浅析拟人化无人驾驶交互界面对信任度的影响

牛东方+邓明+周淼

摘 要：无人驾驶技术近些年发展迅速，但信任始终是对于大众接受和依赖无人驾驶汽车的关键。许多研究已经证明信息透明化能够提升无人驾驶的信任度，而拟人化可以对自动化系统的信任度产生影响。我们期望拟人化同样在无人驾驶领域可以提升用户对无人驾驶汽车的信任度。

关键词：无人驾驶；拟人化；交互界面；信任度

检 索：www.artdesign.org.cn

中图分类号：TB472 文献标志码：A 文章编号：1008-2832（2016）12-0125-02

Trust in Autonomous Cars Based on Anthropomorphic Interface

NIU Dong-fang，DENG Ming，ZHOU Miao

（Northeastern University，Shenyang 110819，China）

Abstract ：Technology for autonomous vehicles has rapidly developed in recent years. Trust is very important for accepting and relying upon autonomous cars. Many studies have been conducted on the impact of anthropomorphism on trust in automation systems， and information transparency on trust in autonomous cars. We expected that anthropomorphism would also enhance trust in the field of autonomous vehicles.

Key words ：autonomous cars； anthropomorphism； interface； trust

Internet ： www.artdesign.org.cn

一、 信任度对无人驾驶发展的重要性

近些年无人驾驶技术正在迅猛发展中。2010年，谷歌测试的无人驾驶汽车，是由人坐在方向盘后方监控汽车，随时可以干预。到了2014年，谷歌提出了完全无人驾驶的概念车，即没有方向盘和脚踏板，并且试验车正在美国的公路上行驶。到2016年允许无人驾驶汽车上路的城市已达到30个。公众对无人驾驶技术具有浓厚的兴趣，也对无人驾驶汽车给予了非常大的期望，但是最近的一份调查显示，超过一半的专家和公共媒体并不接受无人驾驶汽车作为日常交通工具出现在公路上。人们习惯性地怀疑、不信任新技术，同样不认为无人驾驶汽车能够像驾驶员一样灵活的胜任驾驶任务。事实上，人们的信任度对于无人驾驶汽车的发展和推广是一个很重要，不能逃避的问题。就像信任在人际关系中扮演的角色，信任度决定了人们是否乐于接受和依赖无人驾驶汽车。而人们的不信任直接降低了大众对于无人驾驶汽车的接受度。在不久的未来，无人驾驶汽车的应用推广取决于人们对无人驾驶汽车的信任程度，因此，提升信任度对于无人驾驶汽车研究具有重要意义。

二、无人驾驶信息透明化的交互界面对信任度的影响

大众对于无人驾驶汽车的不信任是很容易理解的。我们可以想象一下，当我们乘坐的车是由一个新手驾驶时，我们内心有多么紧张。我们会一直监控着路况，并不时提醒身边的新手。我们对于新手的不信任，是因为不相信他的驾驶技术，一旦新手从容的应对，让我们感觉到他能够胜任驾驶任务时，我们就会放松神经享受这段旅程，不再干涉驾驶。无人驾驶汽车就相当于这个新手，是否能获得信任，要看它能否出色的完成驾驶任务。人们在评价一个自动化系统是否值得信任时，通常都是评价它的任务完成情况。当人们认为自动化系统的可靠性要低于人工操作时，人们就会放弃使用该系统。相反，如果人们认为自动化系统更可靠的时候，人们就会依赖上这个系统。驾驶中产生的信息是帮助人们评价驾驶员是否很好完成驾驶任务的主要依据。无人驾驶相对于人工驾驶的一个主要区别在于缺失了乘客和驾驶员的即时沟通，而这部分信息是乘客在人工驾驶中获得信息的主要来源。在无人驾驶中乘客容易产生无助感，他们需要获得因没有与人类驾驶员的即时沟通所缺失掉的信息，才能判断无人驾驶汽车的任务完成情况，并且恢复对汽车的掌控感。因此辅助驾驶信息对判断无人驾驶的任务完成情况具有更重要的意义。驾驶信息的透明化则能帮助乘客提升对无人驾驶的信任度。

由于无人驾驶对于人类未来交通发展的深远影响，各国近些年都投入了巨大的精力进行研究和试验，并获得了突飞猛进的进展。在对无人驾驶信任度研究方面也取得了一定的成果。Kraus等人认为信息的透明化对于提升无人驾驶信任度具有重要意义。Verberne等人2012年的研究结果显示给予乘客驾驶信息并分享驾驶目标能够提升智能驾驶系统的信任度和接受度。Stanton和Young则认为在驾驶过程中，需要不断地更新自动驾驶的相关信息。Verberne等人2015年的研究结果则表明为即将产生的驾驶行为提供相应的解释能够提高无人驾驶的信任度。而这些研究都从各个角度证明无人驾驶的信息透明度能有效的增加用户信任度。

