汽車語音設計中人機交互技術(shù)的運用探析,機械工程論文

汽車語音設計中人機交互技術(shù)的運用探析,機械工程論文內(nèi)容摘要：近年來,汽車行業(yè)正向智能化轉(zhuǎn)型,駕駛體驗與出行服務成為汽車設計的重要發(fā)展方向。語音助手作為連接用戶與汽車的重要途徑,在汽車人機交互中有著特殊地位,承當了更多的責任,但其當前并未有完善的設計規(guī)范。文章通過整理分析語音助手現(xiàn)有的交互形式、前沿技術(shù)在汽車語音助手人機交互中的運用,結(jié)合實踐案例,以期為汽車語音助手的設計提供新的思路。本文關(guān)鍵詞語：汽車語音助手;人機交互;設計;RESEARCHONTHECARVOICEASSISTANTDESIGNBASEDONHUMANCOMPUTERINTERACTIONTECHNOLOGYCaiRunzeSunMingyangAbstract：Inrecentyears,thecarindustryistransformingintointelligent,drivingexperienceandtravelservicehavebeenbecometheimportantdevelopmenttrendofcardesign.Asanimportantwaytoconnecttheuserandthecar,voiceassistanthasaspecialpositioninHumanVehicleInteractionandtakesmoreresponsibilities.However,thereisnoauthoritativedesignspecification.ThispaperanalyzestheexistinginteractionformsofvoiceassistantandtheapplicationoffrontiertechnologyinHumanVehicleInteractionofcarvoiceassistant.Combinedwithpracticalcases,itisexpectedtoprovidenewideasforthedesignofcarvoiceassistant.1人機交互技術(shù)及語音助手人機交互(HumanComputerInteraction,HCI),是指人與計算機系統(tǒng)之間通過某種語言,以一定的交互方式,完成確定任務的人與計算機之間的信息交換經(jīng)過[1],汽車人機交互(HumanVehicleInteraction,HVI)屬于人機交互研究的分支[2]。語音助手,起初作為手機APP出現(xiàn),通過與用戶對話的方式,幫助用戶解決問題。隨著人工智能相關(guān)領(lǐng)域研究發(fā)展,其功能出現(xiàn)了靈敏多樣的變化,詳細包括機器學習、語音辨別、圖象辨別、自然語言處理、智能搜索等[3]。如今在手機、家電、汽車、玩具等領(lǐng)域已有普遍的應用。2汽車語音助手現(xiàn)在狀況分析汽車語音助手作為語音助手的領(lǐng)域分支,離不開互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的影響,其形象近年來隨著群眾審美與技術(shù)水平的提升有著較大的變化,較為明顯的是從傳統(tǒng)具象化的圖標形式向抽象化與卡通化兩個方向轉(zhuǎn)變。如手機行業(yè)中蘋果的Siri、小米的小愛同學、華為的小E、汽車行業(yè)中阿里的YunOSAuto系統(tǒng)等,采用的是抽象化的語音助手形象。而三星的Bixby、百度的小度、蔚來汽車的NOMI等,使用的是卡通化的語音助手形象。下面從辨識度、效果力、傳達性、設計感、親和力五個維度對上述語音助手進行分析:辨識度:個性化程度,表現(xiàn)語音形象唯一性的程度。