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毕业论文特辑 | 智能汽车人机界面用户体验评估指南设计与研究

 叨叨道 2024-07-01

导语:随着智能汽车技术的飞速发展,用户体验(User Experience, UX)已成为衡量汽车智能化水平的重要指标。本次小编将带来这篇iDi-Lab2021级硕士研究生唐诗妍的毕业论文——《智能汽车人机界面用户体验评估指南设计与研究》,让我们一起来看看吧!

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研究背景:

汽车正日益融入我们的日常生活中。随着汽车数字化、智能化发展,汽车正在经历从运载工具向个人空间的转变。高质量的用户体验对于促进用户接受智能汽车具有重要作用,是智能汽车开发过程的不可或缺的关键部分。然而,智能汽车交互体验领域的用户体验评估机制尚未建立,这限制了智能汽车人机界面的优化和发展。

研究目的:

开发用于评估智能汽车人机界面用户体验的综合体系,确定最常应用和最重要的评估指标和评估方法,为研究人员在进行相关评估时提供一些理论和实践参考。

研究过程:

文章首先根据 PRISMA 指南进行了系统文献综述,同时总结现有的专注于智能汽车人机界面用户体验的相关案例,通过理论推导形成评估指标的内容维度和方法维度,梳理并总结出智能汽车用户体验评估的指标和方法。为了实现指标的优化调整,组织开展实车评审、专家访谈和卡片分类,形成了智能汽车人机界面用户体验评估指标框架。接下来,为了提高指标框架的使用效率,基于相关理论提出用户体验的影响因素作为指标框架的四类信息索引表,建立用户体验评估的行动指南,最终形成智能汽车人机界面用户体验评估体系。最后,为了提高评估体系的可读性和有效性,设计开发智能汽车人机界面用户体验评估指南,并通过应用实践加以验证。

研究结果:

本研究产出的智能汽车人机交互用户体验评估体系,包括4类指标索引表、80项评估指标及其对应的1209项度量项目,以及相应的评估方法和指标来源。这一体系为智能汽车相关从业人员提供了开展用户体验评估所需的理论和实践知识,并通过实际应用验证了其有效性。

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PART01 智能汽车用户体验评估指标框架构建

文章分别从智能汽车发展现状、用户体验研究现状以及智能汽车人机界面评估现状等方面介绍了课题研究的背景,并对评估指标和评估方法的研究现状、课题来源、目的、意义以及采用的研究方法进行相应说明。基于学术调研和行业调研结果,通过理论推导构建了评估指标的内容维度和方法维度,见图1。

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图1 智能汽车人机界面用户体验评估指标框架

在内容维度,确定了主观感受、任务表现和生理变化 3 个一级维度,以及一级维度对应的驾驶负荷、可用性、情感体验、态度表达、工效绩效、驾驶绩效、驾驶分心和生理反应 8 个二级维度,并确定了用户体验评估指标表以帮助进行评估指标的整理。在方法维度,确定了主观评估、绩效评估和心理生理测量 3 类评估方法,以及评估方法对应的设计走查、自我报告、行为观察、性能监测、脑电测量、皮电测量、心电测量、眼动追踪和肢体测量 9 类评估手段,并确定了不同评估手段采取的评估工具,足以涵盖大部分研究中使用的方法。评估指标的原始数据来源于学术文献、标准化问卷、行业度量模型、竞品以及研究案例。获取原始指标数据后,开展实车评审、专家访谈和 3 次卡片分类对评估指标进行优化调整,最终确定了 80 项评估指标和 1209 项操作定义纳入指标框架,见图2。

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图2 评估指标获取全过程

PART02 智能汽车人机界面用户体验评估体系构建

在上一部分,文章构建了智能汽车人机界面用户体验评估指标框架,并整理了评估指标的 5 类来源,旨在为开展汽车人机界面用户体验评估提供数据参考。本章基于用户体验的影响因素及其属性特征的文献综述和人机系统的基本理论构建了指标框架的 4 个索引表:用户索引、交互索引、产品索引和情境索引,见图3-6,并建立了指标的索引理论模型,见图7。

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图3 用户方面的用户体验影响因素


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图4 交互方面的用户体验影响因素

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图5 产品方面的用户体验影响因素

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图6 情境方面的用户体验影响因素

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图7 指标组织的索引理论模型

通过建立指标索引表与指标框架的联系,构建出智能汽车人机界面用户体验评估体系,该框架包括指标索引表、指标框架和指标来源 3 个关键组件,见图8。此外,本章确定了一个规范化行动指南,用以更好地指导开展用户体验评估,见图9。


