GPS汽車導航儀界面的交互設(shè)計研究

1、山東大學 碩士學位論文gps汽車導航儀界面的交互設(shè)計研究 姓名：李晨 申請學位級別：碩士 專業(yè)：設(shè)計藝術(shù)學 指導教師：張慧 20080512 摘 要 摘要 現(xiàn)代產(chǎn)品發(fā)展的重要趨向是信息化，信息化產(chǎn)品已深入我們的日常生活，并扮演著越來越重要的角色。隨著信息化產(chǎn)品的發(fā)展，人們對此類產(chǎn)品性能的要求越來越高，已不是單一的“有用”，而且還包括“易用”、“想用”。這些要求都與產(chǎn)品晃面密切相關(guān)，界面的交互性已成為衡量產(chǎn)品整體性能的重要方面。汽車導航儀作為新一代的信息產(chǎn)品，其應(yīng)用越來越廣泛。由于汽車導航儀特殊的用戶群體及人機環(huán)境，因此其界面的交互設(shè)計不僅具有一般規(guī)律，更有汽車導航這一特殊領(lǐng)域的個性設(shè)計原則。

2、本文首先分析了汽車導航儀的基本要求，包括：精確的電子地圖、快速運作、良好的交互設(shè)計。其次介紹了界面設(shè)計、交互設(shè)計的發(fā)展及研究成果。接著，本文將理論研究深化，探討了界面設(shè)計、交互設(shè)計的核心內(nèi)涵及其實現(xiàn)方法。然后，本文重點研究了導航儀界面交互設(shè)計的流程及方法，按照設(shè)計的流程，本文依次研究了：用戶、汽車導航儀的人機環(huán)境、信息架構(gòu)、視覺設(shè)計。通過這四個方面深入分析了導航儀界面交互設(shè)計的流程及各階段的設(shè)計策略，闡述了引入智能模式的關(guān)鍵點，并總結(jié)出界面交互設(shè)計的主要原則。最后結(jié)合本課題的研究成果，對現(xiàn)有產(chǎn)品的界面設(shè)計進行了分析改進。 在研究過程中，本課題運用了分析綜合法、用戶調(diào)研、實證研究等研究方法。結(jié)合

3、理論的分析和綜合，本文更側(cè)重于用戶調(diào)研、實證研究。本文結(jié)合具體的用戶調(diào)研數(shù)據(jù)和產(chǎn)品界面實例，提出了具有實際價值的設(shè)計策略和設(shè)計原則，期望能夠給導航儀產(chǎn)品的界面交互設(shè)計以參考。 本文共分五章，第一章緒論部分介紹了課題的研究背景及本論文的研究意義和寫作思路；第二章介紹了導航儀的組成、發(fā)展現(xiàn)狀，并總結(jié)了其設(shè)計的基本要求；第三章探討了界面設(shè)計、交互設(shè)計的理論現(xiàn)狀及設(shè)計的核心內(nèi)涵：第四章著重研究了導航儀界面交互設(shè)計的流程及方法，深入分析了流程的各個階段的設(shè)計要點，并最后總結(jié)了導航儀界面交互設(shè)計的主要原則；第五章結(jié)合前面的研究結(jié)論分析了實際產(chǎn)品的界面設(shè)計優(yōu)缺點，并提出改進方法。關(guān)鍵詞汽車導航儀；界面交互設(shè)

4、計：用戶研究；人機環(huán)境；信息架構(gòu)； 一 一 ， ， “”， ” “。 。 ， ， ， ， ， 。 ， ， 。 ， 。 ， ： 。 ， ， ， ， ， ， 。 ， ， ， ， ， ， ， ， ： ； ； ； 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下， 獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論 文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本 文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標 明。本聲明的法律責任由本人承擔。 論文作者簽名： 鉉 關(guān)于學位論文使用授權(quán)的聲明 本人完全了解山東大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留或向

