语音提示和错误类型对有条件自动驾驶接管的影响

目的 在有条件自动驾驶中,驾驶员会根据系统发出的接管提示而选择进入手动驾驶模式。由于技术限制,自动驾驶系统有时会发出错误的接管提示,这可能会影响驾驶员的人机信任及后续的接管决策。此外,不同类型的接管提示音类型也会影响驾驶者对接管的响应。因此,探究不同声音类型下接管提示错误类型对人机信任和接管绩效的潜在影响,对自动驾驶系统的接管提示设计具有重要意义。方法 以行人预警为例,通过模拟驾驶实验,从绩效、主观评价两方面探究提示音类型(语音和耳标)和接管提示错误类型(漏报和虚报)对驾驶员人机信任和驾驶行为的影响。结论 相较于语音提示,驾驶员在耳标提示下的接管反应时间更短,可用性和满意度更高。在经历漏报提示后,驾驶员的人机信任水平降低并对随后正确接管提示的反应变快。     

语义与非语义听觉警报类型对驾驶信任与接管绩效的影响研究

目的 旨在探讨不同类型的听觉警报对驾驶信任与接管效率的潜在影响,以期为自动驾驶系统中听觉信息编码的设计提供参考。重点是分析不同听觉警报的呈现方式对驾驶员行为的影响。方法 以高速公路驾驶场景为例,采用模拟驾驶实验,从接管绩效和信任量表两方面探讨语义警报（包括语音警报、压缩语音警报、听觉图标和压缩听觉图标）与非语义警报（抽象耳标）对驾驶信任与接管效率的影响。考虑到高认知负荷会延长驾驶员的接管反应时间,因此同时使用认知负荷量表对接管绩效进行辅助衡量。结果 首先,与无听觉警报相比,语义警报与非语义警报类型都能显著增强驾驶员对自动驾驶系统的信任。其次,在语义警报类型中,与语音警报相比,听觉图标在接管性能上表现更优（P=0.000<0.001）。即便对语音警报和听觉图标进行压缩处理,压缩听觉图标的接管绩效仍优于压缩语音警报（P=0.000<0.001）。最后,非语义警报比语义警报方式接管绩效更佳,抽象耳标在本实验中表现出比语义警报更快的接管反应时间。结论 在驾驶接管过程中引入听觉警报是一种有效提升驾驶信任并减少认知负荷的设计策略。因此,自动驾驶系统在信息传递时应优化警报类型和呈现方式,以提高驾驶员的接管反应速度,从而保证系统的高效性和提升用户驾驶体验。     

智能汽车中基于信任的接管系统交互设计

目的 以Level 3级别自动驾驶汽车的接管系统作为主要研究对象,探究HMI设计对驾驶员在典型接管场景下的驾驶信任度的影响.方法 采取了文献查阅、案例研究、理论分析、用户研究、系统设计、实验评估等研究方法,基于驾驶信任度的理论模型,设计典型驾驶场景下的人机交互界面,增加驾驶员对接管系统的信任度,提高使用Level 3自动驾驶的安全性和舒适性.对HMI设计方案制作了关键原型和效果图,并在模拟驾驶器上进行了设计验证.结果 对方向盘进行灯带变化设计和中控信息基于信任的透明度设计,有效提高了接管场景下人对自动化系统的信任度,并提高了接管效率和用户满意度.结论 信任度是在用户与产品交互的过程中不断发展变化的,HMI设计应该考虑在交互过程中人机信任的因素.     

人机共驾中振动触觉预警对接管绩效的影响研究

在驾驶员视觉和听觉感官通道被车载信息系统广泛占用的背景下,刺激触觉通道的振动预警以紧急性高、唤醒度强、受干扰小等优点,成为一种潜在有效的接管预警手段。本文通过两个驾驶仿真模拟实验,对比了振动预警、视觉预警和手动驾驶下的驾驶绩效和眼动特征,探索了无视觉次任务和有视觉次任务时振动预警的有效性。结果表明,无论是否存在视觉次任务,振动预警都诱发了较快的反应时间、较大的接管紧迫度和较好的纵向车辆控制;然而,在横向车辆控制方面,振动预警不如视觉预警。对于视觉预警,在无视觉次任务时,驾驶员在接管时展示了较低的平均速度和较小的道路偏移值,表明接管的安全性较优。但是,在有视觉次任务时,视觉预警的最大纵向减速度和眼动特征都受到了负面影响,而对振动预警下的这两个指标影响较小。因此,振动预警在紧急接管场景或有视觉次任务干扰时具有较好的应用前景,可作为一种潜在有效的接管预警手段。本研究为L3级自动驾驶交互界面的设计优化提供了理论支撑和指导。     

