ADAS應(yīng)用定位與發(fā)展趨勢(shì)
實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛一直是人類(lèi)孜孜以求的美好愿景，早在1900年前就有人提出這個(gè)大膽的想法，現(xiàn)今依舊有很多人在為實(shí)現(xiàn)它而不斷努力著。但是，真正的無(wú)人駕駛時(shí)代還沒(méi)有到來(lái)。
例如：福特預(yù)言2030年前80％的汽車(chē)仍然是非自動(dòng)駕駛汽車(chē)（AV），這也就意味我們?nèi)砸隈{駛過(guò)程中有一定的操控，距離全自動(dòng)駕駛?cè)杂幸欢尉嚯x。
事實(shí)上，交通道路事故一直是我們的社會(huì)問(wèn)題。
據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：每年有100多萬(wàn)人死于道路交通事故，其中人為錯(cuò)誤（如出現(xiàn)視線(xiàn)盲區(qū)、左右變道超車(chē)、路面突現(xiàn)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(jiǎn)稱(chēng)，也就是高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)，其原理是利用安裝在車(chē)上的各式各樣傳感器收集數(shù)據(jù)，并結(jié)合地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)算，為駕駛員的主要駕駛?cè)蝿?wù)提供支持。
如：幫助駕駛者預(yù)判可能發(fā)生的危險(xiǎn)，保證行車(chē)的安全性，以及通過(guò)主動(dòng)穩(wěn)定或操縱汽車(chē)來(lái)通知并警告駕駛員，提供行動(dòng)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(shí)現(xiàn)輔助駕駛，MOMOUX進(jìn)行了全面梳理。首先我們需要先弄明白ADAS有哪些主要構(gòu)成要素，如圖所示：我們從車(chē)頭、駕駛艙、側(cè)身、車(chē)尾依次進(jìn)行介紹。
車(chē)頭部分主要是：自適應(yīng)巡航控制（ACC）、前車(chē)碰撞預(yù)警、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、交通標(biāo)識(shí)識(shí)別、緊急制動(dòng)輔助系統(tǒng)等；
駕艙內(nèi)主要是：錯(cuò)誤的駕駛警告、抬頭顯示、夜視系統(tǒng)等；
側(cè)身主要是：360度環(huán)視系統(tǒng)、車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)；
車(chē)尾主要是：后方碰撞警示系統(tǒng)、停車(chē)輔助系統(tǒng)。
ADAS對(duì)駕駛者輔助具有重大意義，它在不同時(shí)期內(nèi)提供駕駛者不同的駕駛輔助。自動(dòng)駕駛不是一步實(shí)現(xiàn)，而是不同等級(jí)迭代式發(fā)展。目前汽車(chē)自動(dòng)駕駛的水平主要處于L2—L3階段，這兩個(gè)階段是實(shí)現(xiàn)車(chē)輛自動(dòng)駕駛重要的過(guò)渡，預(yù)計(jì)占據(jù)的時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)。
圖片來(lái)源：Goldman：Sachs Investment Research
下面是根據(jù)NHTSA和SEA的分級(jí)，給出的具體各個(gè)階段實(shí)現(xiàn)的功能：
在L0的無(wú)自動(dòng)化階段，ADAS僅提供駕駛預(yù)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(guò)組合L0和L1的功能達(dá)到部分自動(dòng)化；
L3達(dá)到有條件的自動(dòng)化；
L4與L5達(dá)到自動(dòng)駕駛階段。
二、現(xiàn)階段ADAS的體驗(yàn)問(wèn)題
雖然ADAS可能會(huì)隨著自動(dòng)駕駛更高等級(jí)的全面運(yùn)用而被代替，但是MOMOUX認(rèn)為現(xiàn)階段我們?nèi)孕桕P(guān)注ADAS在駕駛過(guò)程中的使用情況。
