基于人機(jī)交互技術(shù)的汽車語音助手設(shè)計(jì)研究

柴潤澤 孫明陽

關(guān)鍵詞：汽車語音助手;人機(jī)交互;設(shè)計(jì)

1 人機(jī)交互技術(shù)及語音助手

人機(jī)交互（Human Computer Interaction，HCI）， 是指人與計(jì)算機(jī)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(wù)的人與計(jì)算機(jī)之間的信息交換過程[1]，汽車人機(jī)交互（Human Vehicle Interaction，HVI）屬于人機(jī)交互研究的分支[2]。

語音助手，起初作為手機(jī)APP 出現(xiàn)，通過與用戶對(duì)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)了靈活多樣的變化，具體包括機(jī)器學(xué)習(xí)、語音識(shí)別、圖象識(shí)別、自然語言處理、智能搜索等[3]。如今在手機(jī)、家電、汽車、玩具等領(lǐng)域已有普遍的應(yīng)用。

2 汽車語音助手現(xiàn)狀分析

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，其形象近年來隨著大眾審美與技術(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(biāo)形式向抽象化與卡通化兩個(gè)方向轉(zhuǎn)變。

如手機(jī)行業(yè)中蘋果的Siri、小米的小愛同學(xué)、華為的小E、汽車行業(yè)中阿里的Yun OS Auto 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。

以下從辨識(shí)度、效果力、傳達(dá)性、設(shè)計(jì)感、親和力五個(gè)維度對(duì)上述語音助手進(jìn)行分析：

辨識(shí)度：個(gè)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(qiáng)度。

傳達(dá)性：傳達(dá)語音助手工作狀態(tài)的難易程度。

設(shè)計(jì)感：語音助手的時(shí)尚性，是否被用戶接受。

親和力：語音助手與用戶的感知距離。

由圖1 可看出：卡通化語音形象在親和力上有著絕對(duì)優(yōu)勢，能被用戶快速接受，但在辨識(shí)度上同質(zhì)化較為嚴(yán)重，為了兼顧傳達(dá)性，脫離不開“圓”這一形式，所以效果力表現(xiàn)不強(qiáng)，也很難準(zhǔn)確表達(dá)相應(yīng)車企的品牌理念。抽象化語音形象則利用造型多變和動(dòng)效豐富的特點(diǎn)， 在設(shè)計(jì)感和效果上較為突出， 傳達(dá)性上卻相對(duì)較差，用戶不易了解語音助手所處狀態(tài)， 有著較高的學(xué)習(xí)成本。此外， 抽象化的形象 不如卡通化的形象具有親和力。

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(yùn)用的較多。一是這些車企較為年輕，還未完全定位自己的品牌形象;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。此外，目標(biāo)用戶多為年輕群體，卡通化的形象更適合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(jī)交互技術(shù)的汽車語音助手設(shè)計(jì)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(shí)中斷與外界的溝通，這意味著汽車需要主動(dòng)提供解決方案，在駕駛過程中承擔(dān)更多的責(zé)任，而用戶也會(huì)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(jī)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(shè)中出現(xiàn)的無人駕駛、共享出行等服務(wù)，通過收集相關(guān)交通數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)處理分析，使汽車成為了系統(tǒng)中“有序”的一環(huán)，以適應(yīng)多變的自然環(huán)境與人工環(huán)境[4]。

這表明，汽車在逐漸成為繼手機(jī)后的又一移動(dòng)終端[5]，考慮其特殊性，汽車語音助手的設(shè)計(jì)研究顯得尤為重要，即作為大多數(shù)情況都在后臺(tái)運(yùn)作的服務(wù)系統(tǒng)，語音助手是汽車與用戶溝通的有效途徑，能夠保障駕駛過程的安全，提供豐富的服務(wù)。

4 基于人機(jī)交互技術(shù)的汽車語音助手設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)交互邏輯相同，減少了用戶的學(xué)習(xí)成本，語音式的交互幫助用戶在初次接觸汽車時(shí)快速入手，也實(shí)現(xiàn)了控制汽車的同時(shí)與外界交流，結(jié)合手勢識(shí)別交互形式，及時(shí)處理用戶信息，使得汽車的人機(jī)交互更加高效。例如，通過HUD（Head Up Display）實(shí)現(xiàn)的混合現(xiàn)實(shí)（MR）駕駛體驗(yàn)，其作用是將時(shí)速等駕駛信息投影到前擋風(fēng)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(yù)警、視線焦點(diǎn)追蹤等功能，并通過語音助手進(jìn)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(jì)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(dú)的個(gè)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)，參與到系統(tǒng)的服務(wù)中發(fā)揮其相應(yīng)的作用。