自动驾驶汽车伦理、法律问题设计策略研究

由人工智能快速发展引起的自动驾驶汽车伦理和法律问题讨论已久,L3自动驾驶汽车即将面向市场,针对自动驾驶汽车的伦理、法律问题,车企需要提出设计策略,以满足各利益相关方的需求。首先梳理当前自动驾驶汽车面临的伦理及法律问题;其次结合当前自动驾驶技术条件及车企的实践活动,厘清L0-L5自动驾驶汽车的伦理、法律关系;最后提出L3自动驾驶汽车的设计策略。自动驾驶伦理问题的设计策略为,L0-L2自动驾驶不存在伦理问题,L3自动驾驶采用转移决策权的设计策略,L4自动驾驶采用限定运行条件的设计策略,当前还无法实现L5自动驾驶,对L5自动驾驶伦理问题可行的设计策略待后续研究。自动驾驶法律问题的设计策略为,L0-L2自动驾驶法律责任主体为人,L4和L5自动驾驶法律责任主体为车企(车),L3自动驾驶存在人机共驾的控制权(决策权)切换,其法律责任要视具体情况进行分析,提出了其法律责任的判定方法和设计策略。     

驾驶训练行车轨迹自动监测系统

在汽车驾驶训练中,经常需要直观、准确地反映驾驶者的驾驶技术,传统的人工监测方法有时不能满足实际需要。本文介绍一利以计算机控制为核心,监汕驾驶训练行车轨迹的自动监测系统,该系统可用于驾驶技术的训练及考核。根据测得的行车轨迹和标准轨迹的偏差,即能直观反映驾驶水平的高低,对驾驶技术中存在的问题也有一定的体现。另外,如和方向盘操作结合,则能够进行模拟驾驶的实验。行车轨迹自动监测系统的总体方案如下：在地面上设置两个靶标,车辆上设置两套自动监测装置,在监测点处分别自动跟踪瞄准两靶标,瞄准信息反馈到计算机进行…     

自动驾驶中基于透明度的人机界面设计研究

目的 选取自动驾驶中后方来车的典型场景,探究基于透明度人机界面（HMI）设计对驾驶员认知的影响。方法 采取文献查阅、场景分析、实验评估等研究方法,使用态势感知的透明度（SAT）理论模型,设计了该场景下的HMI界面,并在驾驶模拟器上进行了设计验证。结果 研究结果表明HMI透明度水平与驾驶员对系统的信任度呈正相关,但感知工作量无显著变化。另外,不同水平的透明度信息会影响驾驶员的态势感知能力,而驾驶员对当前情境的理解与信任度存在显著相关性。结论 HMI的透明度设计会从三个方面影响驾驶员的认知,分别是态势感知、工作负荷和信任度。因此在对人机界面进行透明度设计时,需要重点考虑对这些因素的影响。     

机动车场地驾驶自动考评系统研究

机动车场地驾驶自动考评系统是集视频图像处理、电测非电量、地磁检测、微波检测、光电检测、电子传感、加速度传感等多种技术于一体的场地驾驶考试自动评判与考试管理系统。文章阐述了场地驾驶自动考评系统工程设计、系统特征及其关键技术。本系统所使用的关键检测技术在智能交通领域将有着广泛的应用范围和实际意义。     

自动驾驶功能安全标准化研究

自动驾驶安全性问题是决定其发展的关键因素。当前,自动驾驶的发展面临着巨大的安全性挑战,包括信息安全、测试安全、功能安全等方面。产业发展,标准先行。本文将从道路车辆"功能安全"以及"预期功能安全"两个方面就自动驾驶功能安全相关标准研究工作展开讨论。     

自动驾驶与安全飞行

航空器驾驶舱自动化在提高驾驶舱效率,降低运行费用,改善飞行安全方面作了贡献。然而,自８０年代以来,民航安全的改善收效甚微,本文从安全的角度对自动化与飞行安全的关系进行了分析和讨论;     

电润湿电子纸的实时动态显示驱动系统实现

为了实现电润湿电子纸显示器实时播放视频,本文设计了DVI视频图像编解码系统加上FPGA时序控制的显示驱动系统。DVI系统负责获取信号源并进行图像编解码,FPGA负责视频图像数据的缓存处理以及驱动波形的控制。本文提出的多灰度动态对称驱动波形,可改善油墨分裂现象,并且在增加灰度等级的同时抑制电荷捕获现象。实验表明：该系统成功改善了油墨分裂、电荷捕获等问题,成功驱动1024x768分辨率的电润湿显示器跟随PC端进行实时视频播放,视频的帧率达到60帧/秒,像素的最高灰度达到15阶,满足电润湿电子纸动态显示视频的要求。     

汽车三维在线展示与虚拟试驾系统研究

目的针对在线汽车营销方式交互性、沉浸感差等问题,提升汽车网络化营销的交互体验性能。方法基于Unity3D平台,利用C#和My SQL数据库设计了汽车三维在线展示与虚拟试驾系统,采用显示层、应用层、数据层的三层体系结构,主要包含4个功能模块,分别为用户信息管理、汽车三维展示、虚拟试驾和试驾报告。依据SAEJ1100标准建立腿部空间测量模型,提出在虚拟试驾系统中腿部空间舒适性评价方法,并且基于实测数据构建虚拟试驾过程中的油耗预测模型。最终,建立较为真实的汽车试驾模型,同时确保试驾系统的流畅性和联机试驾的可操作性,实现系统的开发。实验验证系统的应用效果较好。结论汽车三维在线展示与虚拟试驾系统有效提高远程人机交互体验性能,为用户充分了解所选车型的特点和性能搭建了新型平台。     

