大螢幕很方便?華盛頓大學與Toyota共同研究顯示 對行車安全有明顯影響!

一邊開車一邊操作車機 研究指出觸控螢幕成爲潛在危險因素。 圖/Lexus

隨着車用介面全面數位化,觸控螢幕已成爲現代汽車內裝的核心配置。從音響調整、空調設定到媒體與通訊功能,越來越多原本由實體按鍵或旋鈕負責的操作,轉移至多層選單構成的觸控介面中。近期一項由學術單位進行的研究,首次以量化方式分析此類操作對實際駕駛表現所造成的影響。

該研究由美國華盛頓大學(University of Washington)與 Toyota Research Institute 共同進行,研究成果以「Touchscreens in Motion: Quantifying the Impact of Cognitive Load on Distracted Drivers」爲題,於 2025 年 9 月發表於《Proceedings of the 38th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology》。

高擬真模擬環境下的實驗設計

研究團隊招募 16 名受試者,安排其在高擬真駕駛模擬器中進行測試。模擬場景以城市道路爲主,並同步記錄駕駛者的眼球移動、手部操作、瞳孔放大程度與皮膚導電反應(Electrodermal Activity, EDA),藉此評估駕駛時的生理壓力與認知負荷(Cognitive Load)。

在實驗過程中,受試者需一邊駕駛,一邊透過車用觸控螢幕完成多項記憶導向與功能操作任務,包括調整音量、媒體切換與通訊相關功能。研究重點並未涵蓋文字輸入或社羣瀏覽,而是聚焦於車廠預期駕駛於行駛中可能進行的日常操作。

圖中展示了本研究中使用的三種主要方法。從左到右依序爲:瞳孔直徑、皮膚導電反應 (EDA) 和認知負荷;橫向偏差和油門控制變異性用於評估駕駛性能。 圖/Touchscreens in Motion, ACM UIST 2025, DOI: 10.1145/3746059.3747683

駕駛與操作表現同步下降

研究結果顯示,當駕駛者在行駛狀態下進行觸控螢幕操作,其駕駛表現與螢幕操作效率皆出現明顯下降。數據指出,觸控操作的指向準確度與操作速度,相較於非駕駛狀態下降超過 58%。

同時,車輛的車道偏移幅度增加超過 40%,顯示駕駛在維持車輛行進穩定性方面受到顯著影響。研究指出,任務複雜度越高,對駕駛表現與螢幕操作準確度的影響幅度也隨之擴大。

生理數據方面,瞳孔放大與皮膚導電反應顯示駕駛者在進行觸控操作時,認知負荷與壓力指標同步上升,反映出駕駛者需同時分配視覺、手部動作與注意力資源。

實驗中採用了駕駛模擬器和感測器系統。測試者在預設的城市環境中駕駛車輛。 圖/Touchscreens in Motion, ACM UIST 2025, DOI: 10.1145/3746059.3747683

研究背景指出,過去二十年間,車用內裝設計逐步朝向「螢幕化」發展,大尺寸數位顯示器成爲多數品牌的重要設計元素,部分車款甚至完全取消傳統實體按鍵。由於製造成本、介面整合與功能擴充彈性等因素,觸控螢幕仍被視爲車用人機介面(HMI, Human-Machine Interface)的主要發展方向。

華盛頓大學與 Toyota 研究顯示車用觸控螢幕對駕駛表現有相當影響。 記者陳立凱/攝影

研究提出介面設計方向建議

針對研究結果,研究團隊並未主張全面迴歸實體按鍵,而是提出數項介面設計上的改善方向。首先,建議減少駕駛中常用功能所需的選單層級,讓關鍵功能能以更直接的方式呈現在畫面上。

其次,研究指出介面可透過學習使用者行爲模式,預測常用操作,並在視覺設計上強化關鍵按鍵的尺寸與辨識度,以降低搜尋時間與視覺負擔。

此外,研究亦提出可導入負載感知系統(Load-Sensitive Systems),透過即時偵測駕駛者的認知負荷狀態,在負荷過高時限制部分非必要功能,或以系統提示方式提醒駕駛者回到行車專注狀態。

研究結論指出,車用介面設計應以實際駕駛行爲與使用情境爲核心,而非僅以功能整合或視覺簡化爲導向。隨着數位化程度持續提升,如何在功能便利性與行車安全之間取得平衡,將成爲車用人機介面設計的重要課題。

華盛頓大學與 Toyota 研究顯示車用觸控螢幕對駕駛表現有相當影響。 記者陳立凱/攝影