多模式车联网接口的话音互动

所谓多模式互动，就是将各种互动模式结合在一起，其中一种就是话音互动。 语音交互能够与触摸屏、物理按键等多种交互方式相结合，为使用者提供更加丰富、更加便利的用户体验，使使用者能够更加方便地进行操控，特别是在行车时能够更加集中注意力，从而提高行车的安全性和便捷性。此外，该系统还能与其它的互动模式进行组合，为用户提供更加灵活的操作选项，以满足各种需要。

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一、汽车语音系统的发展概况 

1.汽车上的声音交互式简介 

在汽车上，以声音为主要输入、输出手段的人机交互接口，是汽车上的一项重要技术。该系统采用了声音识别技术，将司机的声音转换成可以听懂的语言，再采用声音合成技术，把系统的反馈信息以声音的形式传递给司机。

1）车载语音交互具有以下特点和优势 

提升驾驶安全性：驾驶员可以通过语音指令完成操作，无需分散注意力去触摸屏幕或按钮，减少驾驶风险。 提供便捷的操作方式：语音交互能够提供更自然、更直观的人机交互方式，让驾驶员更轻松地控制车辆功能和获取信息。 支持多任务处理：通过语音交互，驾驶员可以同时进行驾驶和操作，无需停下来或转移注意力。 个性化体验：车载语音交互可以根据驾驶员的习惯和偏好进行个性化设置，提供更加贴合用户需求的服务和建议。

2)汽车上普遍使用的话音互动 

导航系统：在导航系统中，可以使用车载语音交互，用户可以通过语音指令告诉车载系统目的地的地址或名称，系统会通过语音反馈，给出导航指示和路线规划。 娱乐系统：在汽车上，我们可以使用声音来控制我们的娱乐系统。 通信系统：在通信系统中，可根据声音指示拨打电话，接听电话，发送文本信息，或利用语音助手与对方进行语音对话。

车控：车控系统可通过车控系统实现对车控系统的多项功能，如空调温度、座椅加热、车窗调节等等。 智能助理：在车载语音交互中，可以将语音识别、语音指令和语音反馈等智能助理的功能整合在一起，使用者可以使用语音与智能助理进行对话，从而获得天气信息、查询最新新闻、提醒行程等。 

汽车故障诊断：在汽车故障诊断中，汽车的声音可以被应用到汽车的故障诊断中。在汽车语音交互设计中，主要考虑了使用者的使用体验与接口设计，以及语音交互的安全性与隐私性。要想给用户带来更好的体验，就必须要有清楚的声音提示和反馈，并且要支持个性化的声音交互设置。同时，在车联网中，对用户的声音数据进行合理的处理与存储，并对其进行安全的验证与控制，以保障用户的隐私与数据的安全。

2.对车内话音的分析 车载话音技术是将话音识别与声音合成运用于汽车中，以达到与汽车进行话音交流与控制的目的。以下是车载话音技术的主要构成部分： 车载语音技术主要有以下四个方面：自动语音识别（Automatic Signal Regulatory, ASR）是一种基于语音识别技术的汽车语音交互系统。为了提高语音识别的准确度和健壮性，语音识别技术要求对语音信号进行预处理，并对其进行特征提取和匹配。然而，在车载环境下，语音识别技术仍面临着噪声干扰、非标准发音、语速语调多变等问题。

为此，有必要对其进行优化，以适应各种应用场合。NLP (Nature Language Processing, NLP）是一种将使用者的语言转换成可供计算机执行的语言。在车联网环境下， NLP技术必须充分了解使用者的意图与情境，以更好地响应使用者的指示与需求。自然语言处理技术包括了分词、词性标注、句法分析、语义理解等操作，它可以实现文字抽取、信息归纳、语音转文字等功能。

利用自然语言处理技术，实现了对车辆的语音识别，增强了车辆的人机互动，提升了车辆的使用体验。自然语言产生（NLG)：也是汽车语音辅助系统中的一项关键技术。该算法将 NLP中已有的文本信息转换成可供人们理解的自然语言。NLG需要考虑到语法，语速，音调等方面，才能创造出令人舒服的声音文本转语音（type transformation, TTS）是一种将文本转成语音的技术。

在汽车行驶过程中，声音合成技术能够为司机提供声音反馈，并与司机进行互动。在此基础上，通过采集各种驾驶情景下的声音合成数据，使系统能够产生自然、流畅的声音，并向驾驶员提供准确、明确的交互式反馈。因此，在语音合成过程中，要充分考虑用户的情绪表现、个性化要求等方面的因素，从而提升语音反馈质量，提升用户的使用体验。车载语音技术是将语音识别、自然语言处理与语音合成相结合，以达到高效、智能化、人性化的语音交互模式。随着科技的进步，汽车上的声音技术也将日趋成熟，给人们的出行带来了更大的方便与安全。

二、车用语音系统的开发战略 

从功能、内容、形式、情感四个层面，研究车内语音系统的设计策略。

1.功能层导引法

 明确的功能要求：汽车上的语音互动系统应该包含导航，音乐，通话等基本的功能，以满足使用者的基本要求。此外，为了提高用户的使用体验，还需要进行语音搜索和语音提醒等延伸功能的设计。 针对不同的驾驶场景与人群，分别设计了城市驾驶与高速公路驾驶、专业驾驶与非专业驾驶的语音互动功能。

举例来说，在市区驾车时，也许会要求提供更为准确的导航与语音搜寻；而对于高速行驶的人来说，一个简单的导航系统和一个可以控制音乐的功能也许更加实际。保证语言输入的健壮性：在不同的不正常情况下，系统应该具有很强的健壮性，可以对语言进行稳定而精确的理解与反应。比如，该系统应该可以处理使用者的语言，不同的口音，不同的语速，还有周围的噪声等。 （注：“健壮性”是指系统在非正常或具有挑战性情况下的表现）

2.以内容为导向的设计战略

 符合使用者需要：使用者所要做的互动，必须符合使用者所要做的情景及需要。比如，如果使用者想要在市区内行驶，则需要向使用者提供其所需的道路、路况等详细资料；当使用者在长时间开车时，该系统会自动地为使用者提供一份适合驾车的音乐清单。资讯架构：藉由建立适当的资讯目录与指示树，让使用者能迅速搜寻到需要的资讯与功能。比如，为了方便使用者浏览，播放音乐，在界面上进行简单、清晰的界面设计。 个人化的话音回馈：按照使用者的喜好及个人需要，为使用者提供有针对性的话音回馈。举例来说，使用者可能会选择语音角色与系统所用的表现，也可能会选择系统如何回应使用者的指示。

3.规范层次导向的设计策略

 品牌的连贯性：保证“听觉形象”的声音互动和品牌的感觉是一致的。

总结：

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