基于具身认知的智能车载信息娱乐系统交互设计研究

李刚 周韵

摘   要：文章分别从环境关联、感知关联、交互关联和认知关联这几个方面阐述了具身认知与智能车载信息娱乐系统的身体关联性，并基于关联性提出系统简洁直观的界面信息、多感官的具身交互和合理的视觉隐喻设计策略，提升用户在驾驶过程中使用智能车载信息娱乐系统的安全性、易用性和效率。

关键词：具身认知;智能车载信息娱乐系统界面;身体关联;交互设计

汽车从单一的出行工具进化为多功能的舒适空间，再逐步发展成系统化的智能座舱。车载信息娱乐系统的功能需求从单一的行车和车况信息逐步发展为包括与汽车相关的信息内容，如汽车信息、导航、辅助驾驶等，与汽车无直接关联的娱乐内容，如收音机、音乐、视频、社交、生活服务、游戏等的系统设计;屏幕显示技术在向着更清晰、更大、更薄、可弯曲的方向发展;交互方式从物理交互发展到触控，再逐步发展为如手势、语音、面部、眼动等更趋于自然的交互方式。人在认知物体的过程之前，会通过视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉等人类本能的感觉系统，在大脑中形成一种认知，认知的形成是由人的行为与自身的知识储备和环境共同决定的。将具身认知理论应用到人车交互中，与智能车载信息娱乐（Intelligent Vehicle Infotainment，IVI）系统产生交互行为，使得人们可以全方位、立体、综合地感知、操作和体验产品，进而形成对驾驶认知过程的驾乘体验和情感体验。

1    具身认知理论概述

20世纪初，胡塞尔现象学对身体意象的探讨和身心二元论提出质疑。研究提出“存在”概念，把存在置于世界之中并与之有内部联系，为具身认知理论中的身体和环境影响认知提供了重要思想来源。前期哲学在批判传统意识哲学时提出了现象身体的概念，打破了主客二分的哲学教条，表明了身心一体的存在[1]，强调身体在环境中产生认知的关系和作用，即人通过身体存在于世界之中产生知觉来认识世界并作用于世界。身体与环境互动的动作在认知过程中起重要作用。认知结构的起源是动作的一般性协调，动作是在身体与环境相互作用中形成的，主体通过动作与环境互动形成内部的图式，再通过已有的图式去认识外界的事物[2]。有研究提出，约翰逊等巩固了认知与身体紧密联系的具身思想，认为理性、心智或认知源于大脑、身体和身体经验，提出心智本来是具身的、思维大多是无意识的、抽象概念大部分是隐喻的观点[3]。

陈玉明等[4]综合多数认同具身认知研究者的观点，总结具身认知的核心思想为3点：（1）身體的生理结构、身体的运动等特征影响认知的产生和发展。（2）身体所处的环境、情景影响认知的产生和发展。（3）大脑与身体的特殊感觉-运动通道神经系统影响认知的产生和发展[4]。

2    智能车载信息娱乐系统的身体关联

具身认知强调身体主体既是认知的来源也是认知的途径，认知与身体、环境有着紧密的内部联系。换言之，身体置于环境，认知源于身体和环境，身体经验源于身体的认知，强调作为整体的身体和在与环境互动中的身体对认知过程的决定性作用。人通过自己的身体知觉去认知智能IVI，这些知觉会促使用户在使用智能IVI时的交互行为，便捷、高效地使用界面，这是一个相互影响的动态系统，一方面曾经的身体感知和行为带来认知，另一方面认知又影响未来的感知和行为。智能IVI的身体关联可分别从环境关联、感知关联、交互关联和认知关联这几个方面分析。

2.1  环境关联—身体与驾驶环境的互动

在驾驶过程中，用户的认知、用户身体和环境的互动紧密相关。认知是高度具身化、情景化的活动，不仅与身体有关，也与身体与环境的互动有关，知觉、身体和环境是一个统一体。情境是指人在一定的环境和条件下进行某种活动时的相关因素和信息的媒介连接[5]，情境认知强调系统对环境信息变化的感知和系统的反馈，情景是用户与产品交互的背景条件，用户构建驾驶情境认知的方式是用其身体以恰当的方式在互动过程中获得对驾驶情境的认知。身体是情感体验的载体，也同时展现个人与环境的情感联系。在驾驶情境中，通过多通道感官感知着汽车的质感、外观、操作等，同时，也感受着汽车带来的安全、舒适和愉悦，而在身体与环境交互中感觉到的性质是身体之外的客观存在与身体主体所共有的，交互的发生使体验在外物与身体之间产生，并形成了新的认知。

2.2  感知关联—身体作为系统感知主体

身体的知觉系统在使用智能IVI时产生的体验生成用户对智能IVI的感受。产品的可用性、用户体验都是主观事实，无法通过客观方法获得，而现象学却以这些无法形式化、明晰化的东西为主要研究对象[6]。体验是以身体为载体，身体的知觉系统在使用智能IVI时产生的体验生成用户对智能IVI的感受，自然流畅的交互体验能够帮助用户在驾驶情境中更高效、愉快地完成交互行为。智能IVI交互设计的第一要务是要确保驾驶员在驾驶过程中对带有复杂导航和娱乐功能的智能IVI进行交互操作时的安全性，要避免复杂的或令人费解的交互方式占用驾驶员过多的注意力。合理地将身体与智能IVI关联起来，去构建自然、高效的驾驶交互体验，对用户的驾驶体验产生更加积极的影响。

