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.     

基于控制策略数据的ACC切入场景下HMI设计研究

目的 通过基于控制策略数据的智能汽车自适应巡航控制功能的人机界面设计研究、实践和评估,为自动驾驶汽车中的智能功能HMI设计提供参考方法和指导.方法 首先通过大量查阅文献资料,了解ACC功能在切入场景下的运行逻辑和控制策略参数.然后结合驾驶员操作及认知任务,抽离出汽车HMI中进行展示的数据信息.最后通过信息架构设计、基础元素设计和多屏互动方案设计等设计分析和实践,对切入场景下汽车多屏HMI进行设计.结果 对ACC功能切入场景下的设计方案进行了可用性测试评估,结果显示ACC的HMI设计方案逻辑清晰,有较高的可用性.结论 基于控制策略数据的HMI设计,能有效帮助设计人员进行复杂汽车智能功能的人机交互设计,提高HMI可用性.     

基于态势感知的汽车人机界面设计研究

目的 通过基于态势感知的智能驾驶汽车人机交互界面设计研究、实践与评估,为汽车人机界面设计提供指导.方法 以智能汽车自动巡航控制功能的切入场景为主要研究对象,通过文献查阅明确了驾驶员使用该功能的流程与应用场景.然后,介绍了态势感知相关理论模型,设计了不同状态下三层级的信息架构;最后,结合界面空间布局,进行了交互界面设计实践.结果 以态势感知的感知、理解、预测3个层级为基础,结合典型应用场景,分析了ACC功能中AR-HUD和W-HUD上的信息,通过信息架构设计、关键原型和典型效果图等设计实践对理论进行了可行性验证.结论 通过基于态势感知设计的人机交互界面能有效厘清信息的显示内容和过程,提高界面的可用性.     

基于认知负荷理论的车载HMJ设计策略研究

在驾驶环境中,人的认知资源和容量有限,当车载人机交互界面(HMI)信息量太大、交互逻辑过分复杂时,会造成用户认知失衡,增加安全风险。本文基于认知负荷理论,从车载HMI、驾驶员、车载HMI与驾驶员的交互三个维度出发,分析认知负荷的影响因素,提出了车载HMI设计策略,为车载HMI的设计提供一定的参考。     

驾驶态度对公交车驾驶员驾驶行为的影响:风险感知的调节作用

目的 本研究旨在考察公交车驾驶员驾驶态度与驾驶行为对公交车驾驶员驾驶行为的影响，并解释风险感知能力是否在二者关系中起调节作用。方法 使用危险行为态度量表、亲社会和攻击性驾驶行为量表和风险感知量表对310名公交车驾驶员进行测量。结果 与男性公交车驾驶员相比，女性公交车驾驶员更容易出现亲社会驾驶行为。公交车驾驶员对自身违反交通速度条例的态度、对他人粗心驾驶的态度和对酒后驾驶的态度赞成，对其亲社会驾驶行为具有显著的负向影响。风险感知在危险行为态度对公交车驾驶员亲社会驾驶行为和攻击性驾驶行为的影响过程中均发挥了调节作用。结论 风险感知在驾驶态度对公交车驾驶员驾驶行为的影响中起调节作用。     

检测反应任务(DRT)在驾驶员认知负荷研究中的应用和发展

随着信息技术的普及和进步,驾驶员对各种类型的车载信息系统和移动智能终端应用使用越来越普遍。在为驾驶员带来便捷的同时,这些信息系统和终端应用也会占用驾驶员较多的认知资源,进而造成驾驶分心,影响驾驶安全。然而,直接测量某一项任务对驾驶员认知负荷的占用具有较高难度。本文介绍的检测反应任务(Detection Response Task,DRT)是一种近年来国际上广泛采用的驾驶员认知负荷间接测量方法,对认知负荷的变化具有较高的敏感性,其主要形式包括远程式视觉检测反应任务(Remote DRT)、头戴式视觉检测反应任务(Head-mounted DRT)与触觉检测反应任务(Tactile DRT)三种。文中详细描述了这三种检测反应任务的呈现方法、在不同场景中的使用范例,以及重要参数的设计原则等,并对不同方法和不同场景中使用的优缺点进行了对比。最后,论文对检测反应任务未来在更多领域的拓展应用进行了展望。     

驾驶员风险认知研究进展

驾驶中的风险认知是对交通情境中潜在客观风险的主观体验。研究发现,提高驾驶员的风险认知水平对促进安全驾驶行为、降低交通事故率有着重要意义。本文介绍了相关理论、研究方法以及国内外研究动态,并对国外为提高驾驶员风险认知水平所展开的培训进行了简要探讨。     

面向复杂交互情境的汽车人机界面设计研究

在对复杂人车交互情境下,人车交互的主要认知问题分心、驾驶负荷和情境感知进行分析的基础上,针对显示和控制2个人机交互设计基本问题,分析了汽车人机界面中的多通道显示和自然交互模式设计问题,并通过正在进行的概念电动汽车的人机界面设计案例进行验证应用。     

