采用外部人机界面 格拉斯哥大学为自动驾驶汽车时代的骑行者安全带来新的曙光

盖世汽车讯 研究人员表示，为自动驾驶汽车配备外部显示器，使用彩色灯光来传达其下一步操作，有助于确保骑行者在未来道路上的安全。据外媒报道，随着自动驾驶汽车变得越来越普遍，人类在驾驶过程中的参与度大大降低，格拉斯哥大学（University of Glasgow）的研究人员一直在努力研究新的方法来帮助自动驾驶汽车讲骑行者的语言。

图片来源：格拉斯哥大学

研究人员的建议是，外部人机界面（eHMI）可能是快速、可靠地向骑行者传达自动驾驶汽车意图的关键。eHMI是使用屏幕或灯光显示信息的设备，可以添加到车门或车顶等表面，以便与附近的任何人进行通信。

该团队的最新研究表明，自动驾驶汽车四面八方显示的一圈脉冲彩色灯光可能是骑行者快速确定附近车辆下一步将如何移动的最有效方式，这是确保弱势道路使用者安全的关键。

这一发现基于该团队多年研究基础，该团队汇集了人机交互专家和心理学家。他们最初进行了一项研究，以更好地理解骑行者和人类驾驶员之间复杂的语言和非语言交流，这有助于确定谁在交通和路口拥有通行权，以防止事故发生。

然后，研究人员与骑行者合作设计了几个原型eHMI，这些原型可以添加到自动驾驶汽车的外部，以取代人类道路使用者的复杂语言。

在这项新研究中，该团队采用了其中三个原型设计，并通过要求骑行者与配备eHMI的汽车交互来测试其有效性，首先在虚拟现实环境中，然后在现实世界中。

在虚拟环境中，20名志愿者戴着VR耳机骑着固定自行车，向他们展示了类似交互式视频游戏的数字版本的城市街道。当志愿者们在一系列不同的交通情况下在城市中行驶时，遇到了一辆配备了三个原型eHMI之一的自动驾驶雪铁龙C3掀背车的仿真。

其中一种设计使用汽车顶部的数字屏幕向骑自行车的人闪烁表情符号，用快乐的脸来表达让路，用脾气暴躁的脸来表达相反的意思。第二种设计将颜色投射到汽车周围的道路上，绿色表示汽车会让路，红色表示汽车不会让路。最后，汽车外部周围的一圈LED灯聚集起来表示制动信号，散开表示加速信号。

志愿者们报告说，他们非常喜欢简单的红色和绿色信号，而不是更复杂的表情符号或轻动画，他们觉得这会需要更多的时间和精力来理解。

该论文的通讯作者、格拉斯哥大学计算机科学学院Ammar Al-Taie表示：“该研究的VR部分帮助我们在完全安全和受控的环境中有效测试骑自行车者对三个原型的反应。结果清楚地表明，骑自行车的人更喜欢一眼就能理解的视觉信号——他们觉得表情符号太复杂，如果眼睛离开道路的时间超过舒适度，就无法‘阅读’。收到反馈后，我们将这些建议纳入三个界面的改进版本中，并开始在现实世界中进行测试。”

在研究的第二阶段，LED灯条、车顶显示屏和投影仪的改进设计被添加到真正的雪铁龙掀背车的外部。

在格拉斯哥大学校园的一条废弃道路上，一名隐藏的人类驾驶员驾驶汽车穿越模拟交通状况，同时20名志愿者骑自行车在旁边，观察eHMI以获取有关汽车意图的信号。汽车驾驶员穿着设计得像汽车座椅的服装，以增强骑自行车者的印象，认为他们正在与一辆真正的自动驾驶汽车互动。

每次骑行结束后，骑行者都会就他们认为eHMI的有效性提供反馈，然后再进入另一个模拟交通状况。

在这部分研究中，汽车周围的LED灯取代了简单的红/绿信号灯，因为它对于尴尬的车道合并和交叉口最有帮助。向灯光添加脉冲也有助于强化汽车意图的含义。

在研究的两个阶段中，对于骑行者的信心和安全性来说，拥有任何界面都比没有显示器要好得多。当仅根据驾驶行为来猜测车辆意图时，骑自行车的人会放慢速度，更多地回头检查，并报告感到压力。

该论文的合著者、领导格拉斯哥大学多模式交互小组的Stephen Brewster教授表示：“首次将这项研究带入现实世界，让我们对什么对骑自行车者有效有了真正有价值的见解。很明显，保持简单是有效沟通的关键。骑自行车的人希望能够专注于道路，因此汽车周围放置的灯可以帮助他们立即决定下一步的行动。这些反馈将帮助我们完善未来的设计，我们希望这些设计能够帮助制造商考虑将其集成到下一代自动驾驶汽车中。我们还热衷于更多地研究如何利用骑自行车者所使用的设备经常随身携带以帮助确保他们的安全——例如，大多数骑自行车的人都携带手机，因此也许可以选择使用振动与自动驾驶汽车进行通信。这仍然是一个不断发展的研究领域，但重要的是我们要尽一切努力确保未来的道路对所有用户来说都是安全的。”