摘 要

随着汽车行业的不断发展，人们对汽车的需求量不断增长，汽车已经成为了一种生活中不可或缺的交通工具。同时车辆内部也因信息产品的迅猛发展而装载了大量的电子产品，致使驾驶员有限的心理资源受到了严峻的考验，从而引发安全事故，其中，因导航仪引起的事故超过30%。所以如何改善导航仪提高其利用率成为了重要的研究项目。

导航仪作为车内常用的电子设备，可以帮助驾驶员指引方向和规划路径。导航界面是驾驶员与导航仪交互的主要途径，其好坏可直接影响到驾驶员的认知过程，所以可以通过提高导航界面的可用性来提高导航仪的利用率，从而减少交通事故的发生。在本文中，针对导航界面进行了研究，从而提高其可用性。

首先，本文对可用性及可用性评估方法进行理论研究，指出不同的可用性评估方法各自的优缺点，引出眼动追踪的可用性问题，并对眼动追踪技术的发展及优点进行阐述。

其次，对车载导航仪软件界面进行了基于眼动追踪技术的典型任务眼动追踪实验，结合眼动追踪技术以及传统的可用性评估方法，根据传统可用性评价指标和客观的典型任务的眼动实验结果，对眼动实验的获得数据和结果进行定量考察和定性分析，因而较为全面、客观、系统的分析和评价导航软件界面的可用性质量；并基于眼动数据和实验记录，分析造成导航界面可用性问题的可能原因；

最后，本文设计了对比实验，用实验的方法对改进后的方案进行验证。通过对注视时间、注视点数、翻页数量以及任务完成率的对比分析，得出在以上这些方面改进后的导航界面均优于改进前的导航界面的结论，证实了改进后的导航界面的可用性程度更高以及改进方案的可行性。

关键词：导航界面， 眼动追踪， 可用性

Abstract

With the development of auto industry and auto demand increases, cars have become an indispensable means of transportation in the life. At the same time, the rapid development of information products to make the car loaded with a large number of electronic products. So the driver's limited mental resources have received the serious challenge, and that cause traffic accidents. Among them, the rate of traffic accidents caused by navigator is over 30%. So how to improve the utilization rate of navigator has become an important research subject.

Navigation is the commonly used electronic equipment inside the car. It can help the driver programming path and giving directions. Navigation interface is the main way of interaction between the driver and navigator, and its quality affects the driver's cognitive process directly. So improving the usability of navigation interface can improve the utilization rate of navigator, so as to reduce the number of traffic accidents. The navigation interface is studied in this paper, so as to improve the usability of navigation interface.

First, this paper studies the vehicle navigation system, situational awareness and usability research, and summarizes that the usability of navigation interface mainly has two problems. The one is that the pilot workload is too heavy, and another one is that the choice of the navigation information is not reasonable, but this paper considers that the root cause is lack of situational awareness. Higher situational awareness can be greatly reduces the workload of the driver.

Secondly, based on the usability research for landmark information and comparison for the navigation screen found that landmark information and static images of real are favorable for the formation of situational awareness. The navigation interface improved design is proposed in this paper, and it was evaluated through the investigation and study and comparative analysis. The result is improved more interface usability. So improvement scheme is feasible.

Finally, this paper designed a contrast experiment validated for improvement program. Through contrast analysis of completion time of the experiment, scanning frequency and scanning time, the degree of mental load, complete navigation interface recognition difficulty, it is concluded that the improved navigation interface is more superior in all these aspects. It is shows that the usability level of improved navigation interface is higher, and improvement scheme is feasible.

Keywords: Navigation interface, Situational awareness, Usability

目录

摘要 I

第1章 绪 论 1

1.1研究的背景及意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1国外软件界面研究现状 2

1.2.2国内软件界面研究现状 3

1.2.3车载GPS导航界面研究现状 4

1.3本文研究内容及方法 5

第2章 导航界面的可用性研究 7

2.1可用性 7

2.1.1可用性的定义 7

2.1.2导航界面的可用性分析和目标 7

2.1.3可用性评估及方法 7

2.2眼动追踪技术的可用性评估 9

2.2.1眼动基本形式 9

2.2.2眼动追踪技术的发展 9

2.2.3眼动追踪技术的优势和特点 10

2.2.4眼动追踪模式 10

2.2.5眼动追踪数据的处理与分析 11

2.3本章小结 12

第3章 车载GPS导航界面分析 13

3.1.1软件界面分析 13

3.1.2界面分析结果 13

第4章 GPS导航界面眼动追踪实验可用性评价 17

4.1眼动追踪实验目的 17

4.2眼动追踪实验的实验方法 17

4.2.1测试用户 17

4.2.3实验装置 17

4.2.4 实验任务 17

4.2.5评价指标 17

4.2.6实验流程 18

4.3眼动追踪实验的实验结果 19

4.4导航界面可用性问题分析 22

4.5本章小结 23

第 5 章 导航仪界面改进设计与验证 24

5.1 软件界面改进设计 24

5.2 改进设计后软件界面的眼动追踪实验 24

5.2.1实验目的 24

5.2.2实验方法 24

5.2.2.1测试用户 24

5.2.2.2 实验对象 24

5.2.2.3 实验装置 24

5.2.2.4 实验任务 24

5.2.2.5 评价指标 25

5.2.2.6 实验流程 25

5.2.3实验结果 26

5.3实验结果对比 28

5.4本章小结 30

第6章 总结 31

参考文献 32

致谢 33

第1章 绪论

1.1研究的背景及意义

（1）车载导航产品功能强大，用户使用普及率高。

驾驶正随着汽车数量的增长以及基础交通设施的发展从一门特殊的生存技能向一门生活技能转化，越来越多的驾驶员将车辆作为日常的代步工具，而不是以驾车为职业。他们面临着日益错综复杂的道路系统，以及陌生而复杂的交通状况。驾驶员在驾驶过程中，特别是城市交通系统中驾驶时经常会遇到方向辨认不清，走错路，或未按规定行驶方向行车等许多问题。这些问题会极大地影响驾驶员的驾驶工作，不仅浪费个人时间，更会造成交通运转混乱拥堵，甚至造成安全事故的发生。如果在行驶的汽车上装配导航系统，车主就可以使用该系统搜索最佳行车路径，从而方便快捷的到目的地。只要开启车载导航仪，驾驶员在野外迷路或身处陌生地段时便可结合电子地图利用导航模块接受到的卫星信号，随时掌握自身所处的方位，从而使自身的出行更为高效，提高道路的利用率，最终实现对交通系统通行率的大幅提升。

（2）国内外汽车制造业发展迅速，车载导航仪市场前景看好。