中德驾驶员驾驶愤怒行为比较

目的采用中文版与德文版Driving Angry Scale（DAS）对中国大陆与德国驾驶员进行施测,比较中德两国驾驶员驾驶愤怒水平的差异。方法将DAS分别翻译为中文与德文,通过纸质问卷发放以及网络调查的方式对259名中国大陆的驾驶员与472名德国驾驶员的愤怒驾驶水平进行测量。结果中国驾驶员的驾驶愤怒概念与13项目6维度模型拟合较好,德国驾驶员的驾驶愤怒概念则与14项目6维度模型拟合较好;中国驾驶员总的驾驶愤怒水平要显著低于德国驾驶员,且中国被试随着年龄的增加,驾驶愤怒水平也在增加;德国驾驶员的驾驶愤怒水平则是随着年龄的增加而减少,且随着驾龄增加而减少。结论中国驾驶员的＂驾驶愤怒＂概念与原6维度模型有较大差别,而德国驾驶员的＂驾驶愤怒＂概念组成则与原先的6维度模型差别不大。     

考虑信息透明度影响的智能高铁驾驶人机界面可视化设计研究

目的 驾驶界面的信息透明度是影响司机有效监督和接管智能高铁的关键设计特征。针对透明度信息增加带来的负面影响,提出智能高铁驾驶界面透明度信息的可视化设计方法。方法 采用文献调研分析方法,分别对机器人、民防、核能、航空航天等领域的文献进行检索和分析,系统梳理透明度信息的类型、认知任务影响和可视化设计方法;分析智能高铁弹出故障界面的透明度信息,指出目前界面中存在的问题和不足,即任务流程和判断逻辑的视觉呈现不佳,告警信息紧急程度和恢复状态信息缺乏;提出基于逻辑流程图和颜色编码的可视化设计方案,并通过用户实验进行验证。结果 发现逻辑流程可视化设计在提升情境意识、任务绩效和降低认知负荷方面有较好的作用。颜色编码可视化设计的有效性取决于是否有逻辑流程的呈现,在没有逻辑流程时,可能会降低操作正确率。结论 可视化设计有助于降低透明度信息对认知负荷和任务绩效的负面影响,实现智能高铁的高质量人机协同驾驶。     

情境意识理论在驾驶界面设计中的研究现状与展望

目的 针对列车驾驶自动化和智能化的发展带来驾驶界面信息量大增,司机工作转变为信息监控和决策后,带来的心理负荷明显上升且情境意识下降等问题,梳理情境意识理论在智能驾驶界面设计中的研究现状,并对下一步研究进行展望。方法 进行文献分析,整理情境意识理论的研究现状和进展,从情境意识与自动化驾驶界面设计、显控界面图文信息、工作负荷、自动化下的人机交互四个具有智能化驾驶界面显著特征的相关设计应用的研究入手,对相关研究成果进行了综述。结论 分析了目前的研究现状和发展方向,提出了应加强对智能化背景下司机的驾驶人机交互认知特征、驾驶情境意识的表现特征及视觉策略、基于情境意识增强的智能列车驾驶界面可视化设计方法等方面的研究。     

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。     

系统透明度信息对人机信任和协同决策的影响

目的 以信号检测论为切入点,探究将系统可靠性信息进行透明化设计后,其在不同系统可靠性和风险情境下对操作者的信任水平和对人机协同绩效的影响。方法 采用2（透明度）×2（风险）×3（可靠性）被试内设计,通过TNO信任任务收集了32位被试的数据,记录各条件下对自动化系统的信任水平、判断标准倾向和人机协同绩效,并对数据进行重复测量方差分析。结果 在不同可靠性水平和风险情境下,透明化设计产生的效果不同。相对于低透明化设计,当自动化系统可靠性较高时,高透明化设计可显著提升操作者对系统的主观信任评分、屈从率,更接近最优判断标准,带来更高的正确率增益、更小的人机最优绩效差异。风险水平影响人机协同绩效,高风险下的人机协同绩效显著低于低风险下人机协同绩效,并且当系统可靠性高时,操作者在高风险下对系统的屈从率、正确率增益较低风险下均显著下降。透明化设计可以改变不同风险下操作者的信任行为和绩效。高风险下,高透明度可显著提升操作者对系统的屈从率,减小与人机最优绩效的差异。结论 透明化设计有利于提高操作者的人机信任适配水平、优化决策判断标准、促进人机协同绩效的提升,尤其在系统高可靠性和高风险情境下,透明化设计的优...     

