案例分析：利用认知科学提升车载人机交互的可用性 Usecase Study: Car Infotaiment system design, research based on cognitive science approach
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项目背景：该项目是我参加一次车载HMI设计岗位求职面试后，面试官给我的笔试题目，原题目如下： “设计一个同时适合触控操作和旋钮操作的车载信息娱乐系统，完成主页面和一个二级页面的交互和视觉设计。按照12.3”inch 8:3的尺寸，给出设计思路报告” 我希望从研究用户的认知机制出发，将比较特殊的屏幕尺寸（横长大屏）和比较特殊对的交互方式作为依据，设计一个具备充分可用性，又带有前瞻性视野的系统。最终用近30个小时的时间完成了设计和研究
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案例分析：利用认知科学提升车载人机交互的可用性 Usecase Study: Car Infotaiment system design, research based on cognitive science approach
- 1. 利 用 认 知 科 学 提升车载人机交互的可用性 周 博 M e t e o r C a r I n f o t a i n m e n t S y s t e m
- 14. 响应式设计不应仅响应显示尺寸。更应该响应操作方式的特点。借助旋钮选择步骤比触控多一个环节的特点，可以根据光标 在不在列表中来决定列表的信息组织形式。依据两者操作方式对操作效率和注意力载荷要求的区别，使界面自适应不同使用 场景下的需求，具体如下： • 光标未进入列表，列表呈阵列分布，内容量满足视觉认知效率要求。 • 光标进入列表后，列表呈线性分布，项目内容减少，信息尺寸增大。 设计策略 • 需要反馈光标位 置和选中项目 • 线性移动 • 操作效率低 • 保持驾驶姿态 • 仅需反馈选中项目 • 非线性移动 • 操作效率高 • 无法保持驾驶姿态 • 驾驶剩余注意少时 （如高速行驶） • 可用时间多 • 驾驶剩余注意多时 （如等红灯） • 可用时间多 • 信息量不宜过多 • 信息尽可能宜快速传达 • 信息宜呈线性布局 • 信息量宜满足高效率操 作需求 • 操作尽可能快速完成 • 信息宜呈阵列布局 交互特点 使用场景 应对方案 旋钮 触控 操作方式 界面效果 操作方式的交互特点 及同时满足不同操作方式的 响应式设计
- 16. 信息分区 交互密集区 直观呈现区 输出 语言类信息 图形类信息 输入 位置操作 方向操作 视线 从视角中线分割 减少视觉和姿态调整 视角越大，单位位置的角变 化越小，视觉认知和操作行 为的误差和注意载荷也就越 高。 按照认知类型的区别利用等 视角中线将界面划分到两个 区域，能使用户在某一项认 知过程中不受另一项认知过 程的干扰，能够有效地降低 注意力负荷，从而提升交互 效率。 注意负荷 操作误差 横向长屏幕交互特点 及基于认知和行为模式的 信息组织
- 17. ③ ① ③ ① ① ④ 旋钮的使用中，用户会建立两种心智模型——转盘模型和摇 杆模型，为了避免因为多种心智模型对应一个系统产生的缺 乏信心、误操作、重复操作等负面作用,这里将系统拆分成列 表和项目两个概念：采取了摇杆模型只能操作列表、转盘模 型只能操作项目的策略。针对旋钮响应的界面采取了统一的 视觉分布规则： • 上下级列表左右分布 ———— 左右摇杆 • 同级列表上下分布 ———— 上下摇杆 • 列表内项目线性分布 ———— 旋转 在使用的过程中，用户即能建立与概念模型匹配的理解模型， 从而提高系统的可用性。 旋钮的心智模型特点 及基于模型分歧理论设计 旋钮交互设计 停留大于350毫秒：刷新下级页面 上下：同级别列表切换 左右：进入不同级别页面 轻拍：打开某一项目 旋转：列表内项目切换
- 18. Mental model is an internal representation of one’s inference that how the target system works. This project aims at exploring the effect and application of mental model in the whole user experience design process. In order to facilitate the identification between user’s and designer’s mental model, they are named as Conceptual Model and Comprehension Model. The Conceptual Model is constructed by the designer’s representation of user requirement. By processing it, the designer develops the procedure of the target system, which determine the approach to implement. The Comprehension Model build in the interaction between the target system and user. By processing it, user make the decision of how to conduct the operation. Comprehension Models Mental Model Model Incoherency Modell Processing Model Construction Model Construction Model Processing Model Construction DesignUser Requirement Representation Conceptual Model System User’s Data Procedure Decision Environment and Prior Experience Environment and Prior Experience Model Processing Control Behavior Button Knob Press Rotate Requirements Analysis Product Development UserExperience UserResearch Anthropography Usability Testing Cognition Exploration Field Study Learning Operation Human Error Aesthetic Brand Perception Structure Skeleton Surface Strategy Scope Testing Model Incoherency Operation Incoherency 附图：心智模型分歧与系统可用性 By a set of testing, designer could represent the user’s requirement more accurately. which is a precondition to form an appropriate Conceptual Model. Design gives the system some features of the conceptual model. This features determine what kind of Comprehension Model to build. If the two mental model coherent properly, it will provide a good user experience. Otherwise, it will lead to human error Different model incoherency leads to different operation problem. • The alternative Comprehension Model leads to misoperation. • The multiple Comprehension Model leads to high attention load, lacking of confidence as well as misoperation. • Comprehension Model deficiency leads to confusion. Future work will be focus on studying the elements and properties of mental model in depth. It can be expected that the design based mental model will improve the usability and reliability of conventional and novel Humachine system.
- 19. 工业仪器的机械特点 及贯穿页面间的认知线索 动效设计 小圆片——系统线索 • 无论何时它始终与主菜单圆盘连接，在它们之间 微小的缝隙里漏出的光亮既是主页面的时钟指针， 又是转盘打开后的旋钮光标。 • 主页面时点击它，附着在原盘的面板向右滑开， 主菜单转盘被展示出来。 • 向左拖动它可以关闭屏幕。 圆形面板——多模呈现 的正反两面展示着不同的信息，例如导航和音乐播放面 板，由于驾驶情境下并不需要经常查看播放面板，所以 默认展示导航状态，但用户触碰一下它，它就会像一薄 片一样绕中轴线旋转。，切换到背面的音乐播放面板。 主菜单圆盘——承上启下 • 主页界面是附着在他上面的面板，将6个功能按钮 遮挡住，并露出线索按钮和时间。 • 二级页面它展示出来时，旋转旋钮会使6个功能按 钮浮起，进入某二级功能后，它向左滑动，一部 分被遮盖，只露出一小快，被选中的icon旋转至此 处呈现。 • 三级列表中浏览过的专辑页面向左滑动，隐藏在 圆盘后面。
- 21. 完 联 系 我 l e m 0 n s @ m e . c o m 1 5 9 2 1 4 0 1 6 3 7