智慧出行 | ADAS體驗設計的多維度剖析

MOMOUX 2018-08-09

一.ADAS應用定位與發展趨勢

福彩3d字谜图迷总汇 www.docjkd.com.cn 實現自動駕駛一直是人類孜孜以求的美好愿景,早在1900年前就有人提出這個大膽的想法,現今依舊有很多人在為實現它而不斷努力著,但是,真正的無人駕駛時代還沒有到來,例如福特預言2030年前80%的汽車仍然是非自動駕駛汽車(AV),這也就意味我們仍要在駕駛過程中有一定的操控,距離全自動駕駛仍有一段距離。事實上,交通道路事故一直是我們的社會問題,據數據統計,每年有100多萬人死于道路交通事故,其中人為錯誤(如出現視線盲區、左右變道超車、路面突現障礙物等)引起的事故占很大的比重,因此ADAS的存在舉足輕重。ADAS是Advanced Driver Assistance System的簡稱,也就是高級駕駛輔助系統,其原理是利用安裝在車上的各式各樣傳感器收集數據,并結合地圖數據進行系統計算,為駕駛員的主要駕駛任務提供支持,如幫助駕駛者預判可能發生的危險,保證行車的安全性,以及通過主動穩定或操縱汽車來通知并警告駕駛員,提供行動反饋,增加舒適度并減少駕駛員的工作量。

為了更清楚地了解ADAS是如何實現輔助駕駛,MOMOUX進行了全面梳理。首先我們需要先弄明白ADAS有哪些主要構成要素,如圖所示,我們從車頭、駕駛艙、側身、車尾依次進行介紹,車頭部分主要是:自適應巡航控制(ACC)、前車碰撞預警、防抱死制動系統、交通標識識別、緊急制動輔助系統等;駕艙內主要是:錯誤的駕駛警告、抬頭顯示、夜視系統等;側身主要是:360度環視系統、車道偏離預警系統;車尾主要是:后方碰撞警示系統、停車輔助系統。

ADAS對駕駛者輔助具有重大意義,它在不同時期內提供駕駛者不同的駕駛輔助。自動駕駛不是一步實現,而是不同等級迭代式發展,目前汽車自動駕駛的水平主要處于L2—L3階段,這兩個階段是實現車輛自動駕駛重要的過渡,預計占據的時間會比較長,到2030年時,汽車就可以實現L5(完全自動駕駛),此時不再需要駕駛輔助,這也意味著當實現完全自動駕駛時,ADAS將會被淘汰。

圖片來源:Goldman:Sachs Investment Research

下面是根據NHTSA和SEA的分級,給出的具體各個階段實現的功能:在L0的無自動化階段,ADAS僅提供駕駛預警;在L1階段,能夠提供部分單一功能的駕駛支持;在L2階段可通過組合L0和L1的功能達到部分自動化;L3達到有條件的自動化;L4與L5達到自動駕駛階段。

二.現階段ADAS的體驗問題

雖然ADAS可能會隨著自動駕駛更高等級的全面運用而被代替,但是MOMOUX認為現階段我們仍需關注ADAS在駕駛過程中的使用情況,根據SBD的調查顯示,高比例的ADAS用戶經常將其關閉,尤其是關閉前方碰撞警告以及車道偏離警告,其數據分別高達59%和57%。
為什么人們要關掉ADAS?針對這一問題,SBD做了大量的用戶調研得出三個關鍵原因,包括人格類型、環境和體驗。多達64%駕駛者關掉ADAS是由于自身的人格類型,他們對自己的駕駛技術相當自信,他們認為:“我可以靠自己控制自己的車”。同時環境也是影響ADAS關掉的原因,有16%駕駛者認為在其開車環境下并無開啟ADAS的必要。而在剩余的25%——體驗維度上,駕駛者往往覺得ADAS導致他們容易分心,不夠專注。


