维山聊了聊这些话题。 在他看来，智能座舱生态应该分为技术生态和应用生态两部分，显然，中科创达就是技术生态链上的公司。 他认为，在技术生态上，国内需要打造一个更标准化、共通化的平台，加强协作。而在应用生态上，目前整个市场还比较碎片化。 另一方面，智能座舱系统很难标准化，这意味着在它的研发过程中有巨大的工作量，但这又不是 Tier 1 和整车厂的核心价值，尽管这是他们必须做的，而在这种情况下，中科创达才能发挥自身价值。 当然，随着智能座舱的发展，它需要整合的技术也越来越多，开发难度也越来越大，对于中科创达这样的团队来说也是一个不小的考验。 另外在我们看来，供应商和整车厂正在越来越重视在智能座舱领域的投入，中科创达也应该在这个市场里定义好自己的边界，中科创达在智能座舱领域的定位是操作系统软件平台提供商。 在 CES Asia 这样的场合，难免要对未来趋势做做展望。在李维山看来，在 L4 级自动驾驶到来之前，智能座舱仍然会朝着多屏化的方向发展，或者说，会是复杂取向的。这是因为，车内要承载的信息太多，同时涉及信息、娱乐、驾驶等多方面，所以很难简单化。 如果理解了中科创达的业务，应该也就能理解为什么他们会对未来趋势做出这个判断了。 不过，从另一个角度来看，也不应该忽视中科创达这样的公司对于推动智能座舱发展所做的努力，还是那句话，这是一个复杂的领域，需要产业链上的各个角色共同进步。