基于具身認(rèn)知的智能車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)研究

李剛 周韻

摘? ?要：文章分別從環(huán)境關(guān)聯(lián)、感知關(guān)聯(lián)、交互關(guān)聯(lián)和認(rèn)知關(guān)聯(lián)這幾個(gè)方面闡述了具身認(rèn)知與智能車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的身體關(guān)聯(lián)性，并基于關(guān)聯(lián)性提出系統(tǒng)簡(jiǎn)潔直觀的界面信息、多感官的具身交互和合理的視覺(jué)隱喻設(shè)計(jì)策略，提升用戶(hù)在駕駛過(guò)程中使用智能車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的安全性、易用性和效率。

關(guān)鍵詞：具身認(rèn)知;智能車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)界面;身體關(guān)聯(lián);交互設(shè)計(jì)

汽車(chē)從單一的出行工具進(jìn)化為多功能的舒適空間，再逐步發(fā)展成系統(tǒng)化的智能座艙。車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的功能需求從單一的行車(chē)和車(chē)況信息逐步發(fā)展為包括與汽車(chē)相關(guān)的信息內(nèi)容，如汽車(chē)信息、導(dǎo)航、輔助駕駛等，與汽車(chē)無(wú)直接關(guān)聯(lián)的娛樂(lè)內(nèi)容，如收音機(jī)、音樂(lè)、視頻、社交、生活服務(wù)、游戲等的系統(tǒng)設(shè)計(jì);屏幕顯示技術(shù)在向著更清晰、更大、更薄、可彎曲的方向發(fā)展;交互方式從物理交互發(fā)展到觸控，再逐步發(fā)展為如手勢(shì)、語(yǔ)音、面部、眼動(dòng)等更趨于自然的交互方式。人在認(rèn)知物體的過(guò)程之前，會(huì)通過(guò)視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等人類(lèi)本能的感覺(jué)系統(tǒng)，在大腦中形成一種認(rèn)知，認(rèn)知的形成是由人的行為與自身的知識(shí)儲(chǔ)備和環(huán)境共同決定的。將具身認(rèn)知理論應(yīng)用到人車(chē)交互中，與智能車(chē)載信息娛樂(lè)（Intelligent Vehicle Infotainment，IVI）系統(tǒng)產(chǎn)生交互行為，使得人們可以全方位、立體、綜合地感知、操作和體驗(yàn)產(chǎn)品，進(jìn)而形成對(duì)駕駛認(rèn)知過(guò)程的駕乘體驗(yàn)和情感體驗(yàn)。

1? ? 具身認(rèn)知理論概述

20世紀(jì)初，胡塞爾現(xiàn)象學(xué)對(duì)身體意象的探討和身心二元論提出質(zhì)疑。研究提出“存在”概念，把存在置于世界之中并與之有內(nèi)部聯(lián)系，為具身認(rèn)知理論中的身體和環(huán)境影響認(rèn)知提供了重要思想來(lái)源。前期哲學(xué)在批判傳統(tǒng)意識(shí)哲學(xué)時(shí)提出了現(xiàn)象身體的概念，打破了主客二分的哲學(xué)教條，表明了身心一體的存在[1]，強(qiáng)調(diào)身體在環(huán)境中產(chǎn)生認(rèn)知的關(guān)系和作用，即人通過(guò)身體存在于世界之中產(chǎn)生知覺(jué)來(lái)認(rèn)識(shí)世界并作用于世界。身體與環(huán)境互動(dòng)的動(dòng)作在認(rèn)知過(guò)程中起重要作用。認(rèn)知結(jié)構(gòu)的起源是動(dòng)作的一般性協(xié)調(diào)，動(dòng)作是在身體與環(huán)境相互作用中形成的，主體通過(guò)動(dòng)作與環(huán)境互動(dòng)形成內(nèi)部的圖式，再通過(guò)已有的圖式去認(rèn)識(shí)外界的事物[2]。有研究提出，約翰遜等鞏固了認(rèn)知與身體緊密聯(lián)系的具身思想，認(rèn)為理性、心智或認(rèn)知源于大腦、身體和身體經(jīng)驗(yàn)，提出心智本來(lái)是具身的、思維大多是無(wú)意識(shí)的、抽象概念大部分是隱喻的觀點(diǎn)[3]。

