Приборные панели автомобилей: цвет и компоновочные решения
Обзор цветовых и отчасти компоновочных решений предлагаю завершить приборными панелями автомобиля. В предыдущих (первая и вторая) частях я рассказывал о принципах выбора того или иного цвета для пиктограмм и кнопок, а каких цветов должны или могут быть шкалы и стрелки и какие вообще тенденции существуют в настоящее время?
Очевидно, что при проектировании приборной панели конструктор должен решить одновременно несколько противоречивых и потому не самых тривиальных задач: эргономическую/компоновочную, эстетическую и экономическую.
То есть прибор должен:
- Отображать информацию предельно доступно и понятно для максимального количества различных с точки зрения психологии и физиологии пользователей,
- При этом быть визуально привлекательным и отражать тот или иной характер и стиль автомобиля/бренда,
- Но по возможности оставаться недорогим и несложным в производстве.
В свою очередь, качественное выполнение первого пункта осложняется условиями эксплуатации: принципиально разная освещенность днем или ночью, существенные перепады температур зимой или летом. В общем, задача весьма непростая.
Так как основным источником информации для человека является зрение, принципиальное значение для нас имеет одна из антропометрических характеристик тела: зоны видимости, определяемые как при неизменном положении головы и глаз, так и при их повороте или наклоне.
Оптимальный угол составляет довольно небольшую величину от общего поля зрения. В соответствии с ГОСТ 12.2.032-78 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования» он ограничен диапазоном ±15° в горизонтальной и вертикальной плоскостях при неподвижной голове.
Таким образом, полный сектор оптимальной зоны составляет 30°. С учетом поворота головы угол становится больше, однако зону размещения важных приборов, показания которых считываются постоянно, ограничивают именно тридцатью градусами: согласитесь, вертеть головой в поисках тех или иных приборов водителю будет довольно неудобно и небезопасно. Поэтому за пределами оптимальной зоны размещают второстепенные приборы.
На потолке возле зеркала заднего вида раньше часто размещали бортовой компьютер.
Сейчас от такого решения практически отказались: технологии на месте не стоят, поэтому экран прекрасно умещается между спидометром и тахометром.
Отсчет углов, ограничивающих оптимальную зону, ведется от сагиттальной плоскости и нормальной линии взгляда. На рисунке ниже направление линии взгляда указывает желтая стрелка. А зеленой линией обозначено оптимальное поле зрения. В свою очередь нормальная линия взгляда (правый рисунок) направлена вниз под углом 15° от горизонтальной плоскости: при таком положении минимально активны мышцы шеи и глаз.
Как вы помните из предыдущих записей, распределение палочек и колбочек в глазу неравномерное. Поэтому границы цветовосприятия будут различными (именно это и отражено на рисунке), а надежное распознавание знаков и символов происходит при еще меньших углах зрения.
Исходя из данных анатомических особенностей и был выбран оптимальный угол обзора, а вслед за ним — оптимальное положение щитка приборов: за рулем.
Минус такого размещения в том, что обзорность приборов ограничена ободом руля. Поэтому иногда, как я уже сказал выше, производители размещают приборную панель или часть приборов посередине передней панели: так можно разместить больше приборов или сделать шкалы крупнее. Но тогда приборы расположены на границе зоны видимости и за пределами оптимальной зоны, следовательно водитель вынужден отвлекаться от дороги. Поэтому данное расположение считается не самым удачным и используется сравнительно редко, как эксперимент или дизайнерская «фишка». Обычно же середина передней панели отведена под мультимедийные системы и блок управления климатом.
Это самые распространенные, проверенные временем варианты компоновки. В то же время уже несколько десятилетий существует, но сравнительно редко применяется отличное решение — проекция показаний приборов на лобовое стекло: ИЛС (индикатор на лобовом стекле) или HUD (Head-Up Display). Эта технология, также как и красная подсветка, мигрировала в автомобилестроение из военной авиации. Благодаря ей водитель меньше отвлекается от дорожной обстановки, так как не переводит взгляд с дороги на приборы и не меняет фокус зрения (изображение коллимировано, то есть спроецировано на бесконечность).