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图8 智能汽车人机界面用户体验评估体系


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图9 智能汽车人机界面用户体验评估行动指南



PART03 智能汽车人机界面用户体验评估指南研究

在上一部分的基础上文章将研究成果进行转化,产出可供查询使用的《智能汽车人机交互用户体验评估指南》,并对评估指南进行了详细介绍,为智能汽车人机界面用户体验的学术研究和产品迭代提供了可操作的理论模型和实施框架。

为提升本文提出的智能汽车人机界面用户体验评估体系的可用性和可读性,文章采取可视化方法构建智能汽车人机界面用户体验评估指南,见图10。并在原有的评估体系基础上收录了常用的评估材料,旨在为智能汽车交互式产品从业人员提供更便捷、更详尽的参考,以实现高质量的用户体验评估效果。


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图10 智能汽车人机界面用户体验评估指南索引表范例


在评估指南的使用过程中,研究人员可以从用户、交互、产品和情境四个视角出发,检索对应的评估指标及其详细描述。在考虑评估方法后选取合适的操作定义用于评估,并通过查阅操作定义对应的参数来源以获取更详细的信息,这些信息包括案例、参数基线和数据分析方法等,可以为评估实践提供参照。此外,评估指南附录中提供了一些评估材料模板,可以帮助研究人员快速开展评估。评估指南的使用流程见图11。


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图11 智能汽车人机界面用户体验评估指南的使用方法




PART04 智能汽车用户体验评估指南应用实践

第四部分为验证提出的智能汽车人机界面用户体验评估指南在实践中的可行性,文章最后阐述了在一家成熟的汽车企业中的实验。首先定义用户体验目标,进而基于评估指南对涉及到的评估指标进行了检索,考虑评估主体、设备成本等因素进行了评估指标下操作定义和评估方法的选取。接下来,通过索引附录中的对应案例和数据分析方法作为参照进行了人机界面整体评估、信息内容整合,最后与竞品进行数据比对,验证产品质量以及评估指南的有效性。

实验测试对象为智能汽车中控屏,见图12。车型 A 搭载智能网联中控屏。车型 B 采用中央触摸屏,集合传统仪表屏及中控屏功能。两者均支持触屏交互、物理控制和语音交互等多模态交互。

参与者坐在驾驶员座椅上执行指定任务,主持人坐在前排乘客座椅上发放材料并引导流程,记录人员坐在参与者斜后方记录实验全过程,实验场景设置,见图13,实验流程如图14所示。


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图12 实验测试对象

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图13 实验场景设置

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图14 实验流程

关于体验前后的视觉评估,图15 提供了以下结果:在体验后,车型 A 和车型 B 的视觉评分均有所上升。但无论是体验前还是体验后,车型 A 的视觉评分(体验前 7.44,体验后 7.78)均高于车型 B(体验前 6.78,体验后 7.56)。

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图15 体验前后视觉评分

图 16显示了两种车型在四个任务中的评估情况。车型 A 在每个任务的综合评分均高于车型 B。

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图16 四项任务评分


关于整体体验情况,图17的结果表明,车型 A 的整体体验优于车型 B。

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图17 两种车型的整体体验评分

实验基本实现了确定的 3 个目标。基于评估指南在某汽车企业真实环境下的应用和实践,通过比对竞品评分,对该企业车机产品的质量有了更清晰的定位,在实验中获取的待优化问题为产品的优化迭代提供了支撑。在实验中,项目组建立了适用于该企业的人机界面用户体验评估体系,包括用户测试的行动指南、评估指标、评估方法和评估工具,企业方对实验结果及评估体系的效果表示认可。

此实验的另一个重要作用是验证了评估指南的有效性,实验结果表明,评估指南可以为相关从业人员提供理论参考和实践指导。


本文是iDi-Lab2021级硕士研究生唐诗妍的毕业论文——《智能汽车人机界面用户体验评估指南设计与研究》,指导老师为谭浩教授。
编者按照读书笔记的形式进行撰写,原论文知识产权归杂志社或者原论文作者所有,如有侵权,请联系删除。

编辑:钟姗 诗妍
编辑责任人:雪琛



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