陳玉明等[4]綜合多數(shù)認(rèn)同具身認(rèn)知研究者的觀點(diǎn)，總結(jié)具身認(rèn)知的核心思想為3點(diǎn)：（1）身體的生理結(jié)構(gòu)、身體的運(yùn)動(dòng)等特征影響認(rèn)知的產(chǎn)生和發(fā)展。（2）身體所處的環(huán)境、情景影響認(rèn)知的產(chǎn)生和發(fā)展。（3）大腦與身體的特殊感覺(jué)-運(yùn)動(dòng)通道神經(jīng)系統(tǒng)影響認(rèn)知的產(chǎn)生和發(fā)展[4]。

2? ? 智能車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)的身體關(guān)聯(lián)

具身認(rèn)知強(qiáng)調(diào)身體主體既是認(rèn)知的來(lái)源也是認(rèn)知的途徑，認(rèn)知與身體、環(huán)境有著緊密的內(nèi)部聯(lián)系。換言之，身體置于環(huán)境，認(rèn)知源于身體和環(huán)境，身體經(jīng)驗(yàn)源于身體的認(rèn)知，強(qiáng)調(diào)作為整體的身體和在與環(huán)境互動(dòng)中的身體對(duì)認(rèn)知過(guò)程的決定性作用。人通過(guò)自己的身體知覺(jué)去認(rèn)知智能IVI，這些知覺(jué)會(huì)促使用戶(hù)在使用智能IVI時(shí)的交互行為，便捷、高效地使用界面，這是一個(gè)相互影響的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，一方面曾經(jīng)的身體感知和行為帶來(lái)認(rèn)知，另一方面認(rèn)知又影響未來(lái)的感知和行為。智能IVI的身體關(guān)聯(lián)可分別從環(huán)境關(guān)聯(lián)、感知關(guān)聯(lián)、交互關(guān)聯(lián)和認(rèn)知關(guān)聯(lián)這幾個(gè)方面分析。

2.1? 環(huán)境關(guān)聯(lián)—身體與駕駛環(huán)境的互動(dòng)

在駕駛過(guò)程中，用戶(hù)的認(rèn)知、用戶(hù)身體和環(huán)境的互動(dòng)緊密相關(guān)。認(rèn)知是高度具身化、情景化的活動(dòng)，不僅與身體有關(guān)，也與身體與環(huán)境的互動(dòng)有關(guān)，知覺(jué)、身體和環(huán)境是一個(gè)統(tǒng)一體。情境是指人在一定的環(huán)境和條件下進(jìn)行某種活動(dòng)時(shí)的相關(guān)因素和信息的媒介連接[5]，情境認(rèn)知強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境信息變化的感知和系統(tǒng)的反饋，情景是用戶(hù)與產(chǎn)品交互的背景條件，用戶(hù)構(gòu)建駕駛情境認(rèn)知的方式是用其身體以恰當(dāng)?shù)姆绞皆诨?dòng)過(guò)程中獲得對(duì)駕駛情境的認(rèn)知。身體是情感體驗(yàn)的載體，也同時(shí)展現(xiàn)個(gè)人與環(huán)境的情感聯(lián)系。在駕駛情境中，通過(guò)多通道感官感知著汽車(chē)的質(zhì)感、外觀、操作等，同時(shí)，也感受著汽車(chē)帶來(lái)的安全、舒適和愉悅，而在身體與環(huán)境交互中感覺(jué)到的性質(zhì)是身體之外的客觀存在與身體主體所共有的，交互的發(fā)生使體驗(yàn)在外物與身體之間產(chǎn)生，并形成了新的認(rèn)知。

2.2? 感知關(guān)聯(lián)—身體作為系統(tǒng)感知主體

身體的知覺(jué)系統(tǒng)在使用智能IVI時(shí)產(chǎn)生的體驗(yàn)生成用戶(hù)對(duì)智能IVI的感受。產(chǎn)品的可用性、用戶(hù)體驗(yàn)都是主觀事實(shí)，無(wú)法通過(guò)客觀方法獲得，而現(xiàn)象學(xué)卻以這些無(wú)法形式化、明晰化的東西為主要研究對(duì)象[6]。體驗(yàn)是以身體為載體，身體的知覺(jué)系統(tǒng)在使用智能IVI時(shí)產(chǎn)生的體驗(yàn)生成用戶(hù)對(duì)智能IVI的感受，自然流暢的交互體驗(yàn)?zāi)軌驇椭脩?hù)在駕駛情境中更高效、愉快地完成交互行為。智能IVI交互設(shè)計(jì)的第一要?jiǎng)?wù)是要確保駕駛員在駕駛過(guò)程中對(duì)帶有復(fù)雜導(dǎo)航和娛樂(lè)功能的智能IVI進(jìn)行交互操作時(shí)的安全性，要避免復(fù)雜的或令人費(fèi)解的交互方式占用駕駛員過(guò)多的注意力。合理地將身體與智能IVI關(guān)聯(lián)起來(lái)，去構(gòu)建自然、高效的駕駛交互體驗(yàn)，對(duì)用戶(hù)的駕駛體驗(yàn)產(chǎn)生更加積極的影響。