根據(jù)SBD的調(diào)查顯示：
高比例的ADAS用戶(hù)經(jīng)常將其關(guān)閉，尤其是關(guān)閉前方碰撞警告以及車(chē)道偏離警告，其數(shù)據(jù)分別高達(dá)59%和57%。
為什么人們要關(guān)掉ADAS？
針對(duì)這一問(wèn)題，SBD做了大量的用戶(hù)調(diào)研得出三個(gè)關(guān)鍵原因，包括人格類(lèi)型、環(huán)境和體驗(yàn)。
多達(dá)64%駕駛者關(guān)掉ADAS是由于自身的人格類(lèi)型，他們對(duì)自己的駕駛技術(shù)相當(dāng)自信，他們認(rèn)為：“我可以靠自己控制自己的車(chē)”。
同時(shí)環(huán)境也是影響ADAS關(guān)掉的原因，有16%駕駛者認(rèn)為在其開(kāi)車(chē)環(huán)境下并無(wú)開(kāi)啟ADAS的必要。
而在剩余的25%——體驗(yàn)維度上，駕駛者往往覺(jué)得ADAS導(dǎo)致他們?nèi)菀追中模粔驅(qū)Ｗⅰ?br /> 圖片來(lái)源：SBD Automotive
以上所有的數(shù)據(jù)都反映了ADAS使用率低的現(xiàn)實(shí)，事實(shí)上，我們無(wú)法決定駕駛者的性格或其開(kāi)車(chē)環(huán)境。但是作為設(shè)計(jì)師的我們可以發(fā)揮自己同理心的優(yōu)勢(shì)，從體驗(yàn)的角度入手優(yōu)化整個(gè)ADAS的設(shè)計(jì)。
通過(guò)調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)：由于A(yíng)DAS體驗(yàn)不佳，用戶(hù)很容易產(chǎn)生對(duì)ADAS技術(shù)的不信任感，進(jìn)而關(guān)閉ADAS。
由此我們總結(jié)出ADAS的不良體驗(yàn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1. 反饋信息不在駕駛員的視野內(nèi)
反饋信息并不在明顯位置，容易被用戶(hù)忽略。
2. ADAS信息未整合分組
ADAS信息分布在中控和儀表盤(pán)上，過(guò)于分散。
3. 安全信息反饋缺少優(yōu)先級(jí)排序
系統(tǒng)的安全反饋沒(méi)有優(yōu)先級(jí)順序，當(dāng)有多個(gè)情況需要處理時(shí)，用戶(hù)往往會(huì)不知所措。
人在駕駛中的信息獲取、理解、決策、操控的過(guò)程是需要基于情境意識(shí)進(jìn)行判斷，具體是指人對(duì)所處的狀態(tài)和周?chē)沫h(huán)境有一個(gè)正確的感知。航天等領(lǐng)域的操作很多時(shí)候都是自動(dòng)的，時(shí)間長(zhǎng)了，人就不知道當(dāng)下在干什么了，當(dāng)突然需要決策操作按鈕時(shí)，決策失誤、操作延遲等問(wèn)題導(dǎo)致了事故。
當(dāng)汽車(chē)自動(dòng)化程度越來(lái)越高時(shí)候，情景意識(shí)就是很?chē)?yán)重的問(wèn)題。當(dāng)人在車(chē)?yán)锛词共挥米约洪_(kāi)，他也需要情境意識(shí)，如果喪失了情境意識(shí)，最簡(jiǎn)單的操作也可能出錯(cuò)。
4. HMI設(shè)計(jì)不一致（例如：圖標(biāo)和顏色選擇）
有的汽車(chē)在設(shè)計(jì)時(shí)，其車(chē)道偏離警告線(xiàn)采用的是橙色，代表其是開(kāi)啟的，而在做ACC設(shè)計(jì)時(shí)，又用了橙色來(lái)代表其是關(guān)閉的，顏色的混用會(huì)讓用戶(hù)感覺(jué)到迷糊，易導(dǎo)致用戶(hù)誤用。
5. ADAS使用學(xué)習(xí)成本高
許多用戶(hù)反映用戶(hù)手冊(cè)晦澀難懂，并且ADAS功能操作復(fù)雜、按鍵多、不易理解，導(dǎo)致用戶(hù)不敢輕易使用，擔(dān)心操作出錯(cuò)。
6. 同個(gè)控件存在不同的功能定義
同個(gè)控件有時(shí)會(huì)存在不同的功能，用戶(hù)在使用時(shí)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(shí)無(wú)法找到造成不知所措。
