研究人员设计新型交互方向盘 提升半自动驾驶表现
盖世汽车讯 据外媒报道,密歇根大学工程学院(University of Michigan Engineering)与丰田研究所(Toyota Research Institute)的研究人员发现,一种能够实现驾驶员与自动驾驶模拟系统之间“协商”的特制方向盘,可提升驾驶表现以及驾驶员对自动驾驶功能的信任度。

图片来源:密歇根大学工程学院
通常,半自动驾驶车辆的驾驶员主要通过蜂鸣声和闪烁的警告屏幕获取信息;当驾驶员不同意计算机的决策时,往往需要与方向盘“较劲”。这种状况常导致困惑和压力增加,甚至可能促使驾驶员关闭本应有益的辅助系统。
“为了改善驾驶员与自动化系统之间的沟通,我们在方向盘的10点钟和2点钟位置增设了两个触觉反馈区;这些区域能够通过扩张或收缩来传达自动化系统的意图,”该研究的第一作者、机器人学博士生Hannah Báez说道。这项研究发表期刊在《人因工程学》(Human Factors)上。
“驾驶员可以通过挤压这些触觉反馈区来表达对自动化系统的赞同或反对,从而在系统执行动作前与系统进行协商,以化解潜在的冲突。”
通过方向盘进行交互协商
研究团队让驾驶员参与了一项仿真实验,要求他们在模拟场景中通过即将到来的弯道。驾驶员与自动驾驶系统对转弯方向的意图可能一致,也可能存在分歧;此外,模拟系统还会在上述任一情况下突然设置障碍物。
当驾驶员接近弯道时,半自动驾驶系统会充气膨胀方向盘左侧或右侧的触觉反馈区域,以提示系统计划的转弯方向。如果驾驶员不同意该方向,可以通过挤压方向盘的相应部位来表达异议,从而协商确定新的转弯方向。若驾驶员预定的行驶路径上出现障碍物,方向盘位于障碍物一侧的区域便会产生脉冲振动,以此向驾驶员发出警示。
与不提供信息或仅单向显示意图的方案相比,这种双向交互系统展现出了明显的优势。
“我们发现,当驾驶员通过触觉反馈与自动系统进行‘交互协商’时,其驾驶表现更佳,”密歇根大学机器人学教授、该研究资深作者Brent Gillespie表示,“驾驶员展现出了更平顺、更精准的行驶轨迹,与自动系统的对抗减少,刹车频率降低,且对自己的操控更有信心。”
这种交互协商界面还减轻了驾驶员的负担;参与者反馈称,他们在驾驶过程中所付出的努力、感到的挫败感以及身体上的负荷均显著降低。
增强对自动驾驶系统的信任
另一项重要发现是:当自动驾驶系统出现失误(例如漏掉障碍物或发出误报)时,相比传统的单向通信方式,交互式协商界面能让驾驶员更快地恢复对系统的信任。研究人员认为,这是因为驾驶员与系统更像是一个协作团队,双方沟通更顺畅,决策过程更透明,且能根据反馈进行调整,而不只是轮流掌控车辆。
尽管协商系统有助于恢复信任,但研究团队也注意到,部分驾驶员在协商成功后会产生过度信任的倾向,这凸显了针对此类系统中的信任问题开展进一步研究的必要性。
尽管目前与自动驾驶车辆的交互通常仅限于单向信息传递,但这项研究表明,若能让驾驶员与自动驾驶系统通过双向对话充分交流意图、共识及行动,将带来潜在益处。
欢欢@盖世汽车供应链
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