效果力:語音助手形象表現(xiàn)視覺效果的能力強度。傳達性:傳達語音助手工作狀態(tài)的難易程度。設計感:語音助手的時髦性,能否被用戶接受。親和力:語音助手與用戶的感悟距離。由圖1可看出:卡通化語音形象在親和力上有著絕對優(yōu)勢,能被用戶快速接受,但在辨識度上同質(zhì)化較為嚴重,為了兼顧傳達性,脫離不開圓這一形式,所以效果力表現(xiàn)不強,也很難準確表示出相應車企的品牌理念。抽象化語音形象則利用造型多變和動效豐富的特點,在設計感和效果上較為突出,傳達性上卻相對較差,用戶不易了解語音助手所處狀態(tài),有著較高的學習成本。除此之外,抽象化的形象不如卡通化的形象具有親和力。圖1語音助手形象分析圖較為明顯的是卡通化的語音形象在國內(nèi)汽車行業(yè)中運用的較多。一是這些車企較為年輕,還未完全定位自個的品牌形象;二是這些車企大部分具有互聯(lián)網(wǎng)背景,較老牌車企率先做出了語音形象。除此之外,目的用戶多為年輕群體,卡通化的形象更合適新車企自下而上推廣,符合企業(yè)發(fā)展規(guī)律。3基于人機交互技術(shù)的汽車語音助手設計研究意義在數(shù)字化、智能化的環(huán)境下,駕駛?cè)藛T無法做到在出行時中斷與外界的溝通,這意味著汽車需要主動提供解決方案,在駕駛經(jīng)過中承當更多的責任,而用戶也會寄予汽車更多的感情與需求。而前沿技術(shù)的快速發(fā)展使得人機交互的形式有了更多的可能。例如,在智慧城市交通系統(tǒng)建設中出現(xiàn)的無人駕駛、分享出行等服務,通過收集相關(guān)交通數(shù)據(jù)并進行相應處理分析,使汽車成為了系統(tǒng)中有序的一環(huán),以適應多變的自然環(huán)境與人工環(huán)境[4]。這表示清楚,汽車在逐步成為繼手機后的又一移動終端[5],考慮其特殊性,汽車語音助手的設計研究顯得尤為重要,即作為大多數(shù)情況都在后臺運作的服務系統(tǒng),語音助手是汽車與用戶溝通的有效途徑,能夠保障駕駛經(jīng)過的安全,提供豐富的服務。4基于人機交互技術(shù)的汽車語音助手設計形式4.1車內(nèi)交互形式與物理按鍵交互形式相比,汽車人機交互已不單局限于視覺或按鈕層面,觸控式的交互邏輯與手機交互邏輯一樣,減少了用戶的學習成本,語音式的交互幫助用戶在初次接觸汽車時快速入手,也實現(xiàn)了控制汽車的同時與外界溝通,結(jié)合手勢辨別交互形式,及時處理用戶信息,使得汽車的人機交互愈加高效。例如,通過HUD(HeadUpDisplay)實現(xiàn)的混合現(xiàn)實(MR)駕駛體驗,其作用是將時速等駕駛信息投影到前擋風玻璃上,提升駕駛安全。系統(tǒng)通過車身的傳感器,能夠?qū)崿F(xiàn)路況監(jiān)測、車距預警、視線焦點追蹤等功能,并通過語音助手進行提醒,以輔助駕駛,有效降低駕駛壓力。4.2車外交互形式在互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能技術(shù)高速發(fā)展的背景下,汽車不像過去那樣作為單獨的個體存在,而是作為用戶與家庭、城市公共交通等所構(gòu)成的系統(tǒng)組織中的一環(huán),介入到系統(tǒng)的服務中發(fā)揮其相應的作用。此時,汽車語音助手連接的是汽車與智慧家庭系統(tǒng),若用戶身處家庭場景,想要對汽車實現(xiàn)查看或操控,能夠通過家庭系統(tǒng)的語音助手或其他形式進行連接。這表示清楚汽車語音助手的交互形式已不僅局限于本身單獨系統(tǒng)中,而是與更大的系統(tǒng)相匹配,實現(xiàn)跨平臺、跨系統(tǒng)聯(lián)動,與不同的平臺或系統(tǒng)連接,利用各平臺的豐富資源來完善自個與出行有關(guān)功能的連續(xù)性與流暢度。