【摘要】：近年來,車載信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展,在極大豐富了駕駛員駕駛體驗(yàn)的同時(shí),也在不同程度上占用了駕駛員的認(rèn)知資源,引起駕駛分心。在這種復(fù)雜的信息系統(tǒng)下,如何有效地管理信息的復(fù)雜性,進(jìn)一步提高駕駛安全成為車載信息系統(tǒng)亟待解決的關(guān)鍵性問題。目前,將AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù))和HUD(平視顯示技術(shù))融入到車載信息系統(tǒng)中的新型交互方式,正受到廣泛關(guān)注。它將各車載信息疊加到真實(shí)的駕駛場景中,在滿足復(fù)雜任務(wù)需求的同時(shí),又提高了駕駛安全。因此,研究AR-HUD輔助駕駛系統(tǒng)對駕駛行為的影響,對車載信息系統(tǒng)如何有效地管理信息復(fù)雜性、提高駕駛安全以及未來的發(fā)展具有重要意義。(1)本文基于實(shí)際跟車調(diào)研和訪談法的定性研究方法對典型用戶的駕駛情境進(jìn)行研究,深入挖掘AR-HUD輔助駕駛系統(tǒng)的用戶需求,并據(jù)此完成系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì),包括信息定義、模塊構(gòu)建以及視覺符號設(shè)計(jì)。(2)基于動(dòng)態(tài)視頻法的實(shí)驗(yàn)方法,以日間與夜間兩種天氣條件下五種典型的危險(xiǎn)駕駛情境為刺激材料,借助眼動(dòng)儀完成了AR-HUD輔助駕駛系統(tǒng)對駕駛行為影響的分析實(shí)驗(yàn)。(3)綜合采用描述性統(tǒng)計(jì)、箱線圖、折線圖、非參數(shù)檢驗(yàn)等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,得到了系統(tǒng)對駕駛員在駕駛過程中的眼動(dòng)行為、危險(xiǎn)反應(yīng)時(shí)間指標(biāo)的影響結(jié)果。借助李克特量表,分析了實(shí)驗(yàn)前后不同背景的被試者對該系統(tǒng)的主觀評價(jià)。同時(shí),基于層次分析法,建立AR-HUD系統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)體系,對系統(tǒng)的有效性進(jìn)行綜合評價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在眼動(dòng)行為方面,AR-HUD系統(tǒng)能顯著提高夜間駕駛情境下被試者對危險(xiǎn)興趣區(qū)域的關(guān)注程度,降低處理危險(xiǎn)駕駛情境信息的難度,減少認(rèn)知負(fù)荷;在反應(yīng)時(shí)間方面,系統(tǒng)能顯著降低駕駛員對危險(xiǎn)駕駛情境的感知時(shí)間,從而更迅速的對危險(xiǎn)情境作出反應(yīng)�；趯哟畏治龇ǖ姆治鼋Y(jié)果表明,AR-HUD系統(tǒng)能有效改善駕駛員的駕駛行為,且夜間效果比日間更為顯著。本課題的研究,驗(yàn)證了AR-HUD技術(shù)在提高駕駛安全、改善駕駛行為方面的作用,有利于解決車載信息系統(tǒng)當(dāng)前所面臨的問題,為車載信息系統(tǒng)的未來發(fā)展提供了新的方向。
【圖文】：

信息模塊構(gòu)建和界面視覺設(shè)計(jì)。.1 汽車人機(jī)交互界面視覺與顯示設(shè)計(jì)研究.1.1 汽車信息顯示的發(fā)展汽車信息顯示的核心是儀表板，在上百年的發(fā)展過程中，已經(jīng)經(jīng)歷了 4 個(gè)的階段。起初的界面信息是通過帶有刻度的儀表盤以及指針進(jìn)行顯示的，屬械式。上世紀(jì) 90 年代，電子技術(shù)開始在汽車上的應(yīng)用，真空熒光顯示器（VFD液晶顯示器（LCD）開始用于汽車信息的顯示。薄膜場效應(yīng)晶體管（TFT）顯示器在 2005 年第一次在汽車上使用，此后便一直受到青睞[28]。近幾年來動(dòng)汽車技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)字顯示逐步成為汽車人機(jī)交互界面視覺顯示的主向。除去在中控、儀表上顯示各類行車信息，還可以將各類信息直接投影到駕前方的視野中。如圖 2-1 所示，為平視顯示技術(shù)的主要原理[28]。

圖 2-2 狀態(tài)信息顯示界面布局警示信息模塊中的警示符號，雖然并非處于常顯狀態(tài)，但當(dāng)其出現(xiàn)時(shí)，則需要引起駕駛員充分的注意。因此，其圖標(biāo)的設(shè)計(jì)需要具有易讀性，使駕駛員在看到警示圖標(biāo)時(shí)能立刻理解警示圖標(biāo)的含義并做出相應(yīng)的反應(yīng)。為了不增加駕駛員的認(rèn)知負(fù)荷，導(dǎo)航信息的圖標(biāo)也應(yīng)該越簡單越好，因此本系統(tǒng)基于現(xiàn)有的道路交通標(biāo)志設(shè)計(jì)了導(dǎo)航信息的圖標(biāo)，在擋風(fēng)玻璃上的實(shí)時(shí)導(dǎo)航信息出現(xiàn)之前給駕駛員以警示。當(dāng)有電話接入時(shí)，娛樂信息模塊系統(tǒng)會(huì)在右下角顯示來電人的名字或者號碼，駕駛員通過手勢操作完成接掛電話的操作，，以使駕駛員在駕駛過程輕松完成接電話的任務(wù)，有效地減少駕駛員因低頭而導(dǎo)致的駕駛分心。如表 2-6 和2-7 所示為 AR-HUD 系統(tǒng)狀態(tài)信息界面出現(xiàn)的警示信息和導(dǎo)航信息圖標(biāo)。當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)警示信息時(shí)，各圖標(biāo)按圖表中的排列順序由左到右依次排列。警示信息模塊 導(dǎo)航與娛樂信息模塊
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.6;U491.25

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