特斯拉触屏UI：人机交互界面研究

 对于几十年前学会了如何驾驶的人来说，驾驶现代汽车是完全不同的体验。新车配备了后视摄像头、障碍传感器、停车辅助系统、变道辅助系统、自适应巡航控制系统、自动驾驶系统甚至Web浏览器。这些功能中的部分功能使驾驶变得更为安全和舒适，但前提是汽车设计师了解人类注意力的最基本事实：它是有限的。如果他们设计这些复杂的汽车功能，这样他们就不会从驾驶这一基本任务中夺走认知资源。

  

软按钮设计

特斯拉的Model S几乎没有物理控制装置，这些少有的物理按键大多被放在了方向盘或非常靠近方向盘的地方。这些按键控制了，诸如巡航、自动驾驶、刮水器和照明灯等均可通过这些控件访问。

但是大多数“辅助”功能（包括后视摄像头，手机，媒体播放器和气候控制）没有专用的物理控件。取而代之的是仪表板上的17英寸触摸屏显示器。虽然这是一个大屏幕（面积是iPad的三倍），但它不能显示所有内容——因此，在特斯拉9版操作系统中，一些功能被放在一个可扩展的菜单中，使得事情变得更加复杂。

Tesla Model S触摸屏：可从汽车17英寸触摸屏显示屏底部的菜单栏中访问辅助汽车控件，例如汽车气候、媒体播放器或后视摄像头。 

箭头图标（主菜单中左起第三个）打开一个带有其他控件的子菜单（底部）。要关闭此菜单，用户必须点击原始菜单中现在出现的“ X”图标来代替箭头图标。

尽管触摸屏仪表板比真实仪表板具有更大的灵活性，但它们有一个很大的缺点：没有触觉反馈。为了可靠地触摸这些按钮，人们必须看着它们。而使用物理按钮，我们可以学习并获取其位置，而无需过多地关注（如果有的话），而找到一个软按钮需要我们在视觉上确认其位置。

如果软按钮隐藏在菜单下，则选择软按钮会涉及多个触摸屏交互，因此会花费更多的时间和精力。而且，在汽车中，花费在UI上的时间就是忽略道路的时间。

目标设计不佳

目标位置会导致更长的交互时间

菲茨定律说，手指到达目标的时间取决于该目标的大小和与目标的距离。因此，放置在远离初始手位置的控件比放置在较近位置的控件要花费更长的时间。

当我们这一代人学会驾驶时，标准的指针位置是2–10（对应于时钟上的数字2和10）。随着安全气囊和较小方向盘的普及，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）更改了建议，现在3–9已成为最安全的位置。对于这两个手的放置，最佳的控制位置将在屏幕的左中间边缘，靠近驾驶员的右手。但是，Model S的控件放置在17英寸屏幕的最底部，这是下一个最差的区域（在屏幕的右边缘之后）。

Tesla操作系统的版本9将控制菜单置于远离正常驾驶的手的位置。红线表示正常右手位置（3点钟）和控制区域之间的距离。

屏幕底部的控制装置也意味着眼睛有更多的时间从挡风玻璃移到菜单区，同时也意味着人们在忙于与触摸屏交互（和观看）时，很少有机会利用其周边视觉来处理道路上出现的意外风险。

在给定菜单中，最常用的选项应该是最容易访问的。然而，特斯拉关于菜单中控件顺序的决定充其量是可疑的。第一个选择是访问汽车的所有设置和自定义设置，在驾驶时不太可能经常使用这种设置。后视摄像头（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？）

目标尺寸

目标获取时间中的另一个因素是目标大小：按钮越大，到达按钮的速度越快。然而，在版本9中，特斯拉决定缩小目标范围（大概是为了在可见的菜单栏中添加更多选项-版本8中为7，而版本9中为10或11）。许多移动设计师都屈服于这种诱惑，但不幸的是，这并不能带来可用的设计。