5、國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱：本人授權(quán)山東大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文和匯編本學位論文。 （保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定） 論文作者簽名：盟導師簽名：塾塹日期：趔三 第章緒論 信息產(chǎn)品以其特有的魅力越來越受到大家的青睞，它為我們的生活帶來了隨時隨地的通訊，豐富多彩的信息。然而數(shù)字產(chǎn)品全新的操作界面也為我們帶來了不少認知負擔和操作麻煩。汽車（ ）導航儀作為新時期信息產(chǎn)品的代表，其界面設(shè)計被選為本課題的研究對象。研究背景和研究動機 一，信息產(chǎn)品廣泛普及 人類產(chǎn)品發(fā)展的歷史進程如下：手工產(chǎn)品（

6、如陶器）、機械產(chǎn)品（如馬車）、動力產(chǎn)品（如輪船）、自控產(chǎn)品（如空調(diào)）、信息產(chǎn)品（如 ）。從產(chǎn)品這一進化的歷史中可以看出，產(chǎn)品的技術(shù)越來越密集。現(xiàn)代產(chǎn)品發(fā)展的重要趨向是信息化【。 圜 淹瓣鬟 獬 圖各種信息化產(chǎn)品 一般具備信息獲取、信息傳遞、信息處理、信息再生、信息利用等功能的產(chǎn)品我們可以稱之為信息化產(chǎn)品。隨著信息產(chǎn)品的不斷普及，人們對此類產(chǎn)品性能的要求也在漸漸提高。信息產(chǎn)品和使用者之間的“對話”方式也日益豐富：輸入上，從鍵盤到觸摸屏；傳輸上，從有線到藍牙。顯示上，從階灰度到萬色。人們享受著科技帶來的便利和高效的同時，對信息產(chǎn)品的要求由剛開始的“能用”轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的“好用”。不少易用性強的產(chǎn)品成了

7、市場上的香餑餑，產(chǎn)品測評者也越來越多地關(guān)注產(chǎn)品的“軟性能”，諸如“最適合發(fā)短信”等交互性能成為了大家新的關(guān)注點?？梢姡畔a(chǎn)品的廣泛普及使產(chǎn)品設(shè)計時必須更加重視交互性，人機交互性已成為衡量產(chǎn)品整體性能的重要方面。 山爾人學碩十學何論文 二，汽車導航儀發(fā)展迅猛，然而其界面設(shè)計有待提高 導航儀作為一種信息產(chǎn)品，其發(fā)展方興未艾。有資料表明，從年開始， 導航市場相繼在歐美各國進入高速增長期，每年的成長速度超過。年第 二季度包括、 在內(nèi)的手持導航產(chǎn)品在全球的銷售量達到萬臺，比 去年同期增長。而據(jù)南方都市報調(diào)查，年中國裝備有車載導航儀的汽車 不到保有量的【】。這表明國內(nèi)汽車導航儀市場潛力非常巨大，年以來汽

8、車 導航儀正逐漸成為熱賣產(chǎn)品。車載導航儀獨特的使用環(huán)境和使用人群，要求其設(shè) 計必須將交互性作為重中之重來考慮。但是目前市場上的大多產(chǎn)品難以滿足用戶 輕松使用的要求，使得不少看似功能強大的導航儀在實際使用中成為“雞肋”。大 量難以操作的產(chǎn)品充斥市場，想要改變這種局面，使產(chǎn)品能夠簡單易用，必須對 汽車導航儀的界面交互設(shè)計進行研究。 三，實現(xiàn)人性化設(shè)計的需要 隨著社會的進步和人們生活水平的提高，人們對一個產(chǎn)品的要求不僅僅滿足 于其使用價值了，而越來越注重產(chǎn)品的附加價值情感價值、美學價值、形象 價值等，以人為中心的人性化設(shè)計理念已成為主導。產(chǎn)品的信息化使得界面的重 要性日益明顯。要實現(xiàn)界面的人性化設(shè)計

9、，必須考慮人機交互問題。 本人基于以上現(xiàn)狀，提出了本課題。希望能通過對導航儀界面的研究， 改善其人機交互性。同時，研究界面的交互設(shè)計也有利于把握信息產(chǎn)品的設(shè)計方 向。此研究將融會工業(yè)設(shè)計、人機工程學、心理學、信息學等學科的思想，對 導航儀界面的交互設(shè)計做出較為系統(tǒng)的分析，為國內(nèi)交互設(shè)計研究增磚添瓦。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 界面作為人和信息產(chǎn)品“對話”的中間介質(zhì)，它提供了人和產(chǎn)品接觸的“橋梁”。正是由于界面的重要性，國外在上世紀年代就開始對其進行專門的研究。 當前，歐美、日本、韓國的界面交互設(shè)計發(fā)展迅速，摩托羅拉等老牌企業(yè)以及三星等后起之秀都意識到界面設(shè)計的強大增值功能，因此都設(shè)立了相關(guān)部門專門從事界

