2021年4月13日，由蓋世汽車、慕尼黑上海電子展聯(lián)合主辦的“2021中國汽車人機(jī)交互HMI創(chuàng)新大會(huì)”隆重召開。本次大會(huì)旨在聚集汽車HMI領(lǐng)域的杰出人才、UX/UI設(shè)計(jì)師以及前瞻規(guī)劃研究人員分享全方位汽車人機(jī)交互領(lǐng)域的創(chuàng)新理念、技術(shù)趨勢(shì)、行業(yè)焦點(diǎn)、現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)及應(yīng)用解決方案。會(huì)議期間，一汽集團(tuán)總部產(chǎn)品策劃及項(xiàng)目管理部用戶體驗(yàn)高級(jí)主任陳芳發(fā)表了“駕駛員分神，疲勞的理論研究和HMI設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”的主題演講。

以下為演講實(shí)錄：

大家好，到現(xiàn)在為止，大家都是介紹產(chǎn)品和交互概念，我把你們的大腦轉(zhuǎn)到比較基礎(chǔ)的內(nèi)容上面，就是駕駛分神與疲勞。

關(guān)于駕駛分神，相信不是很陌生的話題。駕駛分神題這個(gè)問題始于90年代中期，最早提出來打電話會(huì)引起駕駛分神，是我一個(gè)瑞典的同事 Hakan Alm，第一次報(bào)道出來就是手機(jī)打電話會(huì)對(duì)駕駛產(chǎn)生聯(lián)系，從那開始全世界就產(chǎn)生了一系列駕駛分神的研究。駕駛分神有很多起因，駕駛員分神，注意力不集中和注意力不足，這是三個(gè)不一樣的東西。駕駛分神有視覺分神和聽覺分神，還有操作分神，認(rèn)知分神，主要是視覺分神產(chǎn)生的影響很大。

人通過眼睛獲取信息量是80%以上，那么在汽車中人通過眼睛獲取的信息是80-90%，所以視覺分神是比較重要的，也是能夠測(cè)量的。聽覺分神的影響不是太大，操作分神和認(rèn)知分神，尤其認(rèn)知分神不太好測(cè)量，所以一般大家研究的主要是視覺分神造成的影響。

為什么會(huì)有分神的影響？因?yàn)殚_車相當(dāng)于是多模態(tài)的操作，人在注意力資源分配的時(shí)候會(huì)根據(jù)信息來源和操作方式的不同對(duì)人的資源需求產(chǎn)生不一樣。不同的信息在大腦中的編碼也會(huì)不一樣，對(duì)人的資源，所謂記憶力，注意力資源要求也會(huì)不一樣，這是對(duì)資源做一個(gè)簡單的說明。

 我為什么說這個(gè)東西很重要呢？不管我們現(xiàn)在的自動(dòng)駕駛到了什么樣的程度，其實(shí)對(duì)于大多數(shù)人來講，在未來很多年之內(nèi)還是手動(dòng)駕駛。因?yàn)樽詣?dòng)駕駛最早要實(shí)現(xiàn)是在高速公路上，但是對(duì)于大部分的城市交通來講，汽車還是從A到B的運(yùn)輸工具，在城市內(nèi)交通，上海也好，各個(gè)城市也好，我估計(jì)開自動(dòng)駕駛的可能性不是太大，因?yàn)榈缆诽^復(fù)雜，我們還沒有這個(gè)能力去解決這么復(fù)雜的道路狀態(tài)，所以肯定還是手動(dòng)駕駛。

手動(dòng)駕駛必須要面對(duì)這個(gè)問題，就是怎么安排。到現(xiàn)在為止談?wù)撟疃嗍切畔蕵废到y(tǒng)，今天沒有幾個(gè)人談主動(dòng)安全，主要是信息娛樂系統(tǒng)，各種各樣讓人很興奮的設(shè)計(jì)模式，但是百分之八九十新的設(shè)計(jì)交互模式實(shí)際上對(duì)人都是產(chǎn)生分神的影響，對(duì)駕駛本身都是產(chǎn)生分神的影響，那么我們就要很好的掌控住，你怎么去設(shè)計(jì)這些東西，使得不給駕駛員造成潛在的安全影響。