用于控制媒体播放器的图标（播放/暂停，如“下一步”）小于建议的1厘米x 1厘米触摸目标大小。然而，媒体播放器显示屏底部的标签（收音机、流媒体、电话等）要大得多（它们还包括一个标签和一个图标——我们强烈鼓励这种做法）。

意外触碰

由于控制面板中的目标彼此之间距离太近，因此触摸错误的目标有时太容易了。例如，在很多情况下，我在尝试改变温度或点击气候图标时触发了座椅加热装置。当驾驶员尝试通过向上滑动箭头图标（手势快捷方式可能受iOS启发）尝试访问最新的应用程序时，座椅图标也很容易被意外触摸。

当用户在应用程序图标上垂直滑动以启动最新的应用程序时，座椅加热装置可能会意外触发（如此屏幕截图所示-红色虚线表示手指的轨迹）。当用户尝试调整驾驶员侧温度时，可能会错误地点击同一座椅图标。

地图始终显示在屏幕上

为了使人们能够从屏幕上快速获取所需的信息然后继续前进，在各种光线条件下，汽车仪表盘上的文字应易于阅读。文本太小，出现在忙碌的背景上或与背景对比度较低的文本通常不能满足这些要求。 

但是，特斯拉的地图应用程序始终显示在所有应用程序的背景中。屏幕顶部的状态栏可能很难读取，因为它与地图文本融合在一起。此外，在两个应用程序窗口之间出现一条颜色鲜艳的街道（如下面的屏幕截图所示）可能是完全不相关的（而且可能会分散注意力）。另外，没有一个应用程序可以被带到屏幕的最顶端，这不仅剥夺了用户的控制权（也违背了10种可用性启发式方法之一），而且也是浪费，迫使用户在最顶端看到地图的一小部分，其中包含的信息非常少。

后台中的地图还使与其他应用程序的交互更容易出错：如果要增加应用程序窗口的大小，则必须从应用程序视图的顶部边缘拖动。但是，如果你不小心将手指放在窗口手柄上方，则不会发生任何事情。因为操作系统会假定你正在滑动地图，而不是最大化地图窗口。

该地图出现在所有应用程序的后台，可能会干扰其上方显示的任何内容，或者可能会滑动以关闭或最大化应用程序。红色交通标志在日历和媒体播放器应用之间的区域中可见，可能使无关的信息分散驾驶员的注意力。（还要注意，日历应用程序是通过点击左上角的“ X”关闭的，而媒体播放器应用程序是通过从其窗口顶部边缘的手柄向下滑动而关闭的。）

理解显示的信息仍具有挑战性

如果要在驾驶Tesla时更改车道，可以使用以下任何信息来源：

• 老式的后视镜加上侧视镜，然后左右转动头部以检查车道是否可用

• 后视摄像头（在特斯拉OS的早期版本中，你可以将其固定在主触摸屏的顶部。现在，它不在最顶部，因此，要看一眼，这时，你的眼睛需要从道路向下移动到触摸屏。）

• 辅助屏幕上的车道辅助功能，当你使用转向信号灯但车道不可用时显示红线

仪表板显示汽车是否可以安全地更改车道（顶部）或（底部）。仅显示紧邻车辆的车道。

问题在于这些信息源都不完整（例如，后视镜视图被头枕部分遮挡了），当你全部检查完这些信息时，你已经到达目的地了。因此，大多数人最终要做的是走捷径来节省交互成本，并且仅依赖其中一个信息源。你认为他们最有可能选择哪一个？交互成本最低的辅助系统：在辅助仪表板上显示车道辅助系统，当转向灯接通时，辅助仪表板始终显示。

（这实际上是一个成功地摒弃老套、精心排练的行为的例子——那些努力教用户如何变得更有效率的应用程序设计师应该从特斯拉的书中吸取教训：如果你让它比以前更容易，而且你总是在正确的时间向他们展示，那么用户最终会依赖它。）

