인포/공조 전환조작계 버튼 기능의 배치성 개선에 관한 연구

2.1 전환 조작계의 구성

연구 대상인 K(사) 자동차의 인포/공조(인포테이먼트 및 공조장치) 전환 조작계는 기계식 다이얼 및 버튼과 터치식 디스플레이 장치로 이루어져 있고 대부분의 버튼들은 터치식 디스플레이에 그래픽으로 처리되어 있다. Photo. 1과 같이 최신의 인포/공조 전환 조작계는 기존의 복잡해 보이는 인포테이먼트 및 공조장치 조작계를 단순하게 보이는 심미적인 효과가 있다.

Photo. 1

Latest simplified controls

인포/공조 전환 조작계의 하드웨어 구성은 기계식 다이얼 및 버튼과 터치식 디스플레이로 되어 있으며, 터치식 디스플레이에 표시되는 정보와 버튼은 인포테이먼트 및 공조와 관련된 것이다.

Photo. 2는 전환 조작계에 의한 인포테이먼트 조작계의 구성을 보여준다. 1번은 조작계 전환을 위한 터치식 버튼이고, 2번과 3번은 기계식 다이얼 및 버튼, 4번부터 11번까지는 터치식 버튼이다. 그리고 12번의 영역은 전환 조작과 상관없이 항상 보여지고 활성화되어 있는 공조 기능을 갖는 버튼들이다. 12번 영역의 버튼을 터치하면 인포테이먼트 조작계는 공조 조작계로 전환된다.

Photo. 2

Infotainment controls

Photo. 3은 전환 조작계에 의한 공조 조작계의 구성을 보여주는데, 차량의 실내 목표 설정 온도를 나타내는 부분은 번호를 부여하지 않았다. 이유는 단순 온도 정보만을 보여주며 기능 수행을 위한 버튼 역할을 하지 않기 때문이다. 1번은 조작계 전환을 위한 터치식 버튼이고, 2번과 3번은 기계식 다이얼 및 버튼, 4번부터 10번까지는 터치식 버튼이다. 그리고 Photo. 3에서도 11번의 영역은 전환 조작과 상관없이 항상 보여지고 활성화되어 있는 공조 기능을 갖는 버튼들이다.

Photo. 3

HVAC controls

그러므로 Photo. 3과 같이 공조 조작계를 보여주고 있을 때에는 11번 영역의 버튼을 조작하여도 다른 공조 조작계의 버튼에는 변화가 없다.

2.2 전환 조작계 버튼의 수행 기능 정의

인포/공조 전환 조작계의 버튼들의 수행 기능을 정의하고 이를 Table 1과 Table 2에 정리하였다. 버튼의 번호는 Photo. 2와 Photo. 3의 번호를 따른다.

Table 1

Defining the functionality of infotainment controls

Table 2

Defining the functionality of HVAC controls

여기서 기능(Function)⁴⁾이란 과제(Task)를 수행하기 위한 시스템의 입출력간의 일반적 관계로 정의할 수 있다.

Photo. 2의 12번 영역의 버튼을 누르면 버튼 고유의 기능이 작동하는 동시에 조작계가 공조 조작계로 바뀐다. 그러나 Photo. 3의 11번 영역의 버튼을 누르면 버튼 고유의 기능이 작동하지만 조작계가 인포메이션 조작계로 바뀌지 않는다.

Photo. 2의 12번 영역의 버튼 또는 Photo. 3의 11번 영역의 버튼은 항상 보여지고, 활성화되어 있으므로 인포/공조 전환조작계로서 존재하는 버튼이 아니다.

그러므로 본 연구에서는 이 영역의 버튼이 수행하는 기능의 정의를 생략하고 본 연구의 대상에서 제외하였다. 그러나, Photo. 2와 Photo. 3의 1번 버튼은 항상 보여지고 활성화되어 있지만 조작계를 전환하는 고유 기능을 갖고 있기 때문에 본 연구 대상에 포함시켰다.

2.3 수행 기능의 매트릭스 분석

인포/공조 전환 조작계의 버튼을 설계변수(Design parameter)로 가정하고 기능을 요구기능으로 가정하여 매트릭스 관계를 Table 3과 Table 4에 정리하였다.

Table 3

Functional requirements and design parameters matrix for infotainment controls

Table 4

Functional requirements and design parameters matrix for HVAC controls

전환 조작계의 상태에 따른 기능수행을 위해 필요한 버튼의 조작을 숫자 ‘1’로 표기하고 기능수행을 위한 버튼의 전체 조작 단계수도 표기하였다. Table 3과 Table 4의 정리된 내용을 공리적 설계(Axiomatic design)의 관점에서 설계방정식을 설계행렬로 표현하면 Fig. 1과 같다.^5,6)

Fig. 1

Design matrices by design equations

전환조작계 버튼(1번 버튼)을 누르지 않아도 되는 경우에는 모든 버튼의 기능은 독립공리를 만족한다. 그러나 공조 조작계의 상태에서 네비게이션의 지도를 보려면 Photo. 3의 1번과 4번 버튼을 순차적으로 눌러야 한다. 즉 독립공리를 완벽하게 만족한다고는 할 수 없지만 Fig. 1과 같이 비연성화시스템의 형태로 DP를 변경하는 순서, 즉 조작버튼의 조작 순서가 중요하다. 이는 전환 조작계 방식의 어쩔 수 없는 한계일 수는 있으나, 인포/공조 전환조작계 버튼의 기능수행에 대한 설계상의 개선에 대한 여지가 있다. 그러므로 인포/공조 전환조작계 버튼의 배치성 개선에 대한 아이디어 도출을 시도하였다.