В автомобилях он впервые появился в 1988 году в качестве опции на американских Oldsmobile Cutlass Supreme и Pontiac Grand Prix, хотя прототип представили еще в 60-х годах на концепт-каре, прообразе Корвета C3.
Следом были единичные эксперименты Ниссана (240SX, 1989-1994) и Тойоты (Crown Majesta, 1991).
В настоящее время многие производители предлагают ИЛС штатно или в качестве опции, однако привычной, обыденной системой вроде кондиционера или магнитолы, установленных за редким исключением в каждом серийном автомобиле, он пока так и не стал.
Существующие автомобильные HUD-системы чаще всего ограничивают объем информации, доступной водителю, показаниями спидометра, реже тахометра, аварийными индикаторами и подсказками навигационной системы. Но в целом за данной технологией будущее, в продаже сейчас есть широкий ассортимент универсальных устройств под стандарт и диагностический разъем OBD II.
Стремительно развиваются технологии искусственного интеллекта и дополненной реальности, а с ними — зоны покрытия скоростным интернетом, интернет вещей и софт автоматического управления (беспилотные автомобили). Полагаю, в скором будущем интерфейс автомобиля будет совсем другим. HUD и дополненная реальность просто созданы друг для друга.
Кроме выбора и расчета места расположения приборной панели конструктор решает еще одну базовую задачу: какую информацию она должна содержать? Неслучайно предыдущая запись завершается фразой о плавной смене аналоговых приборов ЖК-экранами: благодаря им у конструктора появилась возможность разместить больше информации на ограниченном пространстве информационного поля. Привычный многим водителям экран бортового компьютера предоставляет возможность выбора среди нескольких страниц с самой разнообразной информацией, а приборная панель на основе ЖК-дисплея реализует еще более гибкий механизм представления информации в зависимости от условий движения или предпочтений водителя.
А сейчас немного о базовых принципах проектирования панелей приборов. Каждое обращение водителя к панели приборов происходит за 0,5-0,8 секунд. Чем быстрее скорость движения и/или сложнее дорожная обстановка, тем острее у водителя дефицит времени, в течение которого ему нужно выбрать из совокупности предоставленной информации нужную, осмыслить ее, принять решение и выполнить то или иное воздействие на органы управления, если это необходимо.
Время выполнения первой части задачи зависит от:
— общего количества объектов информационного поля,
— их плотности и характера фона, то есть яркости/контрастности/цвета, о чем мы и говорим в серии постов про цвет,
— структуры и разнообразия элементов информационного поля,
— маршрута движения глаз.
Соответственно основная и самая общая рекомендация по проектированию приборной панели, которая встречается в литературе по эргономике — количество приборов должно быть минимальным, но достаточным.
Расположенные на панели приборы должны четко выделяться, структура информационного поля быть упорядоченной, а фон не отвлекать на себя внимание водителя. На то он и фон — вспомогательный элемент панели, а не ведущий. Сравните, например, информативность следующих панелей:
Про контрастность я уже писал в прошлой записи. Белое на сером, равно как и серое на желтом — не самые удачные решения. На приборке Porsche еще и информативность контрольных ламп принесена в жертву стилю: все лампы одинакового размера и расположены в один ряд, контрастность пиктограммы низкая. Может, поэтому они дублируются на экране под тахометром? :)
Или вот, еще один образец дизайна ради дизайна:
А вот такая приборная панель достаточно контрастна днем и почти лишена визуального мусора.
Но светлый фон неудобен тем, что на нем сложно разглядеть контрольные лампы.
Поэтому разумнее блок контрольных ламп размещать отдельно на черном фоне, что и делают многие производители.
Информация на панели приборов может быть двух видов:
— количественной (оцениваемой в числах, но в аналоговой или цифровой форме в зависимости от конкретного конструктивного решения: скорость движения, обороты двигателя),
— качественной (показывающей состояние объекта: включено-выключено, мало-много; ее обычно реализуют через контрольные лампы и световые индикаторы).
