特斯拉的触屏交互设计:车载仪表屏用户界面的案例研究

特斯拉的触屏交互设计:车载仪表屏用户界面的案例研究

原作者:Raluca Budiu / Tesla's Touchscreen UI: A Case Study of Car-Dashboard User Interface / 发布时间:05-19-2019 / 翻译:小球娘

概述:车辆操作系统应方便触及(easily accessible)并把对司机注意力的要求最小化,与此同时,应该把与驾驶相关的信息明确、易懂的显示出来。

对于十几年前就学会开车的人来说,驾驶当今市面上的车可能是完全不同的体验。新型车配有后视摄像头,障碍物传感器,停车助手,车道转换助手,自动巡航控制,自动驾驶,甚至还有网页浏览器。类似这些功能应该把驾驶变成更安全和舒适的事情——如果车辆设计师具备:一、对有关人的注意力的事实有基本了解——即注意力有限;二、确保他们设计的这些厉害功能不会占用完成驾驶任务时用于认知的脑力资源。

需要注意力的软按钮

特斯拉的S车型有几个实体的操作部件——全部集中在方向盘附近。跟驾驶相关的功能类似自动巡航、自动驾驶、雨刷、车灯都可以通过这些操作部件进行控制,而大多数“次要功能”(包括后视摄像头,车载电话,媒体播放器,气候适应控制)都没有具体的实体操作部件,而是需要在司机和副驾驶之间的仪表区上的17英寸触屏显示器上进行操作。虽然这是一个大尺寸屏幕(相当于ipad三倍的显示面积),但还是无法同时显示所有东西——因此就使得一切变得更复杂。在第9版的特斯拉操作系统里,有些功能被放置在一个需展开的菜单里。

特斯拉S车型的触屏:次要车控功能——如气候控制,媒体播放器,后视摄像头等软件,可以通过这个17英寸触屏显示器的底部菜单进行操作
从顶图中左数第三个的箭头图标点开,可以打开包含更多控制功能的次级菜单。如果要关闭次级菜单,用户必须点击替换了原先箭头图标的这个“x”图标

虽然触屏仪表比传统仪表更具灵活性,但它有一个很大的缺陷:没有触觉反馈,若想准确的按下这些按钮,人们必须用眼睛看着操作。与之相比,如果是实体按钮的话,我们能够不需太费劲就知道它的位置(正因如此我们才能看着乐谱演奏钢琴,或是在键盘上盲打),而想找一个软按钮的话,就必须要用眼睛去确认其位置。

当软按钮藏在菜单里的时候,想找到它们必须进行若干次的触屏操作,这样就需要更多时间和注意力。然而驾驶的时候,注意力集中在操作界面的时间,就是注意力不在道路上的时间。

糟糕的操作目标设计

操作目标的位置导致了更长的操作时间

根据“費次定理”,操作目标的尺寸和距离决定了手指到达操作目标的时间。因此,距离人手原本位置很远的操作区域会比离得近的耗费更多时间。在我这一代人学车的时候,基本手位是放在2点钟和10点钟的位置。当安全气囊和小尺寸的方向盘更普及的时候,国家高速公路安全管理局(NHTSA)更改了建议,说3点和9点钟位置才是更安全的手位。对这两种手位来说,最好的屏幕控件位置应该是在屏幕左边缘,靠近司机右手边的地方。然鹅,S车型的控件都在17“显示屏最下方的位置——这是第二差的位置(第一差的位置是屏幕的右边缘)。

第9版的特斯拉操作系统把操作菜单放在远离驾驶基本手位的地方。图中的红线标出了基本驾驶手位(3点钟位置)和控制区域之间的距离

把控件放在屏幕最下面还意味着人们把视线从前挡风玻璃挪到菜单区域需要更长的时间,这样在司机忙着使用触屏操作的时候,就更没可能通过眼角余光注意到道路上的突发情况。

回到操作菜单本身,最常用的选项应该放在最容易触及的位置。然鹅,特斯拉的菜单控件采用了最不靠谱的顺序。第一个选项去往车的系统设置和个性化设置——即在驾驶的同时最不可能去使用的功能。侧后视镜(对于一个视野被高椅背部分遮挡的车来说是非常重要的功能)和车载电话藏在箭头菜单里。以上这些可能被频繁使用的功能并没有被放在菜单首要位置——即在紧挨着箭头图标的位置来缩短手指到达它们的距离。而日历、耗能、网页浏览器这些东西则被放在首位——想想它们跟侧后镜和车载电话相比,在驾驶过程中你有多经常可能使用到这些东西?