10、面的研究及設(shè)計工作。研究重點集中已逐漸從計算機操作系統(tǒng)界面和網(wǎng)頁界面領(lǐng)域轉(zhuǎn)向智能設(shè)備、小型手持設(shè)備等，研究內(nèi)容從單純的平面界面研究演變?yōu)槿藱C交互研究，并逐漸形成系統(tǒng)化的界面交互設(shè)計理論體系，如：目標導向設(shè)計 第章緒淪理論、角色模型理論等。 國內(nèi)人機通信界面研究的專家于年月在上海成立研究中心，隸屬于摩托羅拉公司，其重點研究方向包括人與計算機的交互作用，如何使人更高效更容易的使用通信設(shè)備以及如何在小型移動設(shè)備中實現(xiàn)復雜的智能算法等。到了年，國內(nèi)一些企業(yè)開始認識到界面設(shè)計的重要性，專門針對軟件產(chǎn)品的圖形設(shè)計師和交互設(shè)計師開始出現(xiàn)。年以后，隨著 、電腦附加軟件、等產(chǎn)品的大量上市以及動畫技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)

11、設(shè)計和界面交互設(shè)計的關(guān)系日益密切，從某種意義上說，人機交互設(shè)計可以看作工業(yè)設(shè)計在軟件業(yè)中的延伸】各大高校也設(shè)立了專門面向界面設(shè)計的專業(yè)。到年時，國內(nèi)的界面設(shè)計行業(yè)有了專門的職業(yè)分工。年，國內(nèi)的研究開始關(guān)注 界面等小型手持設(shè)備的界面交互問題。但理論研究集中在界面設(shè)計原理的總述性研究上，針對智能設(shè)備、手持設(shè)備的研究還在起步階段，對汽車導航儀界面的交互設(shè)計研究還處于相對空白階段。 總的來說，國外交互理論的研究日趨成熟，交互研究趨向細分化，而國內(nèi)研究方興未艾，理論引進較多，但主要集中在操作系統(tǒng)和網(wǎng)頁設(shè)計方面。國內(nèi)還需不斷加強對專業(yè)設(shè)備、智能手持設(shè)備的研究。課題研究的意義理論意義 探討界面交互設(shè)計的核心

12、內(nèi)涵及其實現(xiàn)方法，進一步深化發(fā)展一般信息產(chǎn) 品的界面交互設(shè)計理論。 針對導航這一專業(yè)領(lǐng)域，研究其界面交互設(shè)計的流程及方法，為日后導航 界面交互設(shè)計提供理論指導?，F(xiàn)實意義 一，改進用戶體驗 用戶體驗是指用戶在使用產(chǎn)品過程中獲得的感受，包括用戶對界面的印象、感覺、沉浸感、疑惑以及忍受度等。優(yōu)秀的界面設(shè)計可以給用戶帶來良好的使用體驗，良好的體驗?zāi)芗ぐl(fā)用戶的熱情，這種熱情還能引發(fā)其他積極的感受：如在 山爾人學碩十學何論文 使用界面的過程中充滿信心，感覺有能力勝任，在使用過程中享受快樂，熱心地 向其他人介紹、展示界面等。反之，不恰當?shù)慕缑嬖O(shè)計易給用戶造成焦慮感或挫 折感。 從用戶角度考慮，通過界面交互設(shè)