圖片來源:SBD Automotive


以上所有的數據都反映了ADAS使用率低的現實,事實上,我們無法決定駕駛者的性格或其開車環境,但是作為設計師的我們可以發揮自己同理心的優勢,從體驗的角度入手優化整個ADAS的設計,通過調研我們發現,由于ADAS體驗不佳,用戶很容易產生對ADAS技術的不信任感,進而關閉ADAS。由此我們總結出ADAS的不良體驗表現在以下幾個方面:

a、反饋信息不在駕駛員的視野內

反饋信息并不在明顯位置,容易被用戶忽略


b、ADAS信息未整合分組

ADAS信息分布在中控和儀表盤上,過于分散。

c、安全信息反饋缺少優先級排序

系統的安全反饋沒有優先級順序,當有多個情況需要處理時,用戶往往會不知所措。

d、缺乏上下文的情景提示

人在駕駛中的信息獲取、理解、決策、操控的過程是需要基于情境意識進行判斷,具體是指人對所處的狀態和周圍的環境有一個正確的感知。航天等領域的操作很多時候都是自動的,時間長了,人就不知道當下在干什么了,當突然需要決策操作按鈕時,決策失誤、操作延遲等問題導致了事故。當汽車自動化程度越來越高時候,情景意識就是很嚴重的問題。當人在車里即使不用自己開,他也需要情境意識,如果喪失了情境意識,最簡單的操作也可能出錯。

e、HMI設計不一致(例如,圖標和顏色選擇)

有的汽車在設計時,其車道偏離警告線采用的是橙色,代表其是開啟的,而在做ACC設計時,又用了橙色來代表其是關閉的,顏色的混用會讓用戶感覺到迷糊,易導致用戶誤用。

f、ADAS使用學習成本高

許多用戶反映用戶手冊晦澀難懂,并且ADAS功能操作復雜、按鍵多、不易理解,導致用戶不敢輕易使用,擔心操作出錯。

g、同個控件存在不同的功能定義

同個控件有時會存在不同的功能,用戶在使用時往往只記住最高頻操作的功能,忽略了埋藏的功能,在需要使用時無法找到造成不知所措。

三.ADAS的體驗設計維度

基于當前ADAS存在的諸多問題,MOMOUX從ADAS的全局體驗角度進行了如下的分析和思考。

1、HMI在人車交互中的定位

ADAS輔助駕駛其實是駕駛者與車載系統共同駕駛,人與車之間的交流尤為重要,而HMI(人機界面)則是人車兩個駕駛員信息交流的載體。ADAS處于自動駕駛級別中的L0-L2階段,其駕駛主體主要是人,因此ADAS必須準確地告知駕駛員汽車的狀態和必要的操作。隨著自動駕駛級別的升級,操作的主體將變為系統,系統向駕駛員傳達的信息元素將大量減少。因此,HMI設計正是ADAS獨有的重要概念。

2、ADAS中HMI的人因關系 

在研究ADAS中的HMI元素時,要著重考慮到人的因素。即使在自動駕駛的時代也離不開人的操作,從現在的航天、航空、核電系統可以發現,飛機大部分時間是在自動飛行,汽車的自動化程度遠遠低于飛機,可是飛機仍然沒能離開駕駛員。即使在自動化程度非常高的航天系統和核電系統,操作人員依然是最重要的。而且航天系統和核電系統發生事故的最大原因,也往往是人的問題。因此,在ADAS的HMI設計中要著重考慮人機交互的過程。

3、駕駛者的信息獲取

在設計之前,我們要了解人在駕駛過程中如何獲取信息。是通過對周圍環境進行數據采集,然后加工處理進行決策采取行動、操作車輛。駕駛員在開車的過程中,主要的注意力會集中在道路上,接受信息的能力有限。所以,在HMI的設計中,要盡可能的考慮到駕駛員對于信息的接受能力和行車安全等因素,要考慮到接收信息、處理信息和反饋信息的過程中,有沒有和駕駛任務本身形成沖突,一旦形成沖突,就會占用用在駕駛上的認知資源,很可能會導致行車事故。在將信息從ADAS系統傳達給駕駛員時,必須根據其信息內容,設計最合理和易于理解的視覺和聽覺指示。其信息可以通過物理方式、視覺的顏色和面積、聲音的大小和頻率等去傳達。

