차량 운전 환경에서 활용되는 음성 사용자 인터페이스 디자인 고려사항 :Design Considerations for Voice User Interface regarding the Context of Vehicle Driving

김이린

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김이린 (서울여자대학교, 서울여자대학교 일반대학원)

지도교수: 정영욱

발행연도: 2023

저작권: 서울여자대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2023

차량 운전 환경에서 활용되는 음성 사용자 인터페이스 디자인 고려사항

김이린 디자인학과 2023.01 학위논문

2022

차량 운전 중 음성 사용자 인터페이스(VUI) 사용 적합 시점에 대한 연구

김이린 , 정영욱 한국디자인학회 학술발표대회 논문집 2022.11 학술대회자료

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정보 기술의 발전에 따라, 다양한 인터페이스(Interface)가 차량에 내장 되었다. 터치 인터페이스, 음성 사용자 인터페이스, 물리 버튼(Button)이 그 예이다. 또한 운전자의 편리를 위해 스마트폰(Smartphone)을 운전 중 에 사용하기도 한다. 차량 운전 환경에서 운전 외의 과업을 수행하는 것 은 그 외의 환경과는 다르게 운전과 인터페이스 사용을 병행해야 한다. 그리고 이것은 안전에 직접적인 영향을 준다. 그렇기 때문에 인터페이스 의 특징에 따라 적절한 상황에 사용해야 한다. 그중에서도 음성 인터페이 스를 사용할 때는 시선이 자유롭다. 따라서 운전 중에 사용할 경우 전면 주시가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 이러한 장점에 비해 아직 까지 차량 운전 환경에서 음성 인터페이스를 사용하는 비율이 낮다. 그 원인을 조사한 결과, 운전자가 음성 인터페이스를 사용할 수 있음을 운전 중에 인지하지 못하는 것이 가장 큰 이유였다. 따라서 운전자들이 차량 운전 환경에서 음성 인터페이스를 적절한 상황에 사용할 수 있도록, 음성 인터페이스의 존재를 인지시킬 필요가 있다.

따라서 본 논문은 첫째, 차량 운전 환경에서 음성 인터페이스를 언제 사용하는 것이 적절한지 알아보았다. 우선 운전자들의 차량 음성 인터페 이스 사용에 관한 정량 데이터를 수집하였다. 이를 통해 운전자가 음성 인터페이스를 사용할 때 어떤 어려움을 겪는지 파악할 수 있었다. 그 후 운전자들의 음성 인터페이스 사용을 직접 관찰하고 파악하기 위한 실험을 진행하였다. 이때, 운전자들은 이전의 경험과 그들의 맥락에 영향을 받을 것으로 판단하였다. 따라서 운전자들의 운전 숙련도와 음성 인터페이스 사용 경험을 중심으로 그룹을 나눈 후 참여자를 모집하였다. 그 외에도 사용해 본 음성 인터페이스의 종류, 현재 사용하고 있는 음성 인터페이스 의 특징, 이용하는 차량의 특징, 차량 내 인터페이스가 제공하는 기능을 고려하여 참여자를 모집하였다. 실험은 오즈의 마법사 방법론을 바탕으로 설계되었다. 운전자들 그들에게 익숙한 경로와 익숙하지 않은 경로에서 실제로 운전을 하며 음성 인터페이스를 사용하였다. 그 후, 실험 데이터 를 바탕으로 운전자의 맥락이 어떻게 차량 음성 인터페이스 사용에 영향 을 주는지 분석하였다. 또한 운전자들이 언제 음성 인터페이스를 사용하 고 싶어 하는지 분석하였다.
둘째, 첫 번째 결과물을 기반하여 차량 운전 상황에서 음성 인터페이 스 사용을 제안할 때의 디자인 고려 사항을 도출하였다. 우선 음성 인터 페이스를 사용하기 적절할 때 음성 인터페이스 사용을 제안하는 인포테인 먼트 디자인을 전문가 디자인 워크숍(Design Workshop)을 통해 도출하였 다. 그 후 전문가 디자인 워크숍 내용을 분석하여, 음성 인터페이스의 사 용을 제안하기 위한 디자인을 할 때 고려해야 하는 사항들을 도출하였다.

본 연구는 차량 운전 환경에서 음성 인터페이스를 언제 사용하는 것이 적절한지 도출하였다. 이를 통해 차량 음성 사용자 인터페이스를 디자인 할 때 어떤 기능 및 요소를 강점으로 살려야 하는지 알 수 있다는 의의를 가진다. 그뿐만 아니라 본 연구는 음성 인터페이스의 존재를 인지할 수 있도록, 음성 인터페이스를 사용하기 적절한 상황일 때 음성 인터페이스 사용을 제안하는 디자인 고려 사항을 도출하였다. 이는 음성 인터페이스 기반의 차량용 인포테인먼트를 디자인할 때 활용될 수 있다는 의의를 가 진다.

