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L2 級(jí)智能駕駛車(chē)輛隨時(shí)間變化的HMI系統(tǒng)提示效果研究

2024/11/20
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目的

實(shí)驗(yàn)2的目標(biāo)是檢查在混合交通環(huán)境中(涉及周?chē)膫鹘y(tǒng)車(chē)輛,即L0級(jí)),模擬高速公路駕駛條件下,操作員如何隨時(shí)間識(shí)別和響應(yīng)注意力狀態(tài)提示。為此,分析了注意力狀態(tài)提示對(duì)操作員整體行為隨時(shí)間的影響。如第一章所述,最終目標(biāo)是確定操作員如何與自動(dòng)駕駛車(chē)輛互動(dòng),并確定自動(dòng)駕駛技術(shù)如何最好地支持安全駕駛。對(duì)于本研究對(duì)L2級(jí)操作定義的兩個(gè)方面至關(guān)重要,并為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和感興趣的場(chǎng)景設(shè)定了基調(diào):

? “駕駛員仍負(fù)責(zé)監(jiān)控道路和安全操作,并應(yīng)隨時(shí)準(zhǔn)備控制,并在短時(shí)間內(nèi)可用?!?/p>

? “系統(tǒng)可以在沒(méi)有預(yù)先警告的情況下放棄控制,駕駛員必須準(zhǔn)備好安全地控制車(chē)輛?!?/p>

基于這些操作定義,實(shí)驗(yàn)2旨在研究一種機(jī)制的有效性,該機(jī)制提示操作員監(jiān)控駕駛環(huán)境。

方法

對(duì)于實(shí)驗(yàn)2,進(jìn)行了一次單一的長(zhǎng)時(shí)間曝光實(shí)驗(yàn)。參與者首先對(duì)車(chē)輛及其操作進(jìn)行了簡(jiǎn)短的熟悉,然后進(jìn)行了三個(gè)60分鐘的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。在這些環(huán)節(jié)中,參與者使用平板電腦完成了一系列任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)期間,根據(jù)參與者預(yù)先確定的提示條件(2秒、7秒或無(wú)提示),參與者會(huì)在相應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)收到提示。對(duì)于2秒或7秒提示條件的參與者,在注意力不集中的時(shí)段后會(huì)收到提示。給予無(wú)提示條件的參與者則不會(huì)收到任何提示,他們可以自由地按照自己認(rèn)為適當(dāng)?shù)姆绞叫袆?dòng)。

除了這些提示外,在一個(gè)預(yù)先確定的環(huán)節(jié)中,參與者會(huì)在隨機(jī)時(shí)間收到一個(gè)意外的左車(chē)道偏離警報(bào),包括觸覺(jué)座椅警報(bào)和閃爍的紅色LED燈。在另一個(gè)預(yù)先確定的環(huán)節(jié)中,參與者體驗(yàn)了一個(gè)沒(méi)有警報(bào)的意外車(chē)道偏離,僅包括左車(chē)道偏離而不伴隨任何警報(bào),并且提示系統(tǒng)被禁用。實(shí)驗(yàn)者注入的車(chē)道偏離用于模擬車(chē)道保持性能問(wèn)題以及提示系統(tǒng)的失敗。請(qǐng)注意,對(duì)于2秒和7秒提示條件的參與者來(lái)說(shuō),他們與車(chē)道偏離同時(shí)收到的警報(bào)與他們基于注意力狀態(tài)所接收的提示是無(wú)法區(qū)分的。本實(shí)驗(yàn)檢查了參與者對(duì)這些提示、警報(bào)和車(chē)道偏離的反應(yīng),包括反應(yīng)的持續(xù)時(shí)間和反應(yīng)方式。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

該研究采用了一個(gè)3 x 3 x 3混合因素設(shè)計(jì)。每位參與者完成了三次連續(xù)的駕駛會(huì)話(huà),每次會(huì)話(huà)包括以下一種情況:有警報(bào)的車(chē)道偏離、無(wú)警報(bào)的車(chē)道偏離或無(wú)車(chē)道偏離。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,參與者經(jīng)歷了這些條件中的每一種一次。此外,還使用了三種不同的提示條件與駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)配合使用,每位參與者只經(jīng)歷了一種提示條件,分別是2秒提示、7秒提示或無(wú)提示。提示時(shí)間是基于先前的分心研究(2秒提示)(例如,Klauer等人,2006年)和專(zhuān)家意見(jiàn)(7秒提示)。此外,該研究旨在模擬當(dāng)監(jiān)測(cè)道路條件減少時(shí)的最壞情況場(chǎng)景。