駕駛員在駕駛操作過程當(dāng)中會(huì)造成駕駛負(fù)荷，有很多因素，有基本駕駛?cè)蝿?wù)，還有道路的復(fù)雜性，交通流情況，駕駛員的狀態(tài)，這些都會(huì)造成駕駛工作負(fù)荷。一旦你的負(fù)荷超出你的能力就會(huì)造成駕駛的不安全，人對(duì)復(fù)雜的駕駛系統(tǒng)沒有足夠能力處理好所有問題。

對(duì)于分神的監(jiān)測(cè)，在這點(diǎn)上，我估計(jì)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟了，包括眼動(dòng)的監(jiān)測(cè)，閉眼率監(jiān)測(cè)，腦電監(jiān)測(cè)。我們?cè)隈{駛過程中一般人來講分神時(shí)間有25%，可能是你在聽音樂也好，跟人講話也好，打電話諸如此類的，真正開車的沒有一個(gè)人能說100%開車的，所以分神是一直存在的。

從中國交通事故成因來比，分神引起達(dá)到47%，達(dá)到309.9萬起，所以這是不可忽略的一件事情。這里講到了人在汽車中都會(huì)干些什么事情呢？打電話，跟乘客交流，聽歌，發(fā)簡訊，調(diào)整收音機(jī)，輸入目的地，查看導(dǎo)航信息，吃的，喝的這些都會(huì)造成一定的分神。

分神相關(guān)因素，包括年齡，經(jīng)驗(yàn)性格，周邊環(huán)境，內(nèi)部和外部因素，這些都會(huì)對(duì)分神造成影響。如果說車內(nèi)操作的問題哪些影響因素最大呢？撥號(hào)（手持操作）伸手拿別的物體，打字輸入，閱讀或填寫這也是風(fēng)險(xiǎn)很大，比如說在駕駛過程中輸入新的地址，這是經(jīng)常做的一件事情。閱讀，我估計(jì)大家可能會(huì)忽略，前面也有人提到語音交互，現(xiàn)在車上語音交互有一個(gè)很大問題，因?yàn)檎Z音還沒有達(dá)到100%識(shí)別率，你講進(jìn)去以后它可能識(shí)別你或者識(shí)別錯(cuò)誤，錯(cuò)誤率還是很高的。實(shí)際上語音識(shí)別錯(cuò)誤率很難避免，為了能確認(rèn)識(shí)別，屏幕上就會(huì)讀出一行字，本來是想用語音解脫視覺分神，實(shí)際上是增加了視覺的分神，所以我對(duì)目前車內(nèi)車載語音系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)是非常不贊成的。但是怎么去解決這個(gè)問題，這可能是各個(gè)供應(yīng)商，各個(gè)專家也應(yīng)該想辦法解決的問題。

不同的駕駛分神對(duì)操作會(huì)產(chǎn)生不同的影響。認(rèn)知分神更多是腦子不在這個(gè)路上，雖然眼睛看著前方，但是因?yàn)榉稚竦脑颍愕姆磻?yīng)速度在下降，對(duì)道路刺激的反應(yīng)速度會(huì)下降，更多的視覺分神也就看不見。

國際上在這方面研究主要還是以視覺分神為主體。這個(gè)分神研究，就是說對(duì)于交通設(shè)計(jì)來講，如果我們要有建成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，甚至將來要建成一個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)，我估計(jì)就是分神。

你看NHTSA是美國的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，他做了非常多的項(xiàng)目，非常多的研究，視覺和手動(dòng)的分神，接下來還有聲音分神，這兩大分神將來都會(huì)成立國家各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)。

這是NHTSA關(guān)于手動(dòng)輸入和視覺輸出所造成的分神，已經(jīng)有這么多的文獻(xiàn)來談?wù)撨@個(gè)問題

ISO國際標(biāo)準(zhǔn)在這方面也有大量的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)。在這種情況下，我們可以總結(jié)，對(duì)于操作來講容易產(chǎn)生視覺分神的可能性有多大。如果大家真的想要研究分神，最好按照他們這些標(biāo)準(zhǔn)來操作。