What determines the take-over time? An integrated model approach of driver take-over after automated driving

In recent years the automation level of driver assistance systems has increased continuously. One of the major challenges for highly automated driving is to ensure a safe driver take-over of the vehicle guidance. This must be ensured especially when the driver is engaged in non-driving related secondary tasks. For this purpose it is essential to find indicators of the driver’s readiness to take over and to gain more knowledge about the take-over process in general.     

基于振动触觉感知研究的头戴预警设备开发设计

目的 在预警场景下应用振动触觉传递警报信号以弥补受损的感觉通道,探索头戴振动设备的合理形式,从而为头戴振动设备的工业设计提供指导.方法 围绕空间分布位置、时间和振动参数设置实验,研究振动触觉的特征,提出一种振动触觉系统.在实验一中,对头部进行触觉感知性测量以比较不同位置的灵敏性,确定振动作用于头部的适宜部位.在实验二中,组合不同的时间模式以及强弱程度形成7种振动模式,通过比较得出适于传达警报信息的触觉模式.基于实验结论,设计出一款应用于建筑工地场景下的工程预警头盔.结果 前额无毛区域与颞部中央区域感受性最灵敏;时间间隔短、强度高的振动模式更适于传达警报信息.结论 感知实验的结论为振动组件的布置和振动警报模式的参数设定提供了依据,并有效地被运用于针对具体场景的头戴设备设计中.     

电容式触觉传感器信号检测系统的设计

信号检测系统对电容式触觉传感器的分辨力、稳定性和信噪比都有重要影响.设计了一种基于PCap01电容数字转换芯片的电容式触觉传感器的信号检测系统,采用FPGA控制多路开关选通电容式触觉传感器的触觉单元并进行阵列式扫描,通过SPI通信读取PCap01的测量结果后通过USB通信将数据传输给上位机,在上位机中以三维柱状图和曲面图动态显示电容式触觉传感器表面的受力情况,系统的采样速率可达15帧/秒.实验结果表明,设计的信号检测系统可以满足电容式触觉传感器的需求,通过采集的数据可以获取电容式触觉传感器表面的受力信息.     

How to identify water from thickener aqueous solutions by touch

Water detection is one of the most crucial psychological processes for many animals. However, nobody knows the perception mechanism of water through our tactile sense. In the present study, we found that a characteristic frictional stimulus with large acceleration is one of the cues to differentiate water from water contaminated with thickener. When subjects applied small amounts of water to a glass plate, strong stick-slip phenomena with a friction force of 0.46 ± 0.30 N and a vertical force of 0.57 ± 0.36 N were observed at the skin surface, as shown in previous studies. Surprisingly, periodic shears with acceleration seven times greater than gravitational acceleration occurred during the application process. Finite-element analyses predicted that these strong stimuli could activate tactile receptors: Meissner''s corpuscle and Pacinians. When such stimuli were applied to the fingertips by an ultrasonic vibrator, a water-like tactile texture was perceived by some subjects, even though no liquid was present between the fingertip and the vibrator surface. These findings could potentially be applied in the following areas: materials science, information technology, medical treatment and entertainment.     

新型碳纳米管场致发射显示驱动电路的研究

采用碳纳米管作为发射源的场致发射显示器是一种新型的平板显示技术,文章研究一种碳纳米管场致发射显示器件的驱动方法。该方法灰度等级实现方法简单,大大降低了扫描电极频率,有效地解决了高压和高速度之间的矛盾,能够满足用丝网印刷制备碳纳米管阴极的场致发射显示器件驱动电压高的要求。     

山区铁路沿线泥石流次声监测预警方法

在了解国内外泥石流次声监测方法及技术的基础上,探讨了可同时记录信号过程的DBF-IS泥石流次声监测警报仪研制及其监测系统构建原理和方法。DBF-IS泥石流次声监测仪主要功能是监测、采集泥石流发生时的次声特征频率、主频振幅及持续时间等信息,该仪器便于安装和维护,适合山区铁路沿线泥石流监测预警。泥石流次声监测预警系统则是由次声监测终端及中心计算机系统组成,监测终端可同时发出灾害预警及进行信息传输;中心计算机系统实现监测点参数信息设置管理、数据通讯、数据处理及泥石流预警等功能。该山区铁路沿线泥石流次声监测预警系统能实现泥石流发生位置准确定位和大致发生规模,并根据监测到的泥石流次声信息及时向铁路相关部门发出预警信号,确保列车运营安全。