獨(dú)立變量

本研究設(shè)計(jì)使用了三個(gè)獨(dú)立變量,如下所述:

提示條件

這是一個(gè)組間變量,有三個(gè)水平:2秒、7秒和無(wú)提示。

根據(jù)L2級(jí)智能駕駛定義,操作員應(yīng)隨時(shí)準(zhǔn)備控制,并且能夠迅速響應(yīng)。這些提示的目的是在參與者的注意力從道路轉(zhuǎn)移超過(guò)他們提示條件所確定的閾值時(shí),提供一次提示。

? 2秒。當(dāng)參與者在進(jìn)行非駕駛相關(guān)任務(wù)時(shí),注意力狀態(tài)離路2秒后,會(huì)提供一個(gè)漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)性提示。

? 7秒。當(dāng)參與者在進(jìn)行非駕駛相關(guān)任務(wù)時(shí),注意力狀態(tài)離路7秒后,會(huì)提供一個(gè)漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)性提示。

? 無(wú)提示。不呈現(xiàn)任何實(shí)驗(yàn)性提示。

事件類(lèi)型

這是一個(gè)有三個(gè)層級(jí)的組內(nèi)變量。

? 警報(bào)。系統(tǒng)提供了一個(gè)視覺(jué)和觸覺(jué)指示,表明它沒(méi)有提供L2級(jí)別的智能駕駛。車(chē)輛在提供警報(bào)后開(kāi)始意外的車(chē)道偏離,并進(jìn)入了相鄰車(chē)道。

? 無(wú)警報(bào)。系統(tǒng)沒(méi)有表明它已經(jīng)停用或存在任何問(wèn)題。車(chē)輛在3到5秒內(nèi)開(kāi)始意外的車(chē)道偏離(發(fā)生時(shí)沒(méi)有提供警報(bào)),并進(jìn)入了相鄰車(chē)道。在這種情況下,提示系統(tǒng)也被禁用,模擬了一個(gè)故障。

? 沒(méi)有注入車(chē)道偏離。

會(huì)話(huà)編號(hào)

這是一個(gè)有三個(gè)層級(jí)的組內(nèi)變量:

? 會(huì)話(huà)1

? 會(huì)話(huà)2

? 會(huì)話(huà)3

依賴(lài)變量

本研究設(shè)計(jì)包括九個(gè)依賴(lài)變量,如下所述。

操作員行為

? 反應(yīng)時(shí)間(以秒計(jì))

此變量定義為從激活車(chē)道偏離或提示開(kāi)始的那一刻起,直到參與者執(zhí)行一個(gè)可以被視為反應(yīng)的動(dòng)作(例如,向前看)的時(shí)間。

? 恢復(fù)控制時(shí)間(以秒計(jì))

此變量定義為從激活車(chē)道偏離或提示開(kāi)始,到參與者通過(guò)握住方向盤(pán)手動(dòng)控制車(chē)輛的時(shí)間。

? 表現(xiàn)

此變量定義為參與者對(duì)感興趣事件的正確反應(yīng)(例如,當(dāng)信號(hào)指示時(shí),參與者控制車(chē)輛)。

? 激活自動(dòng)化的時(shí)間(以秒計(jì))

此變量定義為從系統(tǒng)指示自動(dòng)化可用性到參與者激活自動(dòng)化的時(shí)間。

? 釋放方向盤(pán)控制的時(shí)間(以秒計(jì))

此變量定義為從成功激活自動(dòng)化到參與者將雙手從方向盤(pán)上移開(kāi)的時(shí)間。

? 恢復(fù)非駕駛?cè)蝿?wù)的時(shí)間(以秒計(jì))

此變量定義為從成功激活自動(dòng)化到參與者恢復(fù)與非駕駛相關(guān)任務(wù)互動(dòng)的時(shí)間。

圖3-1展示了與操作員行為相關(guān)的依賴(lài)變量測(cè)量的順序。

眼動(dòng)行為

眼動(dòng)行為在車(chē)道偏離前10秒和偏離后60秒內(nèi)被采樣;在隨機(jī)采樣的提示前15秒和后15秒內(nèi)被采樣;對(duì)于無(wú)提示條件,在選定的時(shí)間點(diǎn)前后各采樣15秒。