那么得出什么樣的結(jié)論呢？這是兩條非常公認(rèn)的結(jié)論，就是說你做任何設(shè)計(jì)要保證駕駛員的眼睛視線不要離開前方路面2秒鐘，因?yàn)槟愕难劬那胺铰访娴叫畔ⅲ锌仄烈埠茫瑑x表盤也好，人的視線從前方道路到儀表盤單程晃動(dòng)是0.3秒，視線要往儀表盤左上角是0.5秒，現(xiàn)在是大屏幕如果往下1-2秒就不夠了，如果道路復(fù)雜根本不敢看那個(gè)地方。這2秒的數(shù)據(jù)可是來自相當(dāng)大的數(shù)據(jù)量支撐的，有實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)，有FOT數(shù)據(jù)，就是在實(shí)車上安裝很多攝像頭在到路上開獲取車內(nèi)車外駕駛員的信息在分析，這是美國最早提出來的。

光是2秒不夠，你說一個(gè)任務(wù)我可以分好多次走，那么第二點(diǎn)就說了，每個(gè)任務(wù)眼睛離開前方路面的最大允許總時(shí)間不應(yīng)該超過15秒，否則就是不好的設(shè)計(jì)。這兩點(diǎn)限制非常重要。

這是從前年開始制定中國的分神標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)橹形奈淖值拈喿x方式與英文文字是不一樣的。ISO標(biāo)準(zhǔn)也好，NHTSA也好實(shí)驗(yàn)用的是英文字，那么中文字是方塊文字，閱讀模式，閱讀方式，甚至在人大腦中識(shí)別的位置都不太一樣，所以這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)必須按照中國人的閱讀模式，中國人的駕駛方式從頭進(jìn)行研究，這次上海愛樂克智能科技有限公司承做了所有的試驗(yàn)任務(wù)。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是基于CAICV與汽標(biāo)委的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，為車內(nèi)中文文字的使用而設(shè)立，第一期工作，這些是所有的參與方和牽頭單位。我們做了相當(dāng)大量的實(shí)驗(yàn)，按照標(biāo)準(zhǔn)的操作來完成的實(shí)驗(yàn)過程。采用的樣本量是128個(gè)有效樣本，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)方式來做。

關(guān)于中文字的特點(diǎn)特征，因?yàn)樯婕暗街形淖值幕A(chǔ)內(nèi)容，所以我們跟方正集團(tuán)也參與了，因?yàn)閷?duì)于中文字的研究來講，方正集團(tuán)還是比較有權(quán)威性的。在字的選擇性，難易程度都做了非常多的考慮。對(duì)于中文字各方面采取了中國的文字標(biāo)準(zhǔn)都接收進(jìn)來了。比如說一句話最多多少字，不能超過多少字，超過了，眼睛離開路面的時(shí)間就要增強(qiáng)了。一段文字最多多少個(gè)文字，不能超過這個(gè)字?jǐn)?shù)。在字號(hào)研究的時(shí)候我們強(qiáng)調(diào)75%的正確率，因?yàn)椴豢赡苓_(dá)到100%，有很多因素造成的。

最后得出來的結(jié)論，最小識(shí)別率，車載文字最小物理字高不小于4.4mm（實(shí)驗(yàn)中的18pt字），低于4.4mm很多人就看不見了，我們這個(gè)實(shí)際上是75%的人能看得見。建議車載文字單次消息提示不超過12個(gè)字。完成單次任務(wù)消息提示總量不超過30個(gè)字。因?yàn)楹枚嗖襟E去完成，一旦步驟多了，在操作過程中錯(cuò)誤率就會(huì)增加，所以可用性確保情況下才能按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，如果確保不了需要重新設(shè)計(jì)，不能讓用戶有誤操作或者不能完成這個(gè)任務(wù)，所以這個(gè)要求還是蠻嚴(yán)格的。

這套標(biāo)準(zhǔn)目前正在實(shí)施中，作為供應(yīng)商也好，主機(jī)廠也好，將來產(chǎn)生國家標(biāo)準(zhǔn)的話希望各車廠嚴(yán)格執(zhí)行，如果你要想對(duì)你的用戶，對(duì)駕駛員負(fù)責(zé)的話，我們也希望各車廠主動(dòng)遵循這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然很多操作不是這么簡單，有很多問題，我們讓愛樂克公司他們做了很多實(shí)驗(yàn)，他們有能力幫助你們來證明系統(tǒng)是不是符合規(guī)范。