三、ADAS的體驗(yàn)設(shè)計(jì)維度
基于當(dāng)前ADAS存在的諸多問(wèn)題，MOMOUX從ADAS的全局體驗(yàn)角度進(jìn)行了如下的分析和思考。
1. HMI在人車(chē)交互中的定位
ADAS輔助駕駛其實(shí)是駕駛者與車(chē)載系統(tǒng)共同駕駛，人與車(chē)之間的交流尤為重要，而HMI（人機(jī)界面）則是人車(chē)兩個(gè)駕駛員信息交流的載體。
ADAS處于自動(dòng)駕駛級(jí)別中的L0-L2階段，其駕駛主體主要是人，因此ADAS必須準(zhǔn)確地告知駕駛員汽車(chē)的狀態(tài)和必要的操作。隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別的升級(jí)，操作的主體將變?yōu)橄到y(tǒng)，系統(tǒng)向駕駛員傳達(dá)的信息元素將大量減少。
因此，HMI設(shè)計(jì)正是ADAS獨(dú)有的重要概念。
2. ADAS中HMI的人因關(guān)系
在研究ADAS中的HMI元素時(shí)，要著重考慮到人的因素。即使在自動(dòng)駕駛的時(shí)代也離不開(kāi)人的操作，從現(xiàn)在的航天、航空、核電系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)：飛機(jī)大部分時(shí)間是在自動(dòng)飛行，汽車(chē)的自動(dòng)化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于飛機(jī)，可是飛機(jī)仍然沒(méi)能離開(kāi)駕駛員。
即使在自動(dòng)化程度非常高的航天系統(tǒng)和核電系統(tǒng)，操作人員依然是最重要的。而且航天系統(tǒng)和核電系統(tǒng)發(fā)生事故的最大原因，也往往是人的問(wèn)題。因此，在A(yíng)DAS的HMI設(shè)計(jì)中要著重考慮人機(jī)交互的過(guò)程。
3. 駕駛者的信息獲取
在設(shè)計(jì)之前，我們要了解人在駕駛過(guò)程中如何獲取信息。是通過(guò)對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后加工處理進(jìn)行決策采取行動(dòng)、操作車(chē)輛。駕駛員在開(kāi)車(chē)的過(guò)程中，主要的注意力會(huì)集中在道路上，接受信息的能力有限。
所以，在HMI的設(shè)計(jì)中，要盡可能的考慮到駕駛員對(duì)于信息的接受能力和行車(chē)安全等因素，要考慮到接收信息、處理信息和反饋信息的過(guò)程中，有沒(méi)有和駕駛?cè)蝿?wù)本身形成沖突，一旦形成沖突，就會(huì)占用用在駕駛上的認(rèn)知資源，很可能會(huì)導(dǎo)致行車(chē)事故。
在將信息從ADAS系統(tǒng)傳達(dá)給駕駛員時(shí)，必須根據(jù)其信息內(nèi)容，設(shè)計(jì)最合理和易于理解的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)指示。其信息可以通過(guò)物理方式、視覺(jué)的顏色和面積、聲音的大小和頻率等去傳達(dá)。
最初的汽車(chē)儀表大多是簡(jiǎn)單的機(jī)械類(lèi)型，如速度表、轉(zhuǎn)速表、方向指示器、各種警示燈。然而，隨著汽車(chē)電子設(shè)備的發(fā)展，有必要告訴駕駛員更多信息，例如：在汽車(chē)導(dǎo)航監(jiān)視器上顯示周?chē)h(huán)境信息等。
特別是在A(yíng)DAS的HMI設(shè)計(jì)中，駕駛員必須正確理解來(lái)自汽車(chē)系統(tǒng)傳輸?shù)男畔?，以免?duì)駕駛操作產(chǎn)生負(fù)面影響。這時(shí)就要考慮到信息的特征并采用適合它的視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)方式進(jìn)行傳遞。
（1）盡量減少駕駛員視線(xiàn)離開(kāi)道路的時(shí)間
在駕駛員的視野范圍內(nèi)展現(xiàn)信息；
盡量在接近方向盤(pán)的范圍內(nèi)操作；