? 監(jiān)控率。這被定義為在給定時(shí)間間隔內(nèi)駕駛相關(guān)眼動(dòng)時(shí)間的百分比。(駕駛相關(guān)眼動(dòng)指的是對(duì)駕駛環(huán)境的注視。這些包括以下眼動(dòng):向前看,左右擋風(fēng)玻璃,左右窗戶(hù),左右側(cè)視鏡,后視鏡,人機(jī)界面(HMI),以及儀表盤(pán)。)

? 非駕駛相關(guān)眼動(dòng)。這被定義為在給定時(shí)間段內(nèi)非駕駛相關(guān)眼動(dòng)的數(shù)量和持續(xù)時(shí)間。(非駕駛相關(guān)眼動(dòng)不涉及駕駛環(huán)境,包括對(duì)以下對(duì)象的注視:智能手機(jī),平板電腦,乘客,衛(wèi)生相關(guān)眼動(dòng)等。)

參與者的主觀評(píng)估

在每個(gè)實(shí)驗(yàn)會(huì)話(huà)中,通過(guò)附錄E的問(wèn)卷,信任量表被實(shí)施了7次,每次間隔10分鐘(在3次實(shí)驗(yàn)中總共21次信任評(píng)分)。參與者被要求使用7點(diǎn)李克特量表來(lái)評(píng)估他們對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)在執(zhí)行非駕駛?cè)蝿?wù)時(shí)正常工作的信任程度,其中1分對(duì)應(yīng)“強(qiáng)烈不同意”,7分對(duì)應(yīng)“強(qiáng)烈同意”。

除了在實(shí)驗(yàn)會(huì)話(huà)中收集的21次信任評(píng)分外,參與者還被要求在每次駕駛會(huì)話(huà)后完成一個(gè)體驗(yàn)后的信任量表和一個(gè)體驗(yàn)后的滿(mǎn)意度量表,并在完成所有駕駛會(huì)話(huà)后進(jìn)行一次開(kāi)放式訪(fǎng)談。

設(shè)施

正如實(shí)驗(yàn)1的情況一樣,實(shí)驗(yàn)2也是在密歇根州米爾福德的通用汽車(chē)米爾福德試車(chē)場(chǎng)的圓形賽道上進(jìn)行的(見(jiàn)圖2-2)。實(shí)驗(yàn)2是在第2車(chē)道進(jìn)行的,允許的速度范圍在48至80公里/小時(shí)(30至50英里/小時(shí))之間。如前一章所述,圓形賽道在之前的自動(dòng)駕駛研究中已被使用,以模擬高速公路條件,并且僅限于批準(zhǔn)的研究和經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的訓(xùn)練有素的駕駛員。因此,在實(shí)驗(yàn)期間,現(xiàn)場(chǎng)還有其他非研究交通。

車(chē)輛

一輛2010年款的凱迪拉克SRX,配備了原型L2自動(dòng)駕駛系統(tǒng),被用作實(shí)驗(yàn)2的實(shí)驗(yàn)車(chē)輛(圖3-2)。作為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的一部分,安裝了幾個(gè)HMI組件。這些包括一個(gè)安裝在儀表板上的屏幕,提供關(guān)于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的相關(guān)信息,以及兩個(gè)方向盤(pán)按鈕來(lái)控制自動(dòng)化:一個(gè)ACC按鈕和一個(gè)用于車(chē)道居中系統(tǒng)的按鈕,一個(gè)原型自動(dòng)駕駛車(chē)輛系統(tǒng)。

該車(chē)輛裝備了弗吉尼亞理工學(xué)院交通研究所(VTTI)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)。DAS通過(guò)以太網(wǎng)連接到原型自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。DAS收集的變量包括自動(dòng)化狀態(tài)、車(chē)速和車(chē)道位置。此外,還收集了以下視頻視角(如圖3-3所示):

? 操作員的臉部

? OTS視角

? 前方道路

? 外部左側(cè)后方

? 腳部(踏板區(qū)域)

? 人機(jī)界面(HMI)