Получение водителем точной количественной информации с аналогового, стрелочного прибора, состоит из нескольких этапов: сопоставление положения стрелки и основного деления шкалы, учет соответствия деления числу и интерполяция значения до более-менее точного по дополнительным делениям (например, скорость: 73 км/ч или 75 км/ч?) Аналоговый прибор может дополнительно усложнить эту задачу: если стрелка расположена достаточно высоко над плоскостью шкалы, то при углах обзора, отличающихся от перпендикуляра, возникает явление параллакса. Но в целом современные автомобили такой проблемой практически не грешат.
Представление информации в виде числа удобнее, так как требует меньше времени для восприятия и исключает ошибки: 73 км/ч это именно 73 км/ч, а не 71 или 75. Погрешность измерения в данном случае не имеет значения: речь идет именно о числе, которое считывает водитель со шкалы или индикатора прибора.
Вместе с тем в отличие от числа положение стрелки (особенно если она выполнена контрастным к фону и разметке шкалы цветом) достаточно уверенно можно распознать периферическим зрением не отвлекаясь от дороги, поэтому спидометры обычно делают стрелочными. Чем лучше цветовой контраст и крупнее стрелка — тем надежнее водитель считывает показания даже за пределами оптимальной зоны видимости.
По этой же причине и тахометр чаще всего именно стрелочный: положение стрелки намного информативнее, чем стремительно меняющиеся при разгоне или торможении цифры.
А вот одометр цифровой: значения меняются медленно, но высокая точность оценки пробега при этом желательна. Исходя из его значения водитель принимает, например, решение о техническом обслуживании или измеряет фактическое расстояние между начальной и конечной точкой поездки. Одометры на почтовых дилижансах, например, были стрелочными, поэтому в точности они уступали цифровым. Но об этом я подробнее расскажу в следующий раз.
Бывают и комбинированные варианты представления информации: например, отображенная на шкале уровня топлива количественная информация дублируется качественной — световым индикатором оранжевого, реже красного цвета — при низком уровне топлива.
Современный ЖК-дисплей предоставляет гораздо более широкие возможности отображения информации: например, скорость отображается и стрелочным прибором, и цифрами одновременно, а масштаб и взаимное положение элементов можно менять, либо выводить разный набор элементов в зависимости от того, например, движется автомобиль или стоит.
Это прекрасный современный тренд, главное чтобы UI/UX-инженеры как можно быстрее наигрались в дизайн и перестали видеть в минималистичном, но зато информативном дисплее что-то предосудительное. Да, я не спорю, автомобиль мало спроектировать и произвести — его еще надо продать. Привлекательная панель приборов — не менее важный элемент дизайна, чем экстерьер или салон автомобиля. Но во всем должна быть мера: информативность приборов прямо влияет на безопасность, об этом забывать нельзя. Иногда панель приборов настолько перегружена визуальным мусором, что считывание значений становится не самой тривиальной задачей для мозга. Мы еще вернемся к этой теме в следующих записях.
Средства отображения информации на панели приборов всегда классифицированы по иерархическим признакам: обязательность или необязательность применения и скорость изменения параметров.
Обязательным прибором в автомобиле является спидометр, пользуется им водитель постоянно, поэтому размещают его обычно в композиционном центре приборной панели или максимально близко к нему. Самая распространенная практика: тахометр и спидометр расположены слева и справа относительно оси симметрии, а разделяет их набор индикаторов, контрольных ламп или экран бортового компьютера. Бывают и исключения: на некоторых простых и недорогих автомобилях тахометр отсутствует вовсе, а спидометр расположен именно в композиционном центре. Либо другой вариант: в центре находится крупный тахометр, а спидометр меньше размерами. Либо и вовсе скорость отображается цифрой. Так иногда панель приборов оформляют на суперкарах.
Дальше: оцифровка шкал обычно выполняется единичными или десятичными модулями. В результате экспериментов было выявлено, что именно десятичный модуль более всего удобен для чтения и потому дает наименьший процент ошибок считывания. Но если измеряемая величина, например, обороты двигателя, выражается большими числами, то проще и нагляднее использовать единичный модуль, что обычно и бывает на практике. Производитель просто указывает в нижней части шкалы множитель х1000, и водитель легко оценивает показания тахометра в тысячах оборотов в минуту. Тем не менее встречаются и десятичные тахометры с множителем х100.