2.3? 交互關(guān)聯(lián)—身體作為交互行為主體

身體的知覺(jué)系統(tǒng)對(duì)智能IVI的直接體驗(yàn)生成交互行為塑造并影響用戶(hù)對(duì)智能IVI的認(rèn)知。交互過(guò)程的認(rèn)知中所包含的具體情境和環(huán)境，影響或決定著身體的行為，環(huán)境中的視覺(jué)特征會(huì)引導(dǎo)和暗示人們的行為，即影響或決定身體的交互。在人車(chē)交互過(guò)程中，身體的知覺(jué)系統(tǒng)與智能IVI的交互行為，塑造和影響著用戶(hù)對(duì)智能IVI的認(rèn)知和情緒，也就是通過(guò)用戶(hù)向系統(tǒng)輸入指令的身體行為過(guò)程，會(huì)形成對(duì)智能IVI的具身認(rèn)知。智能IVI作為身體行為的承載對(duì)象，向用戶(hù)提供反饋信息或反饋方式來(lái)實(shí)現(xiàn)功能需求，而高效且自然的交互過(guò)程能夠?yàn)橛脩?hù)帶來(lái)更加良好的駕駛體驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)品本身形成積極的認(rèn)知。

2.4? 認(rèn)知關(guān)聯(lián)—身體作為信息加工主體

身體后天習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)形成認(rèn)知模式，通過(guò)隱喻的方式形成用戶(hù)對(duì)智能IVI的相關(guān)認(rèn)知。身體對(duì)認(rèn)知的影響既體現(xiàn)在身體對(duì)認(rèn)知加工方式的影響上，也體現(xiàn)在身體為認(rèn)知部分地提供了基礎(chǔ)內(nèi)容。用戶(hù)認(rèn)知受車(chē)機(jī)向用戶(hù)提供反饋信息時(shí)的反饋方式影響，例如用戶(hù)向系統(tǒng)以多通道交互方式（語(yǔ)音、眼睛、體感等）輸入信息后，系統(tǒng)會(huì)提供如燈光、音效、震感等多樣化形式來(lái)反饋信息，用戶(hù)通過(guò)身體感知信息然后傳遞給大腦，大腦通過(guò)已有的感知體驗(yàn)對(duì)信息進(jìn)行加工，構(gòu)建出當(dāng)下的交互具身圖式，繼而得到認(rèn)知系統(tǒng)反饋信息并對(duì)其作出認(rèn)知判斷。若系統(tǒng)反饋方式未曾存在于用戶(hù)的身體經(jīng)驗(yàn)中，那用戶(hù)認(rèn)知將會(huì)構(gòu)建失敗，在智能IVI交互過(guò)程中，就需要正確引導(dǎo)用戶(hù)認(rèn)知，如交互方式、傳遞和反饋的內(nèi)容信息等符合人的認(rèn)知規(guī)律，為用戶(hù)熟悉認(rèn)知，容易理解并使用。

3? ? 基于具身認(rèn)知的智能車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)策略

3.1? 簡(jiǎn)潔、直觀的界面信息

在駕駛過(guò)程中，系統(tǒng)界面不能長(zhǎng)時(shí)間占用用戶(hù)的視覺(jué)通道，否則會(huì)有安全問(wèn)題產(chǎn)生。這就要求系統(tǒng)界面視覺(jué)設(shè)計(jì)統(tǒng)一簡(jiǎn)潔;文字的字體和字號(hào)清晰可辨，表述無(wú)歧義，容易理解;功能布局合理，主動(dòng)貼合駕駛使用習(xí)慣;系統(tǒng)界面采用扁平而較淺的菜單結(jié)構(gòu)層級(jí)，系統(tǒng)屏幕亮度應(yīng)根據(jù)環(huán)境明暗自動(dòng)調(diào)節(jié)等，來(lái)減少視覺(jué)通道的資源占用，以減少駕車(chē)時(shí)操作所帶來(lái)的安全隱患。