With the development of information technology, various interfaces have been built into the vehicle. Examples include touch interface, voice user interface, and physical button. In addition, for the driver’s convenience, they use their smartphone while driving. Performing tasks other than driving in a vehicle driving environment should combine driving and interface use, unlike other environments. And this directly affects safety. Therefore, depending on the characteristics of the interface, it should be used in appropriate situations. Among them, eyes are free when using a voice interface. Therefore, it has the advantage of being able to observe the front when used while driving. However, compared to these advantages, the rate of using voice interfaces in a vehicle driving environment is still low. As a result of investigating the cause, the biggest reason was that the driver was not aware that the voice interface could be used while driving. Therefore, it is necessary to recognize the existence of a voice interface so that drivers can use the voice interface in an appropriate situation in a vehicle driving environment.

Therefore first, this paper identified when it is appropriate to use voice interfaces in a vehicle driving environment. Quantitative data on drivers'' use of vehicle voice interfaces were collected. Through this, it was possible to understand what difficulties the driver experiences when using the voice interface. After that, an experiment was conducted to directly observe and grasp drivers'' use of the voice interface. In this case, it was determined that the drivers would be affected by the previous user context. Therefore, participants were recruited after dividing groups based on drivers'' driving proficiency and experience in using voice interfaces. In addition, participants were recruited by considering the type of voice interface used, the characteristics of the voice interface currently used, the characteristics of the vehicle used, and the functions provided by the in-vehicle interface. The experiment was designed based on Oz''s Wizard Methodology. Drivers used voice interfaces while driving on routes they were familiar with and unfamiliar with. After that, based on the experimental data, it was analyzed how the driver''s context affects the use of the vehicle voice interface. It also analyzed when drivers wanted to use the voice interface.
Second, based on the first result, design considerations were derived when proposing the use of voice interfaces in vehicle driving situations. First of all, infotainment designs that suggest the use of speech interfaces when they are appropriate were derived through the Design Workshop of Experts. After that, the contents of the expert design workshop were analyzed, and the considerations to be considered when designing to propose the use of the voice interface were derived.

This study derived when it is appropriate to use the voice interface in a vehicle driving environment. Through this, it is meaningful to know which functions and elements should be used as strengths when designing a vehicle voice user interface. Furthermore, this study derives design considerations that suggest the use of voice interfaces in situations where voice interfaces are appropriate to be used so that the presence of voice interfaces can be recognized. This has the significance that it can be used to design infotainment for vehicles based on voice interfaces.

#사용자 중심 디자인(UX) #음성 사용자 인터페이스 #자동차 #운전

제1장. 서론 2
1.1 연구 배경 및 목적 2
1.2 연구 방법 및 체제 4
제2장. 이론적 배경 및 연구 필요성 9
2.1 음성 사용자 인터페이스의 이해 9
2.1.1 음성 사용자 인터페이스의 개념 및 특징 9
2.1.2 음성 사용자 인터페이스의 활용 사례 및 현황 11
2.2 차량 인포테인먼트 및 인터페이스의 이해 13
2.2.1 차량 인포테인먼트의 개념 및 현황 13
2.2.2 차량 인터페이스의 종류 및 특징 18
2.3 차량 음성 사용자 인터페이스의 이해 20
2.3.1 차량 음성 사용자 인터페이스의 종류 및 특징 21
2.3.2 차량 음성 사용자 인터페이스의 이용 현황 25
2.3.3 차량 음성 사용자 인터페이스의 연구 필요성 26
제3장. 차량 운전 환경에서의 음성 인터페이스 사용 경험 조사 29
3.1 정량 데이터 기반의 사용자 조사 29
3.1.1 사용자 데이터 수집 방법 29
3.1.2 사용자 데이터 수집 결과 30
3.2 오즈의 마법사 방법론(Wizard of OZ Prototyping) 기반의 사용자 경험 조사 34
3.2.1 사용자 경험 조사 방법 설계 34
3.2.2 사용자 경험 조사 참여자 설정 및 모집 43
3.2.3 사용자 경험 조사 진행 및 결과 45
제4장. 차량 운전 환경에 적합한 음성 인터페이스 사용 시점 분석 49
4.1 단일 사례 분석(Single Case Analysis) 기반의 사용자 경험 분석 49
4.1.1 단일 사례 분석 방법 49
4.1.2 단일 사례 분석 결과 50
4.2 교차 사례 분석(Cross Case Analysis) 기반의 사용자 경험 분석 52
4.2.1 교차 사례 분석 방법 53
4.2.2 교차 사례 분석 결과 58
제5장. 차량 운전 환경에서 음성 인터페이스의 사용을 제안하는 디자인에 대한 고려 사항 도출 65
5.1 인포테인먼트 디자인 도출을 위한 전문가 워크숍 65
5.1.1 전문가 디자인 워크숍 설계 65
5.1.2 전문가 디자인 워크숍 진행 72
5.1.3 전문가 디자인 워크숍 결과 74
5.2 차량용 음성 인터페이스 디자인 고려 사항 도출 77
5.2.1 전문가 디자인 워크숍 분석 77
5.2.2 음성 인터페이스 사용 제안 관련 디자인 고려 사항 도출 77
제6장. 결론 85
6.1 연구 결과 및 의의 85
6.2 연구 한계 및 향후 연구 과제 87

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