无人驾驶汽车和自主驾驶汽车用户体验研究 - UXPA中国2015行业文集

2016-07-20 | 文集,入选论文

 

无人驾驶汽车和自主驾驶汽车用户体验研究

孙家豪 张静 魏旭一 谭浩
汽车车身先进设计制造国家重点实验室

 

1.简介

无人驾驶汽车及对驾驶、乘坐行为的本质性改变是汽车人机交互设计的重要领域和方向。驾驶员和乘客乘坐无人驾驶汽车可能会经历一系列的行为、心理变化。人们乘坐不同交通工具(如飞机和汽车)时出现安全感即信任感的差异。乘坐飞机乘客完全失去控制权,遇到颠簸会有强烈的不安感;而乘坐汽车时候,乘客还具有一定的自我控制权,安全感会相应的上升。因此,无人汽车设计绝对不仅仅是传感器等技术问题,更为重要的是让用户产生包含“信任”在内的良好体验。

 

本研究主要属于定性研究,通过研究无人驾驶和自主驾驶针对同一任务在“信任”体验上的差异,得到相同任务下无人驾驶和自主驾驶体验差异,并初步评估差异中,用户关注的要素。

 

2.研究方法

本研究属于前瞻性预测试。研究结合社会心理学的相关理论和软件工程可信性研究范式,采用口语分析方法,研究用户在不同驾驶情境下,口语报告语义上的差异,比较两种驾驶情境下“信任”体验的差异。

 

口语分析法是对用户的口语报告进行分析的一种方法,本研究主要基于中文的词汇语义学的相关研究成果,进行语义层面的分析,包括内容、倾向性和程度三个层面,获得用户对自主驾驶和无人驾驶两种情境的态度与情绪差异。

 

内容层面,借助可用性评估方法,直接对用户所描述的问题进行分类,了解用户产生上述差异的初步原因。

 

倾向性层面,借鉴汉语语法第一部系统性著作《马氏文通》中汉语口语研究的成果,建立基于案例的口语正面和负面情绪和态度编码方法。[1]该方法以专家评估为基础,采用案例方式,邀请10名语言学专家对研究材料进行正向负向评价,提出相关的评价准则与方法,并根据后续的案例和实践进行改进。

 

程度层面,基于吕叔湘、邢福义、张桂宾等对现代程度副词的研究,并结合心理学研究中语言心理度量的相关研究,建立汉语程度副词分级表(见表1)。[2]该分级表基于以下假设:汉语程度副词对个人心理感受描述为一个等距连续变量。

 

表1 程度副词分级表

 

3.研究过程

本研究在湖南大学设计艺术学院人机工程与交互体验实验室虚拟驾驶模拟器上进行。首先在虚拟驾驶模拟器上构建自主驾驶(见图1)和无人驾驶(见图2)两个情境。由30名用户(男女各15人)分别完成两种情境下的驾驶任务。驾驶任务涉及汽车基本驾驶及娱乐、信息等方面的任务,包括:避撞[3]、转向[4]、使用音乐播放器和接听电话等[5]。

 

图1 自主驾驶汽车模型

图2 无人驾驶汽车模型在研究过程中

 

采用有声思维(Think Aloud)的方式,要求用户一边操作,一边报告其心理感受。驾驶完成后,给用户3-5分钟自由陈述的时间。所有用户语言描述均作为口语分析的基础。表2为部分用户的口语报告。

 

表2 用户的口语报告(部分)

 

4.数据分析

首先,根据制定的编码规则,对用户的语言进行,直接提取、情境提取、虚拟语境提取和事件描述提取四种方式处理分析。

 

其次进行倾向性分析,根据编码规则结合上下文进行倾向确定。若形容词表现的是相对愉悦的体验(如好、轻松),则将其词性判别为正,反之若表达相对恶劣的体验(如紧张、担心)则将其词性判别为负。

 

接下来,将被试对某项任务评价中词性一致且词义相近的形容词(如担心、害怕)进行归类统计,得到该类形容词出现的次数。按照上文所提出的程度副词分级量表,将每个形容词所对应的程度副词分为极、高、中、低四个级别,每个级别所代表的权重值为4、3、2、1。进而算出该任务体验评价的加权平均值。    

 

5.实验结果

两种驾驶情境,不同任务的正负向比较见图3和表3.

图3 无人驾驶和自主驾驶不同任务结果图

 

表3 无人驾驶和自主驾驶在不同任务数据正负向评价

 

6.结论

表三可以看出,主驾驶任务中,自主驾驶的转向、避撞的体验优于无人驾驶,口语报告分析结果表示:自主驾驶任务中用户对自己驾驶操作更加拥有信心,而对无人驾驶汽车存在明显的不信任感。而针对速度这一任务,正负向评价的倍数较小,因此无法判断无人驾驶和自主驾驶哪种体验更好;相反次级任务中,无人驾驶的正向评价是自主驾驶的16.63倍,明显优于自主驾驶。人们在驾驶汽车时打电话、听音乐或操控导航,会分散注意力从而影响驾驶操作,导致无法安心驾驶,而在驾驶无人车时,被试觉得可以放心操作且不会影响驾驶安全,从而拥有良好的体验。

 

由于时间和研究阶段的限制,本研究还有进一步发展的空间:首先在用户数量和范围上,相对不足,主要为中国用户。其次研究范围仅为车载音乐播放器,本研究成果是否适用于其他产品也是需要进一步验证。在未来的工作中,我们将进一步研究是哪些因素影响自主驾驶和无人驾驶的体验,针对这些因素那些方面可以做进一步的优化设计以便获得更好的用户体验。无人驾驶体验研究属于正在进行的系列研究的前瞻性预研阶段,采用的是最为快速和低成本的方法——口语分析法。在相关心理学研究领域还有感性工学、表情分析以及运用生理心理设备等方法这也是后续研究的方向。

 

参考文献:

[1] 马氏文通读本[M]. 上海世纪出版集团, 2000.

[2] 陈颖. 简论程度副词的程度等级[J]. 牡丹江师范学院学报: 哲学社会科学版, 2008 (1): 59-62.

[3] HYUN M K, JULIE D, BART K. Fuzzy Throttle and B rake Control for Platoons of Sm art Cars[ J]. Fuzzy Sets and System s, 1996, ( 84: 209- 234.

[4] DING H, LIH X. Fuzzy Avoidance Control Strategy for Redundant Manipulators[ J]. Engineering Applications of Artificial Intelligence 1999, ( 12): 513- 521.

[5] 王颖. 基于人机交互仿真的驾驶次任务研究 [D]. 北京: 清华大学工业工程系, 2009.

WANG YIN .In-vehicle secondary task study based on human-machine interactive simulation[D].Beijing: Tsinghua University,2009

 

 

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