13、計的研究可以減少用戶的使用麻煩。實際 上，因操作、顯示、功能等方面的不良設(shè)計導致不少導航儀使用起來相當麻煩， 甚至在實際駕車中無法正常使用。經(jīng)過本人的實際調(diào)研也證實了，用戶需要準確、 易用、有良好交互性的導航設(shè)備，從而減少使用中的各種困惑。 二、提高國內(nèi)產(chǎn)品競爭力 “基于歷史原因，硬件工程師對大多數(shù)軟硬混合產(chǎn)品有決策權(quán)，但是隨著硬 件變得通用，硬件和硬件工程師的作用日趨變小，大多數(shù)產(chǎn)品的真正價值逐漸地 依賴于軟件的貢獻。【】【” 目前生產(chǎn)汽車導航儀幾乎毫無技術(shù)門檻可言。潛力巨大的市場和極低的技術(shù) 門檻引來了廠商競相逐利，除了廠商以外，不少受困于微薄利潤的家電、 數(shù)碼產(chǎn)品和 廠家紛紛轉(zhuǎn)型，各自推

14、出導航儀產(chǎn)品。不少廠家甚至將此視 為救命草。據(jù)估算，國內(nèi)擁有獨立品牌的車載廠商已不下家，如果加上 代工廠商，這個數(shù)字將超過家。因此從導航儀生產(chǎn)廠家考慮，通過此研究可 以提升國內(nèi)汽車導航產(chǎn)品的競爭力，同時有利于制止低質(zhì)產(chǎn)品泛濫而造成的價格 混戰(zhàn)。 合理的用戶界面設(shè)計，能夠提高用戶滿意度，增強產(chǎn)品市場競爭力。因此，研究導航儀的界面是有重要意義的。 研究內(nèi)容、方法和基本框架 一，研究內(nèi)容 本課題從界面設(shè)計出發(fā)，結(jié)合人機工程學、認知心理學、信息學等學科知識來研究汽車導航界面交互設(shè)計的核心內(nèi)涵、設(shè)計流程及設(shè)計原則。并以此為指導對現(xiàn)行汽車導航儀的界面設(shè)計做出分析改進。 本課題的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面

15、： 分析界面設(shè)計和交互設(shè)計，并探討其核心內(nèi)涵。 針對用戶、產(chǎn)品兩方面進行市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)用戶需求、確認主要功能要求。 第章緒論 詳細分析汽車導航儀使用的人機環(huán)境，確認交互的客觀環(huán)境條件及主觀的 精神氛圍。 將界面的信息架構(gòu)分解為幾個子體系，并結(jié)合導航儀的特點，探討各 子體系的設(shè)計要點。 二，研究方法 用戶調(diào)查，就用戶使用導航儀的感受及用戶對導航儀的要求進行廣泛的調(diào) 研，從而建立典型的用戶角色模型。 綜合分析法，是通過分析現(xiàn)有的交互設(shè)計的一般方法和信息學等學科的相 關(guān)知識，進行歸納、類比，取其中適合使用的作為參考，然后結(jié)合本課題 的研究，產(chǎn)生自己的方法。 實證研究，此方法具體包括兩類：一是案例分析

16、法，通過特色的個案實例 分析，對界面交互設(shè)計的策略和方法加以揭示、驗證和進一步探究；二是 將理論探討與具體實踐相結(jié)合的方法，利用自己掌握的理論和方法，結(jié)合 導航儀實際的人機環(huán)境，將理論細化，的設(shè)計策略和方法。然后，再結(jié) 合探索出的設(shè)計理論，指導改進某款導航界面。 三，基本框架 本文的結(jié)構(gòu)是：先從總體上進行理論研究，后結(jié)合調(diào)研實踐進一步研究汽車導航儀界面交互設(shè)計的流程和設(shè)計原則。具體來說，首先確立課題的方向，在明確課題的內(nèi)涵和外延之后，進行理論階段的研究。在導航儀、界面設(shè)計及交互設(shè)計方面的理論的研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合市場調(diào)研情況，分析汽車導航儀界面交互設(shè)計的流程和設(shè)計原則。按照流程依次對導航儀的用戶