3.1 배치성 개선 아이디어 도출

인포/공조 전환 조작계 버튼의 배치성 개선은 공리적 설계의 관점에서 요구되는 기능수행과 버튼의 조작, 즉 설계변수의 관계를 비연성 설계로 바꾸면 된다. 가장 확실한 전환 조작계 버튼의 비연성설계(Uncoupled design)는 전환 조작계가 아닌 인포테이먼트 관련 버튼과 공조 버튼이 모두 동시에 터치식 디스플레이 조작계에 보이면 된다. 그러나 이것은 전환 조작계가 아닌 형태이므로 제외하기로 한다.

Table 3과 Fig. 1의 인포 조작계에서 버튼의 비연성화 설계(Decoupled design)를 더 좋은 설계로 개선하는 방법은 버튼 2번부터 버튼 11번의 기능 중 어느 하나를 조작계 전환 버튼으로 기능을 옮겨오는 것이다. 즉 공조 조작계로 전환된 상태에서 조작계 전환 버튼을 누르면 버튼 2번부터 11번까지의 버튼이 갖고 있는 기능 중 한 가지가 수행되고 다시 한번 조작계 전환 버튼을 누르면 공조 조작계로 전환된다. 예를 들어 버튼 2번부터 11번 중 버튼 4번의 기능을 조작계 전환 버튼으로 옮기고 버튼 4를 제거했다고 가정하면 Fig. 2와 같이 설계방정식과 설계 행렬로 표현할 수 있다.

Fig. 2

Design matrices by design equations

요구기능 FRs는 FRs′로, 설계행렬 A는 A′로, 설계변수 DPs는 DPs′로 변경된다. 좀 더 상세하게는 FR₁은 FR₁′로 수정되고 설계변수 DP₁은 DP₁′로 변경되었다. 그리고 요구사항 FR₄와 설계변수 DP₄, 설계행렬 A의 행과 열이 하나씩 줄어들었다. 이것은 더 좋은 설계라고 할 수 있는 조건으로 정보공리, 즉 ‘설계의 정보량을 최소화하라’를 만족한다.⁷⁾

3.2 배치성 개선 아이디어 선택

인포/공조 전환 조작계 버튼의 배치성 개선에 대한 아이디어는 Table 3의 버튼 2번부터 버튼 11번의 기능 중 어느 하나를 인포테이먼트 조작계 전환 버튼으로 기능을 옮겨오는 것이다. 또한 Table 4의 버튼 2번 부터 버튼 10번의 기능 중 어느 하나를 공조 조작계 전환 버튼으로 기능을 옮겨오는 것이다. 기능을 옮겨 올 수 있는 경우는 10가지 또는 9가지가 될 수 있으나 공조 조작계에서 인포테이먼트 조작계로 전환될 때 또는 인포테이먼트 조작계에서 공조 조작계로 전환될 때 불필요한 기능이 같이 수행되어 추가적으로 조작 버튼을 조작해야 하는 경우 즉 조작계 설정 상태가 변경된다면 이것은 연성설계 (Coupled design)가 되므로 좋은 설계라고 할 수 없다.^7,8)

그러므로 조작계 전환 버튼으로 옮겨올 수 있는 기능은 다음과 같다. Table 1에 정의된 기능 중에서는 4번, 5번, 11번이며, Table 2에 정의된 기능은 모두가 조작계 설정 상태의 변화를 가져오지만 반드시 하나 이상을 옮겨와야 한다면 5번 기능 정도를 옮겨올 수 있다.

인포/공조 전환 조작계 버튼의 배치성 개선을 위해 선택된 아이디어를 Table 5에 정리하였다.

Table 5

Ideas selected to improve placement of INFO/HVAC transition operation buttons

Table 5에서 공조 조작계에서 인포메이션 조작계로 전환될 때 추가하기 가장 좋은 기능은 차량의 위치가 표시된 전자지도를 디스플레이 장치에 보여주는 기능이다. 왜냐하면 차량의 위치와 주변 정보를 사용자에게 제공하는 유용한 기능을 한다. 그러나 다른 기능들은 조작계의 설정을 바꾸지 않지만, 사용자에게 디스플레이 장치에 추가적인 조작을 유도하거나 특별한 유용한 정보를 제공하지 않기 때문이다.

또한 인포메이션 조작계에서 공조 조작계로 전환될 때 추가하기 가장 좋은 기능은 오직 공기청정기를 작동 또는 미작동 시키는 기능이다. 좀 더 유리하게는 공기 청정기를 작동시키는 기능이다. 왜냐하면 공기청정기를 미작동 시키는 기능보다 작동시키는 기능이 사용자에게 더 좋은 환경을 만들어주기 때문이다.