2.3  交互关联—身体作为交互行为主体

身体的知觉系统对智能IVI的直接体验生成交互行为塑造并影响用户对智能IVI的认知。交互过程的认知中所包含的具体情境和环境，影响或决定着身体的行为，环境中的视觉特征会引导和暗示人们的行为，即影响或决定身体的交互。在人车交互过程中，身体的知觉系统与智能IVI的交互行为，塑造和影响着用户对智能IVI的认知和情绪，也就是通过用户向系统输入指令的身体行为过程，会形成对智能IVI的具身认知。智能IVI作为身体行为的承载对象，向用户提供反馈信息或反馈方式来实现功能需求，而高效且自然的交互过程能够为用户带来更加良好的驾驶体验，对产品本身形成积极的认知。

2.4  认知关联—身体作为信息加工主体

身体后天习得的经验形成认知模式，通过隐喻的方式形成用户对智能IVI的相关认知。身体对认知的影响既体现在身体对认知加工方式的影响上，也体现在身体为认知部分地提供了基础内容。用户认知受车机向用户提供反馈信息时的反馈方式影响，例如用户向系统以多通道交互方式（语音、眼睛、体感等）输入信息后，系统会提供如灯光、音效、震感等多样化形式来反馈信息，用户通过身体感知信息然后传递给大脑，大脑通过已有的感知体验对信息进行加工，构建出当下的交互具身图式，继而得到认知系统反馈信息并对其作出认知判断。若系统反馈方式未曾存在于用户的身体经验中，那用户认知将会构建失败，在智能IVI交互过程中，就需要正确引导用户认知，如交互方式、传递和反馈的内容信息等符合人的认知规律，为用户熟悉认知，容易理解并使用。

3    基于具身认知的智能车载信息娱乐系统交互设计策略

3.1  简洁、直观的界面信息

在驾驶过程中，系统界面不能长时间占用用户的视觉通道，否则会有安全问题产生。这就要求系统界面视觉设计统一简洁;文字的字体和字号清晰可辨，表述无歧义，容易理解;功能布局合理，主动贴合驾驶使用习惯;系统界面采用扁平而较浅的菜单结构层级，系统屏幕亮度应根据环境明暗自动调节等，来减少视觉通道的资源占用，以减少驾车时操作所带来的安全隐患。

3.2  多感官的具身交互

传统的车载信息娱乐系统人机交互主要通过视觉和触觉进行。具身交互调动人的视觉、听觉、触觉、体感等多个感官通道，使用户可以更全面地感知、操作和体验智能IVI，进而对其形成全面认知和情感体验。智能IVI交互应该不再过分依赖物理按键和视觉方式，更強调多感官通道结合，如通过按键、语音、触控、视觉、手势和体感等多种交互方式建立合理、有效的多通道交互配合，用户根据不同驾驶环境高效轻松地选择适当的交互操作方式处理当前任务，以满足产品易用需求。如视觉通道的平视显示（Head Up Display，HUD），将驾驶、功能信息附着于环境，驾驶员视线不用离开当前路面，便可获得各类信息;听觉通道的系统人机交互反馈及时，声音的响度、音调、色度是合理的、悦耳的;触觉通道的系统界面内按键的阻尼感强、触屏灵敏度合适、滑动触感好等，有效提升系统人机交互效率和驾驶安全性。

3.3  合理的视觉隐喻

人们能够理解抽象概念的重要资源和参照点就是最接近、最熟悉、最容易理解的事物[7]，系统图标的隐喻设计要直观、易懂，激发人类具身经验，增强易用性、易学性和易理解性，以提升交互效率。

色彩对于智能IVI界面设计是非常重要的，尤其是在人机交互过程中，人机界面的设计色彩，不仅是一个美学的体现，同时，还能反映很多安全方面的因素。界面色彩应考虑白天模式和夜晚模式，因为高饱和的色彩和亮度不适合夜间的界面使用，会造成界面亮度高，影响驾驶安全。一些常用的隐喻色彩，如红色代表警告、错误的视觉信息，绿色代表安全、正确的视觉信息，当系统屏幕闪动红色时，会引起用户警惕，提高驾驶安全性。不同的色彩隐喻不同，要根据通用隐喻规则使用。

4    结语

具身认知理论为智能车载信息娱乐系统交互设计提供了现象学的理论背景和认知科学的实证研究基础。文章探讨的在驾驶情境中基于具身认知理论所带来的交互设计多维度新思考，具有证实和应用研究的指导性意义，但文章所谈及的交互设计方法通过智能车载信息娱乐系统与身体的关联而展开，对具体设计方法的研究还有很多不足之处，希望在未来能够深入发展。

[参考文献]

[1]刘连杰.现象身体与身体主体的双重变奏[J].中南大学学报（社会科学版），2013（6）：181-185.

[2]韩冬，叶浩生.认知的身体依赖性：从符号加工到具身认知[J].心理学探新，2013（4）：4-9.

[3]李恒威，盛晓明.认知的具身化[J].科学学研究，2006（4）：184-190.

[4]陈玉明，郭田友，何立国，等.具身认知研究述评[J].心理学探新，2014（6）：4-8.

[5]吴剑斌，张竞元，张凌浩.基于情境感知的车载信息娱乐系统交互设计研究[J].包装工程，2018（8）：189-196.

[6]徐献军.海德格尔与计算机：兼论当代哲学与技术的理想关系[J].浙江大学学报（人文社会科学版），2013（1）：155-163.

[7]孙毅.核心情感隐喻的具身性本源[J].陕西师范大学学报（哲学社会科学版），2013（1）：107-113.

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