再講一下駕駛疲勞，這方面的研究在美國60年代就開始研究了，對(duì)駕駛疲勞來講有很多的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，也有很多的研究。

疲勞跟分神不一樣，疲勞可以檢測(cè)，但是不好預(yù)測(cè)，很難預(yù)測(cè)到疲勞。疲勞對(duì)駕駛的影響也因人而異，一般性規(guī)律不是很容易找到。而且疲勞有很多種，解決疲勞的辦法也是有限，最好的辦法就是讓大家充足地睡眠。你發(fā)現(xiàn)你疲勞了停下來休息會(huì)兒。其他的辦法有把窗戶打開讓風(fēng)進(jìn)來，把音樂開大聲，這是最常見的做法，但是實(shí)際上沒有什么效果。晝夜規(guī)律還是很重要的。尤其開公共汽車2個(gè)小時(shí)要休息一下，緩解你的疲勞。有時(shí)候疲勞自己不自知的，不知道自己疲勞了，你看產(chǎn)生疲勞的因素有很多。

尤其是汽車運(yùn)動(dòng)的節(jié)律與人體血液循環(huán)產(chǎn)生某種共鳴，所以就很難克服，這也是變成自動(dòng)駕駛以后很大的問題，你從駕駛員變成了一個(gè)乘客，那么你可能很容易犯困，你犯困讓你接管的時(shí)候接管不過來了，因?yàn)槟氵€沒醒過來呢，這也是很難解決的一個(gè)問題。

自動(dòng)駕駛的被動(dòng)疲勞，因?yàn)槟阕兂闪艘粋€(gè)乘客，所以產(chǎn)生了很多反應(yīng)變慢，反應(yīng)時(shí)間更長，警惕性降低，信息處理能力減少，這是常見的一種效果。

還有一種疲勞是最恐怖的叫“微睡眠”，可能大家都有這個(gè)概念，你又是開車的，開著開著突然一下，就那么一會(huì)兒，幾秒鐘，閉一下，好像一下子清醒了，但是那一下其實(shí)是特別危險(xiǎn)，因?yàn)槟且幌乱凰查g超過2秒了，超過2秒沒有關(guān)注車外的信息。你自己覺得你疲勞了，但是你不能預(yù)測(cè)你什么情況下出現(xiàn)這種情況，所以為了克服這個(gè)問題，長途駕駛有道路保持系統(tǒng)。我最近剛剛把很多國際標(biāo)準(zhǔn)重新看了一遍，對(duì)道路保持系統(tǒng)的預(yù)警要用方向盤振動(dòng)，這是為了克服微睡眠，最佳辦法就是通過方向盤運(yùn)動(dòng)把你震醒。

應(yīng)對(duì)疲勞的處理，你知道疲勞了，那怎么克服讓車上更安全，應(yīng)該說我還沒有看到非常好的解決模式，所以說對(duì)于長途旅行，長途商用車來講，可能國家管理是很重要的，發(fā)現(xiàn)有疲勞傾向還是要盡快的讓你去休息，就是時(shí)間的安排，節(jié)律的安排。還有一些人是睡眠不好，就盡量不要開車。

這是商用車事故調(diào)研，可以發(fā)現(xiàn)，困倦造成的事故率還是很高的，占到11.8%。

疲勞檢測(cè)，到目前來講方法也比較成熟了，不需要做那么大量的研究，基本上各種各樣的數(shù)據(jù)都有了。現(xiàn)在最大問題是如何解決疲勞的問題，我估計(jì)很難有很好的辦法。你真要犯困了，你是沒有辦法通過音樂或者什么弄醒的，可能需要下去走走路喝喝咖啡才行。

這里再簡單販賣一下我剛寫的一本書，今年8月份出版，關(guān)于以人為本的智能汽車交互設(shè)計(jì)，由中國機(jī)械工業(yè)出版社出版，這是大概的目錄，我和一個(gè)荷蘭教授一起寫的，好，謝謝大家。

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