一种基于三维正交评价体系架构的汽车人机交互评价方法

汽车人机交互因其交互忍住多，交互模态复杂，目前尚没与一套成熟题词来对座舱人机交互体系进行评价

本文提出一种基于三维正交评价体系架构的汽车人机交互评价方法。

前言

随着汽车智能化、网联化发展，人们对汽车功能的需求由单纯的交通运输工具逐步向智能移动空间转变，智能座舱成为了车企竞争的主要领域之一。

为了提高驾乘人员的体验，智能座舱功能不断丰富，同时也增加驾驶员的分心几率。解决座舱和人的交互问题的关键就是HMI，即人机交互界面，它是车载系统和驾驶人、乘客之间进行信息交换和交互的媒介，侧重的是人与信息操作界面、人与各功能系统之间产生功能交互时的用户体验感受。HMI设计的有效性能够直接影响座舱执行命令的有效性、行驶的安全性以及乘车人的体验感受等，HMI设计是座舱至关重要的一环。

而好的座舱人机交互设计应该是能为用户提供智能出行体验的同时还能将品牌的理念、文化根植与设计当中，加深用户对企业品牌的认同。

而对于如何评价汽车人机交互的方法或是指标，目前却是空白！

车辆的动力性可以通过发动机功率、加速时间、车速来评价；车辆的油耗可以用百公里燃油消耗量来评价等。但是随着智能化、网联化发展，座舱软硬件技术升级，汽车人机交互任务越来越复杂，无法应用一般的规律来进行评价。

汽车人机交互评价目前面临的主要挑战

1.交互任务繁多

一辆汽车中控屏和仪表盘上能够心事的信息与能够操作的功能多达上千项。但是只挑选一部分信息和任务进行评价，未必可以代表整套交互系统的水平。例如一套搜索音乐十分好用的交互系统，搜索导航目的地却未必好用。

你能评价这个交互功能好还是差吗？

很明显，不能

所以需要筛选出重要的任务进行重点评价，而对于不同类型的重要任务，评价指标与测试的方法是不同的。

2.系统、软件、生态的整合

每家车企为了体现产品的差异化，座舱内交互设计也大不相同，它们有着不同的设计界面、不同的交互逻辑。不同的系统、软件都是需要考虑在交互设计评价之内的。

3.交互模态众多

早期的人机交互以视觉为主，通过按键或点击屏幕的形式，选择相关功能。视觉交互需要驾驶员不断变换实现，容易造成安全事故，而随着中控屏尺寸的增大和功能的扩充，越来越多的实体按键被中控屏所取代，语音交互应运而生，交互方式更加自然，和人与人之间的交谈非常相似。还有手势交互，通过车内摄像头来判断手势动作，并将数据传递给车载控制系统控制单元，由控制单元调出与识别出的手势相对应的功能。到现在的多模态融合交互方式，同样一个目标任务可以用不同的交互模态（或触觉、或语音）来实现，这让评价的对象的评分逻辑变得复杂。

4.驾驶次任务占比较大

除了驾驶出任务外的，其他一切车内操作都被归类为驾驶次任务，驾驶次任务的执行应当以不显著带来驾驶分心为目标，驾驶次任务的对分心的影响程度就是需要被测量并评价。

本文提出一种三维正交体系架构的评价方法

面对人机交互评价挑战，评价体系结构必须满足以下两点：

• 测量结果有序地排列、不重叠、不空缺
• 随着时代的发展，在保持原有稳定的前提下，不断拓展。

汽车人机交互评价体系是需要重点考虑的三个维度

1.交互任务

交互任务是驾驶员在使用汽车人机交互系统时，为了实现某一目标而进行的一组活动。如触动按钮可以接打电话；用语音唤醒车内娱乐系统播放音乐等。常见的交互任务有：媒体及娱乐、地图导航、空调、车辆控制等。

2.交互模态

在人机交互学科领域，交互模态是人与机器之间进行输入/输出时的独立感官通道类型，在汽车人机交互中，交互模态 被定义的更具体，通常更加侧重信息的输入。当前在汽车上广泛使用的以输入为主导的交互模态有四种。

• 中控按键

是汽车人机交互最古老的交互模式也是最基本最常见的输入方式，驾驶员通过按压中控台上实体的按键或旋转实体的旋钮来输入信息，并通过按键和旋钮自身的弹性及阻尼获得反馈。

• 中控屏触摸

通过在中控屏上进行点击、滑动等操作输入指令，并在中控屏可以看到输出的反馈信息。

• 方向盘按键

通过按压方向盘上的实体按键来输入信息，并通过按键自身的弹性及阻尼获得反馈。

• 语音控制

是当下应用最广泛的交互方式，通过语音指令控制人机交互系统，并通过系统发出的语音与中控屏上的信息获得反馈。语音交互在AI大模型的赋能下，功能愈加智能化、情感化。如唇动识别、声音、指纹识别等技术的上车，让语音交互精准度得到进一步的提升，控制范围能从车内到车外。

单一的交互模态已经不满足复杂的交互场景和需求，目前车企已实现多模态融合，包括听觉融合（语音+手势、语音+人脸、语音+唇动等）；视觉融合（人脸+眼球追踪、人脸+心率等）；嗅觉融合（香氛+语音、香氛+人脸、香氛+语音+人脸等）

