HMI设计|辅助驾驶中驾驶分神的理论研究、案例与评测
一文解锁辅助驾驶中驾驶分神的理论研究、案例与评测
车载信息分神分类
根据多资源理论模型,驾驶员进行驾驶任务时,驾驶分神的种类主要可以分为:
- 视觉分神
- 听觉分神
- 物理分神:比如输入目的地而导致的视线从道路偏移
- 认知分神:比如注意力集中于导航提示而忽视对道路环境的认知
理论研究部分
- Sleepiness Scale
- Karolinska Sleepiness Scale(KSS)
卡罗林斯卡睡眠量表(KSS)经常被用来研究各种情况下的困倦程度。它有两个版本,一个是每间隔一个刻度提供标签的版本(A版),另一个是每个刻度都有标签的版本(B版),但两个版本均为9分制。
Stanford Sleepiness Scale(SSS)
斯坦福困倦量表(Högl等人,2010)是一个单项七个刻度的选项量表,被设计用来自我评估困倦程度。
埃普沃斯困倦量表被广泛用于睡眠医学领域,是对病人困倦程度的一种主观测量。该测试是一个由八种情况组成的列表,被试对自己的困倦倾向进行评分,评分标准为:0——没有打瞌睡的几率,3——打瞌睡的几率很大。
Drowsiness Scale Johns Drowsiness Scale(JDS)
客观、连续地测量警觉性/嗜睡性,基于对他们眨眼时反射控制的运动中眼睑肌肉神经肌肉功能的测量。10分制,从0='非常警觉'到10='非常昏昏欲睡'。
Hargutt Four-Stage-Drowsiness Theory
疲劳驾驶的应对方法
研究验证有效的可以提前降低疲劳驾驶的方法主要有:1)睡好,少吃,避免长途驾驶,每隔2h 休息一次。2)把车开到停车区,小睡20min,或下车活动活动。3)驾驶座椅温度调低,车内空气流通较好4)不断变换行驶速度。5)唱歌或者听收音机来保持清醒状态。6)洗把脸。7)避免服用含酒精的食品饮料和可能引起瞌睡的药物。8) 直立的驾驶姿势,让腿部弯曲 45°而对于如何应对驾驶员已出现的驾驶疲劳,到目前为止主要方法有:1) 提醒驾驶员需要休息。2) 通常的做法是听收音机、洗脸、打开车窗、与乘客讲话。3)停车休息,打个盹。4) 最有效的办法是转向盘的振动。因为轻度睡眠是最常发生的事情,这种情况下,驾驶员因为对车辆的控制出现问题而极容易发生换道,而由换道警告产生的方向盘震动能够有效防止交通事故的发生和唤醒驾驶员
Reference:陈芳、Jacques Terken 《以人为本的智能汽车交互设计》
案例研究
Cadillac CT6
第一次警报 - 绿色灯条闪烁+绿色图标驾驶员需要密切关注路况
第二次警报 - 红色灯条闪烁+红色图标+座椅震动或蜂鸣声驾驶员需要立即接管车辆
第三次警报 - 红色灯条闪烁+红色图标+座椅震动或蜂鸣声+语音提示驾驶员需要立即接管车辆,否则车辆将逐渐制动至停车
WEY 摩卡NOH
NIO
总结
分心与分神评测研究
常用的评测分心于分神驾驶的方法主要可以分为实车测试法与模拟器测试法。
实车驾驶实验
自然驾驶实验自然驾驶实验主要对较长时间段内的驾驶人日常行为进行调查。实验中驾驶人可以自由驾驶
- 利用摄像等设备记录驾驶人的日常操作行为
- 现场实验
进行的时间相对较短,实验操控水平较高,实验中驾驶人沿特定驾驶路线驾驶车辆,在驾驶的同时执行驾驶次任务 - 行车轨迹测试
在封闭道路或专用的实验线路上进行,同时车载数据记录装备收集各种数据。通过这些数据与基本数据的对比来确定驾驶次要任务的干扰水平
模拟驾驶实验
驾驶模拟器与真实车辆环境对驾驶绩效的影响有差异。虽然比实车测试更加安全,但是带来的差异度与误差范围会更大
评测研究的难点
让被试达到相应的困倦程度是有困难的,且真实测试的时候确实存在风险
驾驶绩效度量指标选取
测评实验设计
测试目的:当驾驶分心时,采用三次分级提醒和不分级多次提醒的差异性比较测试方法:A/B
TestA:三次分级提醒,页面、音效、TTS均不同
TestB:三次不分级提醒,页面、音效、TTS均相同
注:都是三次可以避免次数对结果的影响
驾驶任务:在10km的车况良好的道路上行驶,前后两辆车(测试车与实验车),实验车以某一平均速度行驶,要求测试车尽量保持在道路中间行驶,并与实验车保持安全的跟车距离
Secondary Task:调节中控音乐媒体界面
打开音乐软件并随便播放一首音乐(1s左右)
打开音乐软件,找到第五首歌曲并播放(2-3左右)
打开音乐软件,找到XXX歌曲并播放(4s左右)
选取音乐播放作为Secondary Task是因为在汽车驾驶分神种类中,播放媒体的风险等级最低,选取1-4s的不同任务是为了模拟分神的时间对驾驶任务的影响。
Reference
Xie C, Zhu T, Guo C, et al. Measuring IVIS Impact to Driver by On-road Test and Simulator Experiment[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2013,96(5): 1566-1577.
蔚来汽车用户手册2021版P200-203
https://www.youtube.com/watch?v=BDAILNxqB6M
https://www.youtube.com/watch?v=VplYmSeWXII



















































