高頻使用的功能應(yīng)該用按鍵來(lái)激活。
（2）對(duì)傳輸信息進(jìn)行分類(lèi)
從ADAS系統(tǒng)傳輸?shù)今{駛員的信息，可根據(jù)其緊急程度和嚴(yán)重程度分為以下三個(gè)級(jí)別：
信息供應(yīng)：傳輸正常的交通狀況和道路環(huán)境。
信息標(biāo)注：危險(xiǎn)預(yù)警，請(qǐng)駕駛者注意。
信息報(bào)警：當(dāng)危險(xiǎn)狀況提升，指示回避操作。
Super Cruise的三級(jí)預(yù)警安全機(jī)制
（3）關(guān)注信息傳輸?shù)姆绞?br /> 例如：當(dāng)設(shè)計(jì)諸如FCW和ABS的防撞功能時(shí)，駕駛員必須正確地理解碰撞的緊急程度，到前車(chē)的距離和車(chē)輛速度的信息含義。基于所提供的信息，有必要根據(jù)信息的緊迫性和重要性來(lái)選擇是視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)的信息指示方法，以便駕駛員能夠適當(dāng)?shù)乜刂浦苿?dòng)踏板和轉(zhuǎn)向。
如果不以這種方式?jīng)Q定視聽(tīng)顯示的物理特性，則可能引起駕駛員錯(cuò)誤接受系統(tǒng)傳達(dá)的信息，并進(jìn)一步導(dǎo)致錯(cuò)誤控制踏板等操作。
在操作時(shí)間有限的情況下，例如：遭遇汽車(chē)碰撞，視覺(jué)指示的時(shí)間有限，所以可以通過(guò)聲音信號(hào)立即通知信息，來(lái)告知正確的駕駛行為。我們要盡量選擇一種將情況的嚴(yán)重性和緊急性適當(dāng)?shù)貍鬏數(shù)紿MI的方法。
（4）駕車(chē)熟練度和駕駛者年齡對(duì)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(duì)緊急情況的響應(yīng)程度會(huì)有所不同。在非特殊情況下，駕駛員可能無(wú)法了解ADAS系統(tǒng)如何運(yùn)行和傳達(dá)信息。即使對(duì)于不了解的緊急情況知識(shí)的駕駛員，HMI也需要被設(shè)計(jì)得能夠被快速理解并幫助采取行動(dòng)。
在設(shè)計(jì)ADAS的HMI（人機(jī)界面）時(shí)，有必要考慮駕駛員年齡的問(wèn)題。特別是對(duì)于老年人來(lái)說(shuō)，駕駛過(guò)程中處理信息的數(shù)量和速度往往低于年輕狀態(tài)。因此，考慮到更廣闊的用戶(hù)群體，HMI每一次呈現(xiàn)的信息量要有所限制，或者根據(jù)信息的嚴(yán)重程度或緊急程度進(jìn)行傳遞。
（5）駕駛者的狀態(tài)管理
駕駛員狀態(tài)管理是現(xiàn)在A(yíng)DAS中的重中之重，駕駛員狀態(tài)管理可以更好地預(yù)警，防止碰撞提升安全。這里通常通過(guò)檢測(cè)：駕駛行為、生理測(cè)量、視覺(jué)注意、情緒、環(huán)境信息、車(chē)輛操作、駕駛風(fēng)格等指標(biāo)，來(lái)幫助了解駕駛狀態(tài)。
駕駛員的狀態(tài)在駕駛模式切換的過(guò)程中顯得尤為重要，即在半自動(dòng)階段的人駕駛和自動(dòng)駕駛之間切換的場(chǎng)景。我們了解到，很多事故會(huì)發(fā)生在接管過(guò)程中，比如說(shuō)：谷歌的多起事故是發(fā)生在駕駛模式切換時(shí)的。解決方法包括駕駛?cè)藸顟B(tài)監(jiān)督與調(diào)節(jié)，模式切換安全性評(píng)價(jià)，還有HMI預(yù)警設(shè)計(jì)。
Super Cruise配備的駕駛員注意力保持系統(tǒng)
MOMOUX（墨默體驗(yàn)設(shè)計(jì)咨詢(xún)）作為數(shù)字駕艙體驗(yàn)設(shè)計(jì)服務(wù)商，應(yīng)用全局融合體驗(yàn)設(shè)計(jì)思維，為合作伙伴提供極致自然的HMI交互設(shè)計(jì)及符合品牌DNA的視覺(jué)創(chuàng)新。在設(shè)計(jì)過(guò)程我們需要深入的了解行業(yè)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，在創(chuàng)新的起始解讀給予設(shè)計(jì)師更客觀(guān)的信息導(dǎo)入。
