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保持汽车触摸控制的感觉

智能手机和平板电脑上的触摸屏界面已经席卷了消费电子行业,每年销售数以亿计的这些触摸式设备。整整一代的孩子正在成长为与电子的主要接口,而不是键盘,鼠标,按钮等物理接口。这种触摸控制的趋势已经渗透到许多其他电子系统,包括家庭自动化,白色家电,工业控制和汽车。Touch为汽车控制带来多种好处:
  • 酷炫的因素 -快速,平板式的触摸反应,今天的数字原生的期望; 汽车内饰设计可以变得更加平滑和光滑,没有机械旋钮,表盘和按钮的限制。
  • 更高的可靠性 -消除易发生故障的机电装配导致更少的服务预约。消除运动部件降低了易受潮湿和灰尘的影响。
  • 降低成本 -用经济高效的电子生产工艺替代机械控制复杂的制造和组装步骤,降低生产成本。触摸控制所需的电子元件可以比开关设备更轻,从而减轻车辆重量并提高燃料效率。
许多汽车制造商和他们的供应商转向触摸控制的主要担忧是安全。司机非常习惯于传统的汽车控制,触摸控制缺乏触觉反馈一直是一个安全问题。本文将讨论电子触觉反馈如何减轻与触摸控制相关的安全问题。
先进的车载信息娱乐(IVI)系统设计的关键挑战之一是尽量减少驾驶员分心。与平板电脑和智能手机界面不同,汽车触摸系统不能依靠用户对显示屏的持续视觉关注。事实上,驾驶员分心的关键措施之一是与给定任务相关的一瞥。一目了然的时间测量驾驶员在执行与车辆或信息娱乐控制有关的任务时远离道路的时间。美国国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)和国际汽车工程师学会都已经发布了扫视时间的建议。NHTSA建议限制扫视时间为“一个任务,一次不超过两秒,总共12秒”。[1]
一项学术研究[2]指出,与只有视觉的反馈相比,当使用触觉反馈时,每个任务的平均浏览时间和总浏览次数都会减少。这项研究显示的另一个好处是,即使由于系统响应问题(图1),视觉反馈延迟或丢失,触觉反馈仍然保持一瞥的时间较短。


汽车信息娱乐 - 触觉反馈减少了浏览时间
图1
图1:研究数据显示,即使视觉反馈延迟或丢失,触觉反馈如何减少扫视时间。(来源:Visual-汽车触摸屏中的触觉反馈交互,Elsevier,第33卷,第1期,2012年1月)
在实际实现触觉反馈时,有许多不同的方法和选项。一种选择是实现扫描/选择范例,其中用户在触摸屏上滑动手指,使用触觉效果扫描到适当的控件,然后举起他们的手指来选择正确的输入。
这种方法允许用户通过感觉而不是通过视觉来定位屏幕上的控件。最初的一瞥用于定位屏幕,然后根据触觉提示进行最终选择。这也可以通过使用压力敏感的触摸表面来实现,轻触用于扫描,并强力按下用于选择控件的屏幕。扫描/选择范例提供了触摸用户界面,与机械控制相比,触摸界面是唯一可能的。
触控板也称为触控板,可用作信息娱乐控件。触摸板可以消除显示屏上的指纹,并且可以靠近中央控制台中的驾驶员,从而可以获得更准确的输入。除触摸屏之外,触觉反馈和扫描/选择方法可集成在触摸板中。
其他传统的控制,如旋转拨号,水平和垂直滑块可以在触摸屏上模拟,UI软件可以改变这些控件上的触觉棘爪的间距,以根据所调整的参数进行粗调或微调。此外,触觉反馈可以指示调整范围的端点或达到预设值的时间。
汽车信息娱乐图2a

图2a

汽车信息娱乐图2b

图2b
图2a和2b:触觉效果如何映射到车辆信息娱乐系统人机界面(HMI)的一个例子。
车辆的信息娱乐系统不是触摸控制和触觉反馈可以增值的唯一地方。通常的机械控制,如窗户提升开关,头顶照明控制,加热/通风和空调(HVAC)控制都可以用触摸控制代替,使用触觉反馈作为控制确认或指示例如升高或降低的高度一个窗口。即使触觉反馈也可以成为无钥匙进入系统的一部分,驾驶员在激活钥匙扣或门把手时可获得触觉效果。使用电感式传感技术可以使金属表面变成触觉感知。用触摸控制取代老式的机械控制装置,可以使驾驶员从消费电子产品中获得高科技的感觉。

结论

随着人机界面(HMI)系统越来越集中于娱乐,更像消费类电子产品的用户界面,重要的是要记住在汽车领域的重要安全挑战。驾驶员的安全不能在寻求酷炫和吸引人的用户体验以及追求车载内容获利方面受到影响。实现触觉反馈有助于减少驾驶者的注意力,同时为汽车购买者寻找先进的平板电脑般的用户体验。

(责任编辑:ioter)

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