最初的汽車儀表大多是簡單的機械類型,如速度表、轉速表、方向指示器、各種警示燈。然而,隨著汽車電子設備的發展,有必要告訴駕駛員更多信息,例如在汽車導航監視器上顯示周圍環境信息等。特別是在ADAS的HMI設計中,駕駛員必須正確理解來自汽車系統傳輸的信息,以免對駕駛操作產生負面影響。這時就要考慮到信息的特征并采用適合它的視覺或聽覺方式進行傳遞。

4、基于ADAS的HMI體驗設計關注點

a.盡量減少駕駛員視線離開道路的時間

·在駕駛員的視野范圍內展現信息

·盡量在接近方向盤的范圍內操作

·高頻使用的功能應該用按鍵來激活

b.對傳輸信息進行分類

從ADAS系統傳輸到駕駛員的信息可根據其緊急程度和嚴重程度分為以下三個級別:

·信息供應:傳輸正常的交通狀況和道路環境。

·信息標注:危險預警,請駕駛者注意。

·信息報警:當危險狀況提升,指示回避操作。


Super Cruise的三級預警安全機制

c.關注信息傳輸的方式

例如,當設計諸如FCW和ABS的防撞功能時,駕駛員必須正確地理解碰撞的緊急程度、到前車的距離和車輛速度的信息含義?;謁峁┑男畔?,有必要根據信息的緊迫性和重要性來選擇是視覺或聽覺的信息指示方法,以便駕駛員能夠適當地控制制動踏板和轉向。如果不以這種方式決定視聽顯示的物理特性,則可能引起駕駛員錯誤接受系統傳達的信息,并進一步導致錯誤控制踏板等操作。

在操作時間有限的情況下,例如遭遇汽車碰撞,視覺指示的時間有限,所以可以通過聲音信號立即通知信息,來告知正確的駕駛行為。我們要盡量選擇一種將情況的嚴重性和緊急性適當地傳輸到HMI的方法。

d.駕車熟練度和駕駛者年齡對HMI的影響

駕駛中遭遇到碰撞和交通事故畢竟是特殊情況,并且駕駛員對緊急情況的響應程度會有所不同。在非特殊情況下,駕駛員可能無法了解ADAS系統如何運行和傳達信息。即使對于不了解的緊急情況知識的駕駛員,HMI也需要被設計得能夠被快速理解并幫助采取行動。

在設計ADAS的HMI(人機界面)時,有必要考慮駕駛員年齡的問題。特別是對于老年人來說,駕駛過程中處理信息的數量和速度往往低于年輕狀態。因此,考慮到更廣闊的用戶群體,HMI每一次呈現的信息量要有所限制,或者根據信息的嚴重程度或緊急程度進行傳遞。

5、駕駛者的狀態管理

駕駛員狀態管理是現在ADAS中的重中之重。駕駛員狀態管理可以更好地預警,防止碰撞提升安全。這里通常通過檢測:駕駛行為、生理測量、視覺注意、情緒、環境信息、車輛操作、駕駛風格等指標,來幫助了解駕駛狀態。

駕駛員的狀態在駕駛模式切換的過程中顯得尤為重要,即在半自動階段的人駕駛和自動駕駛之間切換的場景。我們了解到,很多事故會發生在接管過程中,比如說谷歌的多起事故是發生在駕駛模式切換時的。解決方法包括駕駛人狀態監督與調節,模式切換安全性評價,還有HMI預警設計。


Super Cruise配備的駕駛員注意力保持系統

 

MOMOUX(墨默體驗設計咨詢)作為數字駕艙體驗設計服務商,應用全局融合體驗設計思維,為合作伙伴提供極致自然的HMI交互設計及符合品牌DNA的視覺創新。在設計過程我們需要深入的了解行業技術的應用與發展,在創新的起始解讀給予設計師更客觀的信息導入。本文從體驗設計維度對現階段的ADAS應用情況進行剖析,總結其體驗設計的不足之處,并提出ADAS的體驗設計必須關注點。未來駕駛出行的安全與體驗是永恒的話題,以此拋磚引玉,歡迎留言交流!

 

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