目标尺寸

另一个跟去到目标的损耗时间相关的因素是目标尺寸的大小:按钮越大,越容易被碰到。然鹅,在特斯拉第9操作版本里,他们决定把这个目标按键变小(猜测是因为想在可见的菜单栏放进更多的按钮键——操作版本8里有七个按钮,而版本9包含十到十一个)。这是很多移动端设计师不得不做的尝试,但非常遗憾的是由此得出的设计并不实用。

控制媒体播放器的按钮(播放/暂停、赞、下一首)的尺寸比触屏的一般推荐尺寸1x1cm还要小。但是,媒体播放器底部的标签栏(收音机、媒体流播放器、电话等)显示尺寸相比之下却大很多(同时也符合我们所强烈推荐的标签配合图标使用的原则)

意外触碰

由于控制面板上的目标按钮彼此太贴近,时常容易碰错。比如,很多次我本想调节温度或点击天气标志的时候却打开了座椅加热。还有当司机尝试通过向上滑动去到”最近使用过的app“时(疑似借鉴ios操作系统里的快捷打开方式),也很容易不小心碰到了座椅加热的按钮。

在用户进行垂直滑动尝试打开“最近使用过的应用”时很容易意外激活座椅加热功能(如上图所示——红色虚线表示手指划过的轨迹)。当用户尝试调整司机座椅温度时,也同样容易意外触动这个按钮

屏幕始终显示地图

为了能让人们快速的从屏幕上读取到信息然后过渡到下一个任务,车载屏幕上的文字应该在任何光线条件下都易读。凡是太小的文本、文本背景太过复杂、或与背景的颜色对比度太低等,都无法满足使用要求。

然鹅,特斯拉的地图应用会始终显示在所有其他应用的背景上,所造成的结果是屏幕最上方的状态栏因为跟地图上的文本内容混合而变得可读性很差。更有甚者,一个色彩鲜艳的地图背景穿插在两个应用的窗口之间其实是【跟当前任务】非常不相关的(并且可能很有干扰性),正如下图所示。另外事实上,任何一个应用都没法放到屏幕最上层的位置这件事本身不仅夺去了用户的控制权(与10个可用性原则相违背),并且还是一种浪费,强迫用户去关注在屏幕顶部携带信息量很少的地图部分。

背景的地图也让用户跟其他应用进行交互的时候更容易出错:如果你想把一个应用的窗口变大,就必须从窗口的上部边缘进行拖曳。但如果你不仔细把手指放在窗口拖曳柄上的话,就什么反应都没有——因为系统就会认为你在拖动地图,而不是把窗口进行最大化。

地图在所有应用的背景上显示,潜在的影响所有在其上层显示的内容,或是通过滑动来关闭或最大化应用的动作。红色的路况信息在日历和媒体播放应用之间的缝隙露出来,是一种无关信息,对司机有潜在的干扰。(注意关闭日历应用是通过碰触左上角的“x”,而媒体播放应用则是通过从上向下滑动播放窗口上部边缘

难于解读显示信息

在驾驶特斯拉的时候,如果你想换车道,那么可以使用任意以下信息来源:

  • 用经典的后视镜、侧后视镜加上左右扭转头部去观察旁边车道的状况
  • 通过后视镜头(在以前的特斯拉OS版本中,你可以把这个镜头的图像钉在控制屏上方。而现在这个视图无法放在最上面了,所以你必须得把视线从道路向下移动到控制触屏上才行)
  • 借助在二级屏幕上的“车道转换助手”功能,在你打开了换道的信号灯而旁边的车道却有车的时候,它会显示警戒红线。
辅助屏幕显示了车辆是否能够安全的换道(上图),还是不能换道(下图)。只有跟车身临近的一条车道线会予以显示。

问题在于以上任何一种方式提供的信息都不完整(比如后视镜的视野有一部分被座位靠背挡住了),而且当你真的把这一些列信息都看一遍的时候,你早就道都换完了。所以,大多数人选择了节省交互成本,仅仅只依赖其中一种信息来源而已。你认为人们最可能选择哪一个?答案是交互成本最小的那一个——即在辅助屏幕上显示的“换道助手”,因为打了信号灯之后它会自动出现。

(其实这是一个成功让人们改变已有的旧习惯的例子——对所有挣扎着想教会用户变得更有效率的应用设计师来说,应该向特斯拉学习这一课:如果你把任务变得比从前容易完成,并永远在对的时间为用户进行展示,那么用户最终会对其产生依赖。)