平板電腦

本研究使用了一臺(tái)華碩Nexus 7平板電腦,與實(shí)驗(yàn)1中使用的完全相同,以便為參與者在車(chē)輛處于2級(jí)自動(dòng)化時(shí)提供執(zhí)行非駕駛?cè)蝿?wù)的機(jī)會(huì)(見(jiàn)圖2-5)。平板電腦通過(guò)Wi-Fi連接到便攜式熱點(diǎn)以獲得互聯(lián)網(wǎng)連接。在駕駛過(guò)程中,車(chē)內(nèi)實(shí)驗(yàn)員向參與者提供了一系列導(dǎo)航、電子郵件和網(wǎng)頁(yè)瀏覽的干擾任務(wù)以完成。參與者完成了多達(dá)90個(gè)不同的非駕駛相關(guān)任務(wù),每個(gè)類(lèi)別30個(gè)。任務(wù)以隨機(jī)順序呈現(xiàn)。

參與者

從56名參與者(28名男性,28名女性)收集數(shù)據(jù),平均年齡為41歲(標(biāo)準(zhǔn)差=16.3),年齡范圍從18歲到72歲。為了確保所有年齡組都有代表,參與者被分為四個(gè)不同的年齡組:18-24歲、25-39歲、40-54歲和55歲以上;其中,14人年齡在18至24歲之間(7名男性,7名女性),12人年齡在25至39歲之間(6名男性,6名女性),16人年齡在40至54歲之間(8名男性,8名女性),14人年齡在55歲及以上(7名男性,7名女性)。然而,年齡組并不是本研究的依賴(lài)變量。有關(guān)實(shí)驗(yàn)2參與者的額外信息,請(qǐng)參見(jiàn)附錄C。

指令和培訓(xùn)

在參與者進(jìn)入測(cè)試車(chē)輛之前,他們被提供了將在車(chē)輛中使用的平板電腦。他們被簡(jiǎn)要介紹了他們將要執(zhí)行的任務(wù)類(lèi)型,并且如果有需要,被允許提問(wèn)和練習(xí)每種不同類(lèi)型的任一任務(wù)。然后,參與者接受了對(duì)實(shí)驗(yàn)車(chē)輛的靜態(tài)定位培訓(xùn),包括基本控制和L2自動(dòng)化功能。之后,參與者接受了在測(cè)試軌道上的四圈實(shí)地培訓(xùn)。在這次培訓(xùn)中,參與者沒(méi)有被告知自動(dòng)化級(jí)別的解釋?zhuān)矝](méi)有被給予系統(tǒng)應(yīng)該允許他們將注意力從道路上轉(zhuǎn)移開(kāi)的印象。這次實(shí)地導(dǎo)向的目的是為了讓參與者適應(yīng)車(chē)輛和測(cè)試賽道環(huán)境。參與者被要求開(kāi)車(chē)到圓形賽道入口處,進(jìn)入第二條行車(chē)道,并保持時(shí)速50英里。第一圈是在手動(dòng)駕駛下完成的。在第二圈期間,激活了自適應(yīng)巡航控制(ACC),這允許參與者將縱向控制權(quán)交給自動(dòng)化系統(tǒng),同時(shí)他們保持對(duì)車(chē)輛的橫向控制。第三圈和第四圈是使用L2級(jí)智能駕駛(ACC加上車(chē)道居中)完成的,這允許參與者釋放對(duì)車(chē)輛的縱向和橫向控制。原型系統(tǒng)清晰地顯示了系統(tǒng)何時(shí)準(zhǔn)備好激活自動(dòng)化。之后,參與者被提供了有關(guān)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的額外指示,并有機(jī)會(huì)提出任何額外的問(wèn)題。注意:為了確保實(shí)驗(yàn)者之間的一致性,實(shí)驗(yàn)者遵循了一套固定的腳本和協(xié)議。

學(xué)習(xí)會(huì)議

參與者完成了三次駕駛會(huì)議,每次會(huì)議大約持續(xù)60分鐘。參與者被指示在激活L2智能駕駛后,在駕駛會(huì)議期間開(kāi)始與各種非駕駛?cè)蝿?wù)互動(dòng)。

參與者被呈現(xiàn)了三種類(lèi)型的非駕駛?cè)蝿?wù):導(dǎo)航、電子郵件和網(wǎng)頁(yè)瀏覽??偣餐瓿闪硕噙_(dá)90種不同的非駕駛?cè)蝿?wù),每個(gè)類(lèi)別30個(gè)。這些任務(wù)在視覺(jué)/手動(dòng)需求方面是相似的,并且它們以隨機(jī)順序呈現(xiàn)。所有任務(wù)都是使用平板電腦完成的,該平板電腦配備了標(biāo)準(zhǔn)的QWERTY觸摸屏鍵盤(pán)。每個(gè)任務(wù)都在記事卡上鍵入。對(duì)于每個(gè)任務(wù),車(chē)載實(shí)驗(yàn)員向參與者提供記事卡,并在完成任務(wù)后,參與者將記事卡交回給車(chē)載實(shí)驗(yàn)員。實(shí)驗(yàn)員在30到60秒后向參與者提供包含不同任務(wù)的新記事卡。請(qǐng)注意,這些任務(wù)的節(jié)奏不是強(qiáng)制的,而是由參與者自行決定。