В литературных источниках по эргономике встречается рекомендация применять единую систему делений и цифр для приборов одного размера, установленных рядом, однако современные производители далеко не всегда ей следуют.
Одно из удобных и правильных решений — выделение на шкале спидометра ярким цветом отдельных делений или диапазона, соответствующих принятым ограничениям скорости. А ЖК-панели предоставляют возможность не просто раскрасить отдельное деление как на аналоговой шкале, а менять значения динамически в зависимости от принятых в конкретном регионе/стране ограничений на основании данных навигационной системы. Часто, например, эту информацию изображают и в виде знака ограничения скорости, как на предыдущем фото.
А вот диапазон предельных или опасных значений практически всегда обозначают ярким, чаще всего красным цветом (например, диапазон предельных оборотов двигателя) и выделяют тем или иным графическим решением. Если шкала уже красная — остается только акцентировать опасные обороты графикой, информативность при этом немного страдает.
Часто при самостоятельной замене ламп или светодиодов подсветки о мнемонике забывают или ленятся стереть лак-светофильтр. Я не понимал и никогда не пойму людей, которые усложняют себе задачу восприятия информации путем нарушения цветовой мнемоники приборной панели… Впрочем, этим грешат иногда и сами производители.
Цветовые решения мы уже разбирали в прошлых записях, но я напомню:
- кроме базового белого для шкал отличным решением будут оттенки оранжевого. И это заметный тренд. Так продолжает делать, например, BMW.
- зеленый в настоящее время считается устаревшим и скучным, поэтому используется все реже, хотя с точки зрения психологии и физиологии у него тоже есть определенные плюсы.
- желтый относится к сигнальным цветам, его стараются избегать.
- красный комфортен для ночного зрения, но усложняет фокусировку.
- синий ослепляет ночью и усложняет фокусировку на делениях/цифрах.
- фиолетовый — экзотика, обычно с ним экспериментируют в частном порядке сами владельцы.
И как справедливо заметили в комментариях к предыдущей записи на Драйве, чистый монохроматический цвет светодиодов утомляет глаза, поэтому оптимальным будет излучение широкого спектра. Современные производители так и поступают обычно, подсвечивая шкалы приборки теми или иными оттенками белого.
Стрелки обычно красные/оранжевые, но встречаются также синие, зеленые и белые. С точки зрения цветового контраста и психо-физических особенностей зрения оптимальным будет красный/оранжевый: так можно считывать показания периферийным зрением. Но значительным ухудшением восприятия информации использование другого цвета не грозит, чем и пользуются производители. Разве что белое на белом, то есть белые шкалы с белыми стрелками — довольно странное решение.
В свою очередь и сам оттенок белого может влиять на концентрацию водителя: мы уже выяснили, что много синего использовать вредно, а вот в разумных количествах он бодрит и в длительной ночной поездке это будет вовсе не лишним. В чем, например, убедились на практике журналисты.
Поэтому некоторые современные панели приборов меняют оттенок в зависимости от освещенности и это совершенно правильная тенденция.
Главное чтобы синего было в меру…
Еще одно отличное решение, которое, например, используют уделяющие огромное значение безопасности шведы, это night panel. Я считаю, что такая функция также должна быть доступна на любом без исключения современном ЖК-дисплее, ведь он такие возможности предоставляет по определению: управление изображением и его яркостью осуществляется программно, то есть реализуется проще, чем отключение/приглушение отдельных ламп или светодиодов подсветки. Включается и отключается night panel одним нажатием кнопки, а считывание информации упрощает значительно.
На этом серию из трех постов про цвета в салоне автомобиля я завершаю, однако впереди еще много интересного.
Несмотря на то, что я постарался максимально подробно и понятно раскрыть тему, надеюсь, у вас осталось легкое послевкусие недосказанности. Не переключайтесь.