所以,看起来这个设计让人们能更快的完成同样的换道任务,这样是变好了对不对?如果这个方法能保证在各种情况下都能正确执行的话,是的。但事实上,特斯拉对于完全依赖换道助手来进行车道切换提出了警告。即使把感应器错误考虑进去(这个错误的出现频率比预想的多),对显示的信息予以正确理解仍然是挑战,问题就在于用户可能不能分辨换道助手提醒的车道到底是哪一条。试想假如你正在一个三车道的路上行驶,你想从最右侧道换到中间道,当打出信号灯时,车内可能显示中间车道是空的。但是,当你刚换到中间道以后,车内显示会告诉你继续换到最左道,因为你的信号灯还是开着的【只要信号灯开着,这个辅助装置就会一直工作】。事实上用户可能不一定完全知道车的具体位置——因此他可能查看一下换道助手,换了一条道,然后再查看一次换道助手,发现有红色警戒显示(这次的信号就好像示意应该继续进行换道操作一样),对于用户的当前目标:换车道来说,错误理解这个信号,造成紧张,可能促使司机紧急回到原来的车道上去。

这个例子指出了当今车辆设计师和制造商所面临的两难境地——新的功能例如自动驾驶、辅助换道、碰撞探测等都有潜质去替代受过良好训练的传统司机的行为——如侧头观察路况或检查后视镜等我们所一直依赖的判断方式。如果这些新功能很好用,并且跟去驾校学习这些开车技巧和反应方式比起来,新功能显得更容易,那么他们将最终取代传统的驾驶方式(我们是只愿尽可能少付出的动物:永远都会选择那些所需工作量最少的解决方案——并非是因为懒,而是因为高效)。这就是为什么我们从媒体里看到人们在车里化妆、玩游戏、甚至睡觉——因为现代汽车的设计让做这些事看上去是安全的。然鹅,创造正确的意识模型并让人们正确的理解系统运作是我们作为设计师的责任——就是为了确保在这些传统驾驶行为被取代的时候,驾驶汽车不会变得更危险。

好的地方

像上文提到的,特斯拉的界面有很多值得提高的地方,但是它也有一些好的设计元素。

1、大屏幕是一个提升:这样可以并排显示多个应用窗口。切换应用可能是个痛点(因为需要点击多次并且必须眼睛看着屏幕操作),但是如果能同时看到多个应用界面(例如后视镜头、地图或媒体播放器)同时显示对于司机来说更轻松。

驾驶是要求人们同时从多个源头汲取信息的行为(例如同时观察地图和后视镜头)通过同时观察所有的应用窗口,能够极大的缩减用户的即时记忆负担。(对于平板电脑来说正相反,即使是在最大尺寸的设备上,人们也极少把屏幕进行分割并同时显示多个窗口,虽然这功能已经面世一段时间了。)

2、地图应用充满了特斯拉专属的信息内容。比如,虽然车载地图是基于谷歌地图的,仍然有一些选项是特斯拉用户独有的:

A、充电站是自动显示在地图上的

B、当向目的地导航时,地图会显示到达目的地的时候电池还有多少电量剩余

C、导航应用允许用户根据拼车车道进行导航【小球娘:美国有的路段有所谓“拼车”专用车道,需要车内有3个人以上才能使用,人数不够的车如果占用了会被罚款,这是为了提倡拼车节能。一般来说拼车车道用的人比较少,所以车就比较少,运气好的话会在堵车路段畅行无阻,把那些单人驾驶的、在一旁大塞特塞的车们远远甩在后面。。。面。。。面。。。】

地图显示当到达目的地时电池的电量

3、自动驾驶和自动导航系统都会对“可能操作失败”有提醒,要求司机启用功能的同时保持双手握在方向盘上。

4、特斯拉永远跟因特网相连,并能接受最新更新。但这个功能可能是双刃剑,好的方面是操作系统的bug能很快的被修正并且对车进行实时更新,就像网站能隔天换个颜色一样。驾驶相关的数据信息能被轻易抓取、bug能及时上报、错误能被修正。但非常不幸的是如果界面一直不停变换的话可能会潜在的造成致命威胁——即如果用户在前一个版本里建立起的操作动作预期被突然违背的话。(另外,人们还必须相信汽车厂商会仅仅输出安全、已通过检验的操作系统版本。)

结论

现代汽车其实是是强大的电脑。它可以通过从各种不同的感应器收集而来的信息增强司机的认知和身体的物理能力;它能通过轻轻触碰就带来的方便功能增强驾驶体验。当然,除非车的设计者把数十年来积累的电脑交互设计经验考虑进去,并遵守一般的可用性原则和人类心理学原则,否则以上这些都将无法实现。