三、拟人化无人驾驶的交互界面对信任度的影响

汽车的发展具有很长的历史，在经历各种创新和变革当中，有一点是一直没有改变的，那就是一直由人类掌控汽车驾驶。无人驾驶改变了人们的认知习惯，从人类手中接管了驾驶任务，这对于交互设计也是巨大的挑战。无人驾驶汽车作为新技术，人们对其既好奇又陌生。当没有和新系统的交互经验时，人们会依靠类似系统的交互经验进行判断。由于人工驾驶的经验，乘客习惯于与驾驶员进行交流，并且他们熟悉人类的驾驶习惯，所以他们更倾向于用拟人化的思维去解释无人驾驶行为，并建立起相应的思维模型。人类具有把环境中的事物拟人化的自然倾向。这种倾向对人们的行为和决策有很重要的影响。人类的这种拟人化倾向不仅会应用在动植物中，也会应用在例如汽车和电脑这类机器和科技当中。尤其当人们想要理解或者解释机器的行为时，这种倾向会更加明显。基于人类这种共性的倾向，拟人化设计成为了智能设计中的重要课题。而在无人驾驶中，利用拟人化的方式进行信息表达能够更容易让乘客理解，加速人们对无人驾驶理解的思维模型建立。也就是说拟人化的信息表达能够有效提高人们对无人驾驶的信任度。因此基于拟人化的信息交互界面研究对提升人们对无人驾驶的信任度具有十分重要的意义。

拟人化设计的研究也在多领域作为主要研究课题。在产品造型设计中，DiSalvo和Germperle认为拟人化不仅可以使造型更具美感，还能够解决具体的设计问题。Qiu和Benbasat则在网络购物中运用拟人化的界面推荐产品增加用户信任度，愉悦感。而在机器人领域，更是因为拟人化的应用研究使机器人获得了更多的发展机会。在无人驾驶领域中，也有一些基于拟人化提升用户信任度的研究。Verberne等人2015年的研究表明，当虚拟的代理驾驶员与乘客的外貌、行为、思考问题的方式越相似，用户就会越信任这个虚拟代理驾驶员。Waytz等人2014年在研究中则赋予一辆无人驾驶汽车名字、性别和声音，然后和没有拟人化的无人驾驶进行比较，实验结果显示，被试者对具有拟人化特征的无人驾驶汽车更加信任。另外还有2项截止2015年还正在进行中的研究，Lee等人列举了2种不同程度的拟人化，拟人的机器人和手机分别作为无人驾驶汽车的代理进行比较，研究是否拟人化程度高的机器人代理能够获得更多的信任度和安全感。另一个网上在线研究中，Kraus等人提供了不同程度的信息透明度和拟人化程度，并提出假设，系统的信息透明能够赢得更多的信任，但如果信息透明度低，拟人化程度高，只能增加喜爱程度，而无法获得更多的信任。

从国际上的无人驾驶研究现状可以看出，基于拟人化交互设计角度提供给用户更为直观的信息，从而提升信任度，已然成为近1、2年的研究热点，尤其自2014年开始，该方面的研究日趋深入。而国内的无人驾驶研究因起步较晚，现仍停留在技术层面，较少关注无人驾驶交互界面的用户体验。但无人驾驶的发展势头迅猛，很快该方面的研究也将成为国内学术研究的关注点。

四、深入研究无人驾驶汽车拟人化交互界面提升信任度的意义与价值

无人驾驶的研究意义深远，在多年的研究投入之后，技术上已日趋成熟，学术界已经开始关注无人驾驶对于用户的易用性研究，为以后无人驾驶的应用推广做好准备。而信任度是无人驾驶推广应用的瓶颈，除了在技术上使无人驾驶的安全性能更可靠之外，从用户体验角度进行研究是提升信任度另一个非常有效的方法。

直接面对用户，让无人驾驶的信息透明化，能够给予用户充分的依据去判断无人驾驶的运行状况和完成任务情况，同时弥补用户在无人驾驶中缺失的操控感，众多的学术研究已然证明信息透明化能够提升无人驾驶的信任度。但如何通过交互界面，使用怎样的形式去表达信息，能够最大程度的提升用户对于无人驾驶的信任度，这是需要深入研究的科学问题。从设计的角度上，利用拟人化的形式传达信息给用户，一方面能够快速建立用户对于无人驾驶的认知模型，易于理解无人驾驶的决策机制，从而达到信息透明化的效果；另一方面，能够模拟人与用户进行沟通，但又区别于真实的人类驾驶员，从而唤起用户对无人驾驶这一新技术的情感体验，更容易接受、认可其智能性及可靠性，能够胜任驾驶员的职责。因此，深入研究无人驾驶汽车拟人化交互界面提升信任度从科学意义上，探讨了无人驾驶交互界面传达信息的有效方法，以及对用户信任度的影响，为未来无人驾驶的推广产生积极的意义；从实用价值上，该研究成果能够有效指导无人驾驶交互界面的设计，对无人驾驶产品具有直接应用的实用性。

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