5基于人機交互技術(shù)的汽車語音助手設計原則結(jié)合上文分析過的汽車語音助手交互形式,在語音助手的人機交互上應遵循下面幾點設計原則:交互主動性原則:現(xiàn)有的輸入指令機器處理輸出結(jié)果形式的被動交互邏輯并不合適汽車的人機交互,若駕駛?cè)藛T需要針對每一種狀況下達指令,不僅效率低,也會分散駕駛?cè)藛T的注意力,帶來安全隱患。所以,汽車應主動接受外部環(huán)境信息,分析預判駕駛?cè)藛T會用到后,通過語音助手主動進行提醒。例如,在駕駛途中碰到事故多發(fā)路段等情況,系統(tǒng)應通過語音助手進行主動提醒。及時反應性原則:在人機交互中的最忌諱的是用戶做出行為后,機器沒有能進行反應,會讓用戶陷入能否聽到處理失敗系統(tǒng)故障的困惑中。所以語音助手必須將處理用戶信息的狀態(tài)呈現(xiàn)給用戶,包括且不限于喚醒、正在處理、處理失敗、結(jié)束等狀態(tài)。服務廣泛性原則:除駕駛?cè)藛T外,隨行的乘客也在汽車相關(guān)出行服務的范圍內(nèi),甚至是某些情境下的首要服務對象。例如家庭出行與載客出行的情境。汽車的類型也不只要轎車一種,還有公交車等,這兩項結(jié)合能夠演變出復雜多樣的出行場景,也就要求汽車語音助手系統(tǒng)在面對不同出行場景時能提供廣泛的服務,即在找到服務共性的同時,又能針對不同出行場景提供相適應的服務,以知足用戶顯性或隱性的需求。在不影響駕駛?cè)藛T駕駛的前提下,乘客可以以通過汽車語音助手享受出行服務。高效傳達性原則:不同于手機的人機交互,汽車的人機交互目的是駕駛體驗,而不是屏幕體驗。所以在汽車的交互界面(GUI)以及語音交互邏輯設定上應盡可能的精簡高效,使用戶用最少的步驟能夠獲取到最有效的信息,避免因單項語言的歧義而無法處理的情況發(fā)生,以提升駕駛體驗。形象人格化原則:汽車語音助手在形象上應避免影響駕駛,但又需要拉近與用戶的距離,避免機械生硬。因而,需將語音助手人格化以緩解矛盾,即用戶通過語音助手音色會在腦海中模糊聯(lián)想出語音助手視覺形象,做到情感化交互的體驗。人格化能夠理解為語音助手的性格。不同駕駛?cè)藛T對于語音助的手性格有著隱形需求,與用戶相匹配的汽車語音助手性格能夠加強用戶與汽車交互的心理接受度,能夠更好的表示出車企的品牌理念,更好的契合用戶的情感需求,消除汽車作為工業(yè)化產(chǎn)品帶來的機械感與距離感,賦予汽車更多的情感。例如MIUI系統(tǒng)中的小愛同學,用戶能夠根據(jù)個人愛好設定語音助手的音色,但都是年輕有活力的音色,能夠很好的傳達小米作為新興科技企業(yè)的形象的同時被群眾廣泛接受。如此圖2所示,為筆者介入的以紅旗汽車語音形象設計為題的實踐課題,以期更好的表示出上述觀點。圖2紅旗汽車語音形象設計草案，柴潤澤等6結(jié)束語在人工智能、數(shù)據(jù)科學高速發(fā)展的背景下,人們時刻享受著數(shù)字化服務帶來的便捷,物理世界與數(shù)字世界的融合也向越來越多的行業(yè)輻射,這催生了用戶體驗與服務行業(yè)的進化,而汽車行業(yè)因其特殊的工業(yè)地位受其影響最為明顯。固然當下汽車人機交互在技術(shù)和體驗上還有很多缺陷,汽車語音助手交互形式的設計準則仍未規(guī)范,多維度自然語言交互形式的技術(shù)仍需突破。但挑戰(zhàn)即是機遇,汽車語音助手人機交相互關(guān)研究的完善,必將促進其他與用戶體驗相關(guān)行業(yè)的進步,衍生出更契合且多樣的人機交互形式,使用戶受益的同時帶動整個社會的發(fā)展。以下為參考文獻[1]百度百科.人機交互[EB/OL]..forest.naihesitem/%E4%BA%BA%E6%9C%BA%E4%BA%A4%E4%BA%92/61313,2020