3.2? 多感官的具身交互

傳統(tǒng)的車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)人機(jī)交互主要通過(guò)視覺(jué)和觸覺(jué)進(jìn)行。具身交互調(diào)動(dòng)人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、體感等多個(gè)感官通道，使用戶(hù)可以更全面地感知、操作和體驗(yàn)智能IVI，進(jìn)而對(duì)其形成全面認(rèn)知和情感體驗(yàn)。智能IVI交互應(yīng)該不再過(guò)分依賴(lài)物理按鍵和視覺(jué)方式，更強(qiáng)調(diào)多感官通道結(jié)合，如通過(guò)按鍵、語(yǔ)音、觸控、視覺(jué)、手勢(shì)和體感等多種交互方式建立合理、有效的多通道交互配合，用戶(hù)根據(jù)不同駕駛環(huán)境高效輕松地選擇適當(dāng)?shù)慕换ゲ僮鞣绞教幚懋?dāng)前任務(wù)，以滿(mǎn)足產(chǎn)品易用需求。如視覺(jué)通道的平視顯示（Head Up Display，HUD），將駕駛、功能信息附著于環(huán)境，駕駛員視線(xiàn)不用離開(kāi)當(dāng)前路面，便可獲得各類(lèi)信息;聽(tīng)覺(jué)通道的系統(tǒng)人機(jī)交互反饋及時(shí)，聲音的響度、音調(diào)、色度是合理的、悅耳的;觸覺(jué)通道的系統(tǒng)界面內(nèi)按鍵的阻尼感強(qiáng)、觸屏靈敏度合適、滑動(dòng)觸感好等，有效提升系統(tǒng)人機(jī)交互效率和駕駛安全性。

3.3? 合理的視覺(jué)隱喻

人們能夠理解抽象概念的重要資源和參照點(diǎn)就是最接近、最熟悉、最容易理解的事物[7]，系統(tǒng)圖標(biāo)的隱喻設(shè)計(jì)要直觀、易懂，激發(fā)人類(lèi)具身經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)易用性、易學(xué)性和易理解性，以提升交互效率。

色彩對(duì)于智能IVI界面設(shè)計(jì)是非常重要的，尤其是在人機(jī)交互過(guò)程中，人機(jī)界面的設(shè)計(jì)色彩，不僅是一個(gè)美學(xué)的體現(xiàn)，同時(shí)，還能反映很多安全方面的因素。界面色彩應(yīng)考慮白天模式和夜晚模式，因?yàn)楦唢柡偷纳屎土炼炔贿m合夜間的界面使用，會(huì)造成界面亮度高，影響駕駛安全。一些常用的隱喻色彩，如紅色代表警告、錯(cuò)誤的視覺(jué)信息，綠色代表安全、正確的視覺(jué)信息，當(dāng)系統(tǒng)屏幕閃動(dòng)紅色時(shí)，會(huì)引起用戶(hù)警惕，提高駕駛安全性。不同的色彩隱喻不同，要根據(jù)通用隱喻規(guī)則使用。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

具身認(rèn)知理論為智能車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)提供了現(xiàn)象學(xué)的理論背景和認(rèn)知科學(xué)的實(shí)證研究基礎(chǔ)。文章探討的在駕駛情境中基于具身認(rèn)知理論所帶來(lái)的交互設(shè)計(jì)多維度新思考，具有證實(shí)和應(yīng)用研究的指導(dǎo)性意義，但文章所談及的交互設(shè)計(jì)方法通過(guò)智能車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)與身體的關(guān)聯(lián)而展開(kāi)，對(duì)具體設(shè)計(jì)方法的研究還有很多不足之處，希望在未來(lái)能夠深入發(fā)展。

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Research on interactive design of intelligent vehicle information

entertainment system based on body cognition

Li Gang， Zhou Yun

（Chongqing University， Chongqing 401331， China）

Abstract：This paper expounds the physical relation between the body cognition and the intelligent vehicle information entertainment system from the aspects of environment association， perception association， interaction association and cognitive association respectively， and puts forward the simple and intuitive interface information， multi-sensory body interaction and reasonable visual metaphor design strategy based on relevance to improve the safety， ease of use and efficiency of the intelligent vehicle information entertainment system used by users in the driving process.

Key words：body cognition; intelligent vehicle information entertainment system interface; physical relation; interactive design