当转向信号被开启，车道辅助功能同时在显示屏上出现。这个方法似乎让人们以更快的速度完成相同的任务。这是好事，对吧？不一定，除非能保证这个解决方案在任何情况下都能正常工作。事实上，特斯拉警告用户不要仅依靠车道辅助来改变车道。因为即使排除掉障碍传感器发生的错误（比人们预期的更常见），驾驶者要想正确解读仪表盘上显示的信息也是一项挑战。另一个问题是，驾驶者可能无法识别车道辅助的提示适用于哪个车道。

要了解原因，可以想象你在三车道的道路上行驶，并且想要将车道从最右边的车道切换到中间的车道。当你接通转向信号灯时，汽车可能会显示车道空闲。但是，一旦你到达中间车道，由于你的转向灯仍处于接合状态，汽车将显示有关切换到左车道的信息。然而，用户并不总是完全知道他们的车的位置-因此，他们可能会检查车道辅助显示，进行车道切换，然后再次检查显示，注意红色警报（这一次将涉及切换到下一个车道），将其误解为指代他们当前的目标，并惊慌失措，使汽车掉头返回进入原来的车道。

这个例子指出了汽车设计师和制造商今天面临的一个重要难题。自动驾驶、车道辅助、碰撞检测等新功能有可能取代经验丰富的传统驾驶员行为，例如回头看或检查后视镜。如果这些功能是功能性的，并且使用它们比执行我们在驾校学到的手势和动作更容易，那么它们将取代那些动作（我们是最省力的生物：我们始终采用需要最少工作的解决方案-并非因为我们很懒，而是因为我们有效率）。这就是为什么我们在新闻中听到有人化妆，玩游戏，甚至睡在方向盘上的消息，因为现在的汽车看起来更加安全。

优秀设计元素

如上所述，可以对特斯拉的UI进行很多改进。但是，好的设计也有几个要素。

1.大屏幕是一个优势：它可以并排查看多个应用程序窗口。切换应用程序可能会很痛苦（因为它确实涉及多次轻击并看着屏幕），但是能够同时查看其中的几个（例如，后视摄像头和地图或媒体播放器）使司机操作起来更容易。

驾驶是一种人们需要同时访问多个信息源（例如地图和后视摄像头）的情况，同时查看所有这些窗口的情况会大大降低用户的工作记忆负荷。（相反，即使在最大的平板电脑上，人们也很少将屏幕拆分为同时显示多个窗口，尽管此功能已经存在了一段时间。）

2.该地图应用程序包含特斯拉特定的信息。例如，即使该应用基于Google Maps，它也确实具有一些特斯拉车主专有的选项：

1. 增压器的位置会自动显示在地图上

2. 导航到目的地时，地图显示到达目的地时电池中会剩余多少电量

3. 导航应用程序允许用户根据拼车车道的使用来接收路线

3.地图应用程序显示到达目的地时将收取多少费用。

4.自动驾驶和自动导航系统认识到发生故障的可能性，并要求驾驶员在活动时将手放在方向盘上。

特斯拉始终与互联网相连，可以通过空中接收更新。此功能既可以视为加号，也可以视为减号。这样做的好处是可以快速修复漏洞，并将其部署到汽车上，就像一个网站可以在一天之间切换颜色一样。有关驱动程序的分析数据可以很容易地连接，错误可以报告，问题可以修复。不幸的是，如果用户在先前版本中形成的期望突然被违背，不断变化的界面也可能造成潜在的致命问题。（此外，必须相信汽车制造商只会部署安全、经过良好测试的操作系统版本。）

结论

现代汽车是功能强大的计算机，它们可以通过各种传感器收集的信息来增强驾驶员的认知和身体能力，他们还可以通过一键式轻松实现众多便利功能，从而增强驾驶体验。然而，只有在汽车设计师考虑了数十年来设计计算机界面并遵循众所周知的可用性和人类心理原理之后，这些事情才能真正实现。

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来源：Raluca Budiu：Tesla’s Touchscreen UI: A Case Study of Car-Dashboard User Interface

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