此時(shí)，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(duì)汽車實(shí)現(xiàn)查看或操控，可以通過家庭系統(tǒng)的語音助手或其他形式進(jìn)行連接。這表明汽車語音助手的交互形式已不僅局限于自身單獨(dú)系統(tǒng)中，而是與更大的系統(tǒng)相匹配，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，與不同的平臺(tái)或系統(tǒng)連接，利用各平臺(tái)的豐富資源來完善自己與出行有關(guān)功能的連續(xù)性與流暢度。

5 基于人機(jī)交互技術(shù)的汽車語音助手設(shè)計(jì)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(jī)交互上應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)設(shè)計(jì)原則：

交互主動(dòng)性原則：現(xiàn)有的“輸入指令—機(jī)器處理—輸出結(jié)果”形式的被動(dòng)交互邏輯并不適合汽車的人機(jī)交互，若駕駛?cè)藛T需要針對(duì)每一種狀況下達(dá)指令，不僅效率低，也會(huì)分散駕駛?cè)藛T的注意力，帶來安全隱患。所以，汽車應(yīng)主動(dòng)接受外部環(huán)境信息，分析預(yù)判駕駛?cè)藛T會(huì)用到后，通過語音助手主動(dòng)進(jìn)行提醒。例如，在駕駛途中遇到事故多發(fā)路段等情況，系統(tǒng)應(yīng)通過語音助手進(jìn)行主動(dòng)提醒。

及時(shí)反饋性原則：在人機(jī)交互中的最忌諱的是用戶做出行為后，機(jī)器未能進(jìn)行反饋，會(huì)讓用戶陷入“是否聽到”“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(wù)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(wù)的范圍內(nèi)，甚至是某些情境下的首要服務(wù)對(duì)象。例如家庭出行與載客出行的情境。汽車的類型也不只有轎車一種，還有公交車等，這兩項(xiàng)結(jié)合能夠演變出復(fù)雜多樣的出行場景，也就要求汽車語音助手系統(tǒng)在面對(duì)不同出行場景時(shí)能提供廣泛的服務(wù)，即在找到服務(wù)共性的同時(shí)，又能針對(duì)不同出行場景提供相適應(yīng)的服務(wù)，以滿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，乘客也可以通過汽車語音助手享受出行服務(wù)。

高效傳達(dá)性原則：不同于手機(jī)的人機(jī)交互，汽車的人機(jī)交互目標(biāo)是駕駛體驗(yàn)，而不是屏幕體驗(yàn)。所以在汽車的交互界面（GUI）以及語音交互邏輯設(shè)定上應(yīng)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(xiàng)語言的歧義而無法處理的情況發(fā)生，以提升駕駛體驗(yàn)。

形象人格化原則：汽車語音助手在形象上應(yīng)避免影響駕駛，但又需要拉近與用戶的距離，避免機(jī)械生硬。因此，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(huì)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(yàn)。人格化可以理解為語音助手的性格。不同駕駛?cè)藛T對(duì)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增強(qiáng)用戶與汽車交互的心理接受度，可以更好的表達(dá)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(jī)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(xué)”，用戶可以根據(jù)個(gè)人喜好設(shè)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(dá)小米作為新興科技企業(yè)的形象的同時(shí)被大眾廣泛接受。如圖2所示， 為筆者參與的以“紅旗汽車語音形象設(shè)計(jì)”為題的實(shí)踐課題，以期更好的表達(dá)上述觀點(diǎn)。

6 結(jié)語

在人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)高速發(fā)展的背景下，人們時(shí)刻享受著數(shù)字化服務(wù)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(yàn)與服務(wù)行業(yè)的進(jìn)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。雖然當(dāng)下汽車人機(jī)交互在技術(shù)和體驗(yàn)上還有很多缺陷，汽車語音助手交互形式的設(shè)計(jì)準(zhǔn)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(jī)遇，汽車語音助手人機(jī)交互相關(guān)研究的完善，必將促進(jìn)其他與用戶體驗(yàn)相關(guān)行業(yè)的進(jìn)步，衍生出更契合且多樣的人機(jī)交互形式，使用戶受益的同時(shí)帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。