17、、人機環(huán)境、信息架構(gòu)、視覺設(shè)計進行了具體分析，探討了各階段設(shè)計的原則。最后，進行具體產(chǎn)品的分析與改進。 第章汽車導航儀綜述 汽車導航儀簡介 的含義 全球定位系統(tǒng)全稱是 ，中文意思是全球定位系統(tǒng)。定位是指明確當前點在地球上所處的具體位置，該具體位置由一組經(jīng)緯度和海拔高度數(shù)據(jù)信息來表現(xiàn)【】。 類似的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)還包括、以及我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是由不同國家創(chuàng)建的。 與汽車導航儀 系統(tǒng)的可用來為汽車導航，通過借助全球定位功能及車載電子地圖，自動在電子地圖上規(guī)劃出到達目的地的最佳行車路線，并配有專業(yè)導航語言及文字導航信息來引導用戶正確航行至目的地，這就是汽車導航的意思【。要實現(xiàn)汽車導航功能必須滿

18、足兩個基本條件：有全球定位系統(tǒng)的終端設(shè)備、有當?shù)氐碾娮拥貓D。由此可見，是一個平臺，而導航儀則是利用這一平臺提供的技術(shù)而創(chuàng)造出來的一種產(chǎn)品，各種常見的導航儀如圖所示。 國緲盛 圖各式各樣的導航儀 汽車導航儀的發(fā)展 山自、人學碗十學位論文 社會進步與科技發(fā)展總是保持互為因果的關(guān)系，即社會的進步會帶動科技的發(fā)展，而科技成果反過來會進一步推動社會的進步。汽車導航便是這個現(xiàn)象的寫照之一。 發(fā)展階段 的發(fā)展大約經(jīng)歷了三個階段【】： 第一階段為方案論證和初步設(shè)計階段；從年到年，共發(fā)射了顆試驗衛(wèi)星，研制了地面接收機并建立了地面跟蹤網(wǎng)。 第二階段為全面研制和試驗階段；從年到年，又陸續(xù)發(fā)射了顆試驗衛(wèi)星，研制了各種

19、用途接收機。實驗表明，定位精度遠遠超過設(shè)計標準。 第三階段為實用組網(wǎng)階段；年月第一顆工作衛(wèi)星發(fā)射成功，表明系統(tǒng)進入工程建設(shè)階段。年底實用的網(wǎng)即（）星座已經(jīng)建成，今后將根據(jù)計劃更換失效的衛(wèi)星。 汽車導航儀的發(fā)展階段 縱觀全球汽車導航產(chǎn)品的發(fā)展歷史，已經(jīng)走過了第一代自助式導航和第二代多媒體導航兩個階段。現(xiàn)正在走向和無線通信結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)導航。 一，第一代導航產(chǎn)品自助導航儀 第一代自助導航產(chǎn)品由全球定位系統(tǒng)（）和液晶顯示器（）兩部分構(gòu)成。內(nèi)置的天線會接收到來自環(huán)繞地球的顆衛(wèi)星中的至少顆所傳遞的數(shù)據(jù)信息，由此測定汽車當前所處的位置。 導航系統(tǒng)本身裝有儲存電子地圖信息的，通過衛(wèi)星信號確定的位置坐標與此相匹配

20、，便可確定汽車在電子地圖中的準確位置，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)行車導航、路線推薦等多種功能。駕駛者只須通過觀看顯示器上的畫面、收聽語音提示，操縱顯示器上的按鍵即可實現(xiàn)輕松駕車。由于地圖存儲于本地，所以在路徑的計算方面速度較快，但不易于更新、升級。 圖 第一代導航產(chǎn)品 二，第二代導航產(chǎn)品多媒體導航儀 第二代導航產(chǎn)品是多媒體導航，多媒體導航系統(tǒng)是在第一代的基礎(chǔ)上增加了 問播放的功能，一般具有衛(wèi)星導航定位、路線規(guī)劃以及、電視等功能。 圖集合導航和功能的第二代導航產(chǎn)品 多媒體導航除保留了第代的電子地圖和電子語音提示功能外，另外增加了前方轉(zhuǎn)向提示信息，即對于些重要、復雜的交通路口，能提前在屏幕上顯示路口的放大地圖，并用醒目的提示指引正確的行駛方向。由于第二代只是在第一代的基礎(chǔ)平臺上添加了影音播放功能，因此并沒有實現(xiàn)突破性的發(fā)展。 三，第三代導航產(chǎn)品導航與無線通信結(jié)合的導航儀 第三代導航系統(tǒng)的導航功能實現(xiàn)可以說是革命性的。一是地圖可以在信息服務(wù)中心和車上兩地存儲，目的