小球娘说——

今天出来等人办事,在附近找了一家麦当劳边自习边等,通过一上午的观察深深感到自己平时接触的美国人并不代表普通群体。平时在公司,大家仿佛都有类似的背景,说话办事生活起来感觉都差不多,我以为这就是常态——其实并不是这样,虽然一般来说小盆友大学毕业后如果不是差的离谱,找到工作怎么也能算个中产,但其实美国坚持到大学毕业的小盆友并没有理所当然感觉上的那么多。因此,原来在美国社会中除了平时接触的白领们,还有很多很多人拿着高中或低于高中的文凭去做了那些不在办公楼里上班的工作。我想这可能就是美国社会阶级分化和固化的一个表现——你所在的阶级,决定了你平时吃什么,住哪里,去哪里买菜哪里玩,跟谁一起工作,而你所在的阶级之外的人们好像不存在一样,因为无论物质还是精神,交集都太少了。白领并不知道公司保洁的生活圈子,就像不知道他们的大老板平时在哪里出现一样。其实这种阶级固化的感受不是第一次出现了,只是平时自己上班族的作息导致也没什么跳出圈子的机会,所以渐渐的就忘了这事儿,只有这种偶尔偏离日常生活轨迹的情况才能提醒到自己,哦,对,美国本来是这个样子的。

这家麦当劳在纽瓦克附近——对,就是犯罪率超高的很破很乱的地方—— 其实麦当劳店里还算干净整洁,附近也有超市和其他店铺,但进来消费的顾客层次真的是不行,能看出来都是劳苦大众,以黑人和说西语的人居多。店员也是搞笑,我在柜台旁边的自动点餐台下了单,最后取东西的时候三个当值的店员竟然没人注意到漏给了我一个什么。。。问题是我一共就点了2个东西。。。唉。。。以前就说过美国的工作是按智商和教育程度分布的,如此再感受一遍。

算了,说说特斯拉。特斯拉的操作界面这回被nng点了名,可算是被实名diss了。虽然nng只是一个私人公司,但其影响力在用户体验领域是非同小可的,任何设计被他们怼一下也是多少要头疼。当然,特斯拉反正也不怕怼,它的名气一直伴随着价值和争议成长。

我有2个很相熟的朋友在特斯拉工作,一个做导航系统,据说每天从车库挑一辆特斯拉开回家——做测试,顺便回家,算是real拉风了。另一个当年刚博士毕业就加入了特斯拉,做安全气囊和冲撞系统设计。一做就是七八年,应得的股票大概已悉数落袋,最近刚换了工作。偶尔闲聊的时候听他们说过一些特斯拉的八卦,还挺逗。比如说,特斯拉内部也有“鄙视链”,忘了说哪个部门地位最低,但我记得地位最高的是自动驾驶部门,压力也最大。好像elon的弟弟也在那儿?不太记得了,反正据说因为进入自动驾驶那边的每一个人都是elon亲自挑选的,而且平时也跟他一起工作。可能因为跟老板直接工作并且科技含量也最高吧,据说自动驾驶部门的人在公司都是横着走,其他人也都很respect。优越感也是有代价的,据说elon是个超级严格和挑剔的人,对手下要求很高,导致那个部门人人自危,搞得每天压力巨大,干得稍有不好,elon就让卷铺盖走人了,换人像流水一样。前阵子特斯拉的自动驾驶又出人命,实属不幸。任何科技进步都伴随着代价,但不代表这些代价没有价值。其实新泽西街上开特斯拉的人挺多的,差不多一周里总有两三天能在街上碰见一两辆,而且有肉眼可见越来越多的趋势。希望特斯拉能挺住,我还挺相信和支持他们的。

至于车载操作系统,我的感觉是现阶段设计的任何交互界面都是未来人工智能的前传而已。一台酷炫的电动车应该配备的是精准的语音操作系统,而不是边开车边按按钮。只不过现阶段,电动车和语音操作都还没幼儿园毕业,但我相信有一天他们会成人,并强强联合成一个整体,而且这一天指日可待。well,前提是世界和平,川普赶紧回家歇着。

发布于 2019-08-25

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    尼尔森诺曼集团(NNG)是全球知名的用户体验研究机构,他们的研究论文,课程,和咨询服务都基于实际的用户体验调研。他们不间断的进行用户体验研究和评估交互界面设计,并及时发布真实可靠的研究发现。本专栏旨在传递来自NNG最权威和实用的用户体验知识,传播全球领先的UX/UI研究进程。小球娘是谁?是一只旅居纽约的用户体验设计师,志愿不定期挑选研究报告进行翻译,同时分享有趣的海外生活。原文章版权仍归 Nielsen Norman Group所有( https://www.nngroup.com)转载翻译文章请注明出处。