3.评价指标

是汽车人机交互中可量化的评价维度，与交互任务交互模态是相互独立的

具备如下特点：

• 普适性。一个评价指标不能对不同的交互任务有不同的解释，对不同的交互模态有不同的评判标准。虽然不会适用于所有的交互任务和交互模态，但是需要覆盖尽可能多的任务与模态。
• 稳定性。汽车技术发展非常迅速，交互设计的硬件也会频繁更新，如果评价指标频繁的变化，无法进行跨时间的评价结果对比，汽车设计者也无法预判产品在未来的评测表现。这必须要求评价指标是抽象的，不与具体技术绑定。

4.评价条目

交互任务、交互模态和评价指标这三个维度交叉构成的叫做：评价条目。交互任务与交互模态的组合称为测试用例，评价条目是将测试用例按照评价指标进行分解后的单元。

例如：用中控屏触摸（交互模态）搜索一首“雪山”的歌曲（交互任务）时，屏幕上所显示的文字尺寸就是一个评价指标。

汽车人机交互任务、交互模态和评价指标交叉得到的评价条目多达数千条，但是考虑到有些理论上存在的评价条目对于评测而言并不重要或者本身没有意义。如，安全性所包含的指标都只适用于在驾驶过程中经常使用的交互任务，而不适用于使用频率低的交互任务；语音交互下的任务，主要依赖声音这个看不见的界面，不存在显示出来的元素，这时候中控屏这个可见界面只作为辅助，所以认知中的元素可理解、元素可记忆等评价指标对语音交互来讲是没有意义的。

为了将所有条目整合在一个体系内，三维正交体系可以做到无遗漏，无重叠，可拓展。

汽车人机交互的设计目标

评价指标的制定要充分考虑到汽车人机交互系统设计的目标。汽车人机交互系统设计目标十分复杂，既要考虑理性的一面，也要考虑感性的一面。

大致可以分为三层：

第一层：功能性

是指汽车人机交互系统所拥有的软、硬件以及所能够实现的功能，软硬件越多越好能够实现的功能越多越好。对应的既有交互任务也有交互模态，汽车的功能性通常可以在车型配置中显示。

第二层：可用性

涉及用户、产品、任务、环境之间的交互，根据ISO 9241国际标准定义，产品可用性是特定的用户在特定的使用场景下，为了达到特定的目标而使用某个产品时，感受到的时效性、高效性和满意度。现在可用性往往与用户体验概念相似，倾向于表达用户的主观感受。

现在的汽车人机交互除了需要考虑主要感受还需要考虑到安全性。汽车人机交互作为交互次任务，会造成驾驶分心，影响驾驶安全，但一般影响范围有限。一般不会出现某个原本应该在驾驶过程中使用的功能，因为行车安全的隐患完全无法使用。

第三层 ：可想象性

用户在使用一款产品的时候，功能性与可用性并不足以解释用户使用某一产品的全部感受。那在真实的交易市场中，即使一款汽车拥有优秀的功能性和可用性，但是不一定消费者青睐。

汽车人机交互系统设计就可以利用可想象性来延伸了用户的主观感受。加强用户对某一产品的印象，人机交互设计也可从这一角度出发，提现不同品牌人机交互设计的差异性，提高与用户之间的产品黏性。

• 从品牌故事方面来产生可想象性

相比产品本身，品牌有着更强的稳定性。同一个品牌提供的产品的水平有高有低，但这个品牌对于用户的价值是不会因此而产生剧烈波动的。如家用电器、商用汽车等领域，一些几乎相同的商品，挂上不同的商标，就可以卖出不同的价格。这是品牌给用户带来的想象。

这些品牌想象来自于品牌自身的背景和故事以及品牌所掌握的核心技术。

如，梅赛德斯·奔驰的图形商标与这个品牌的名称（文字商标）有着几乎相同的影响力，而品牌所属的戴姆勒股份公司的公众影响力则不如这个品牌本身。

• 从产品技术来创造用户的想象

产品技术对于普通的消费者来说不易感知，如大部分驾驶员无法分辨出六缸与四缸，后驱与前驱车的驾驶体验，但是还是为更好的汽车技术买单。

• 从产品设计来创造可想象性

产品设计既可以让产品包含希望用户想象到的东西，还可以通过产品设计来满足用户的精神与价值需求。能够让用户与产品产生共鸣，让汽车不再是一个冰冷的机器。

蔚来汽车的NOMI车载人工智能助手形象，NOMI是一个球形的机器人，有数百种各式各样的表情、语音、语调，让它看起来像一个调皮的“瓦力”。

那没有这个显示器，能不能实现与虚拟机器人的语音交互呢？

有，

小鹏的“小P” 、 理想的wiki语音助手“小爱同学” 、 比亚迪的“小迪”都是通过这些虚拟机器人实现语音交互。但是蔚来将语音机器人以硬件实物的方式做在了中控中间。通过NOMI这一形象让语音交互变得更有温度、情绪、感情、性格，这就是可想象性。有了NOMI的形象，可以让车从一个机器变成一个有生命有情感的伙伴。

这一价值4000元“小显示器”的选装，80%的用户都选择安装了，这就是可想象性带来的产品价值的延伸。

产品设计也是汽车人机交互系统可想象性最重要的评价对象。

功能性、可用性、可想象性是汽车人机交互的设计目标，但这些目标也无法直接被评价，需要被拆解为弱干个评价指标体系中的一级指标，才可更加直观的测试和进行评价。

至于如何拆分评价指标，点亮在看，下期继续分享~

文章来源：汽车学堂Automooc