飞机座舱数字信息界面交互设计与情境意识研究综述

目的 飞机座舱作为飞机安全高效运行的中枢,对座舱数字信息界面进行合理设计能够提升飞行员处理飞行数据信息及决策的情境意识水平,减少人为因素出错,提升飞行安全。方法 对现有民用飞机及战机座舱的主飞行显示器(PFD)、头盔显示器(HMD)、全景座舱显示器(PCD)等数字信息人机界面设计研究进行梳理和归纳,总结飞机座舱人机交互设计的发展规律和未来发展趋势。结论 从国内外研究综述表明,通过“机”的数字界面信息表征设计和“人”的情境感知、认知工效、认知体验研究,可以加强人机沟通与人机协作,改善飞行员获取飞机信息、判断与决策的认知绩效,有利于飞行员高质量完成飞行任务。     

基于卡诺与四象限模型的商业智能系统界面设计

目的为了准确识别敏捷开发场景中满足用户期望的商业智能系统人机界面设计需求,为其界面设计提供有益的借鉴方法。方法首先,采用用户访谈与用户旅程地图的方法获取商业智能系统人机界面的用户需求,提炼为设计需求后应用卡诺模型实现需求属性分类。然后结合用户满意度指数的计算结果构建四象限图,获取不同需求对用户的重要影响程度,并识别界面设计中的用户重要需求。最后,根据用户重要需求识别的结果来合理地分配设计资源,展开具体的界面设计。结论以商业智能系统人机界面设计为例进行研究,结果表明在敏捷开发场景中综合应用卡诺模型与四象限模型的方法,能够有效指导界面设计,提升设计师的开发效率与用户体验的满意度。     

数字化背景下汽车仪表盘界面设计研究

目的研究汽车数字化仪表盘界面因素对驾驶员驾驶体验的作用和影响。方法分析现有汽车仪表盘的研究现状和问题,选取5个具有代表性的样本,从仪表盘样式、整体布局、信息架构、基本信息列表4个方面,同时搭配色彩比例、风格类型进行纵向与横向分析研究。结论通过对选取的5个样本的研究和分析,提出在数字化汽车仪表盘的设计过程中,遵循布局简洁、色彩准确、体验丰富的设计规律,具有重要的实践意义和价值。     

基于WSR的塔机驾驶室空间布局优化设计研究

目的 为提高现有塔机驾驶室布局的工作效率和舒适性,提出塔机驾驶室布局优化设计方案。方法 采用WSR方法,从物–事–人三个维度系统梳理各部分要素之间的关联性,在物理层面将驾驶室划分为操作视野区、控制区、生活区,在事理层面将驾驶员的行为流程划分为工作行为和生活行为,在人理层面将驾驶员的需求划分为生理需求和心理需求,剖析每个层面的问题,提出设计要点,建立塔机驾驶室空间布局优化设计方案。最后,采用JACK人机仿真方法,对驾驶视野可视性、驾驶员坐姿上肢可达性、驾驶员的操纵姿势舒适性三方面验证人机因素合理性;使用量表评分调查驾驶室空间布局设计方案的满意度评价。结论 通过物理、事理、人理三个维度详细全面的分析,得出塔机驾驶室布局优化设计要点,对现有塔机驾驶室的空间布局要素合理划分和优化设计,使其空间得到有效利用,进一步提升驾驶员的易操作性、舒适性、流畅性。验证了WSR方法对塔机驾驶室空间布局设计分析是有效的分析方法,为相关设计分析提供一定参考。     

基于情境感知的车载信息娱乐系统交互设计研究

目的从用户的生活习惯入手,了解用户驾驶出行的目的,以及在驾驶出行的场景中各种情境影响因素、遇到的问题,结合情境感知的技术,让用户在驾驶环境中更加自然地与车载产品进行交互。方法通过观察、访谈和问卷调查等方法,对白领用户出行这一问题进行定性和定量分析,总结出了关于驾驶出行的故事情境。并通过卡片分类、任务优先级排序等方法,得到行程管理、安全保障、信息传达、情绪舒缓和沟通分享这五大类任务,建立了基于情境感知的车载信息娱乐系统的设计模型,结合工作坊定位了"途易"车载信息娱乐系统的设计方案。结论在理论方面,提出了基于情境感知的车载信息娱乐系统的设计策略;在车载端的交互形式方面,提出了结合屏幕边缘的物理参考做屏幕分区域的定向手势滑动切换功能;在驾驶出行的流程上,考虑确定了车载端、手机APP和微信小程序3个模块的设计。     

基于人机工程的踏板电动车儿童安全座椅设计

目的 针对近年来儿童乘坐电动自行车频发伤亡事故的现状,研究现有电动车儿童安全座椅不合理的人机关系;从安全性、易用性的角度出发,为儿童安全座椅提供设计依据。方法 采用人机工程学理论,综合分析了儿童安全座椅的人机工程学因素;运用产品设计中人体尺寸的应用原则,对儿童安全座椅进行了安全、合理的人机尺寸设计;使用调查法对儿童安全座椅的使用场景与使用方式进行了调研,得出了儿童安全座椅须符合人机工程学的功能与结构设计要求;依据儿童的生理和心理特征,对造型要素进行了分析。结果 从可调节性、便携性、安全性等方面展开了研究,得出了儿童安全座椅的合理尺寸与结构设计要求,基于儿童的心理与生理特征,得出了安全座椅的造型设计要求。结论 以踏板电动车为例,进行儿童安全座椅的创新设计实践,实现以人为中心,安全、舒适、便携的人机关系。