? 導(dǎo)航。導(dǎo)航任務(wù)要求參與者打開(kāi)設(shè)備上的應(yīng)用程序,選擇新的目的地選項(xiàng),并按照打印的數(shù)字-街道-城市-州格式輸入提供的地址。

? 郵件。郵件任務(wù)要求參與者使用平板電腦撰寫(xiě)一封電子郵件。

? 網(wǎng)頁(yè)瀏覽。網(wǎng)頁(yè)瀏覽任務(wù)要求參與者打開(kāi)平板電腦上的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器。參與者被要求確定一個(gè)特定問(wèn)題或任務(wù)的答案,這需要搜索或與互聯(lián)網(wǎng)互動(dòng)。

每位參與者被分配了一個(gè)提示條件:2秒提示、7秒提示或無(wú)提示。駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)分配的提示條件和參與者的注意力狀態(tài)提供了三個(gè)階段的提示。如果參與者的注意力狀態(tài)偏離道路,系統(tǒng)將根據(jù)分配的提示條件提供警報(bào)。對(duì)于2秒提示條件,提示在參與者注意力狀態(tài)偏離道路2秒后開(kāi)始。對(duì)于7秒提示條件,提示在參與者注意力狀態(tài)偏離道路7秒后開(kāi)始。被分配到無(wú)提示條件的參與者不會(huì)收到任何提示。駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)提供了三個(gè)漸進(jìn)階段的警報(bào)。下面提供了各階段的詳細(xì)信息。

? 第一階段:一旦參與者的注意力偏離道路,達(dá)到提示條件設(shè)定的閾值,此階段即被激活。

此階段的特點(diǎn)是低緊迫性的視覺(jué)警報(bào)。

如果參與者的注意力狀態(tài)改變?yōu)樵诘缆飞?,提示結(jié)束,系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行。

如果參與者的注意力狀態(tài)在5秒內(nèi)沒(méi)有改變?yōu)樵诘缆飞希崾纠^續(xù)進(jìn)入第二階段。

? 第二階段:一旦第一階段的提示激活了5秒而參與者的注意力狀態(tài)沒(méi)有改變?yōu)樵诘缆飞?,此階段即被激活。

此階段的特點(diǎn)是更高緊迫性的多模式警報(bào)(即視覺(jué)和觸覺(jué))。

如果參與者的注意力狀態(tài)改變?yōu)樵诘缆飞希崾窘Y(jié)束,系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行。

如果參與者的注意力狀態(tài)在5秒內(nèi)沒(méi)有改變?yōu)樵诘缆飞希崾纠^續(xù)進(jìn)入第三階段。

? 第三階段:一旦第二階段的提示激活了5秒而參與者的注意力狀態(tài)沒(méi)有改變?yōu)樵诘缆飞?,此階段即被激活。

此階段的特點(diǎn)是更高緊迫性的多模式警報(bào)(即視覺(jué)、觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué))。

這是提示的最后階段,持續(xù)到參與者控制方向盤(pán)為止。

一旦參與者控制了方向盤(pán),系統(tǒng)關(guān)閉并需要手動(dòng)重新啟動(dòng)。

圖3-4展示了2秒和7秒任務(wù)間隔場(chǎng)景下的警報(bào)時(shí)間線(xiàn)。

圖3-4. 實(shí)驗(yàn)2中2秒和7秒提示條件的警報(bào)時(shí)間線(xiàn)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,每位參與者在不同的駕駛會(huì)話(huà)中,各自體驗(yàn)了兩種類(lèi)型的車(chē)道偏離(有警報(bào)和無(wú)警報(bào))以及無(wú)車(chē)道偏離,各一次,并且是在隨機(jī)時(shí)間。

下面描述了每種事件類(lèi)型(有警報(bào)的車(chē)道偏離、無(wú)警報(bào)的車(chē)道偏離、無(wú)車(chē)道偏離)的細(xì)節(jié)。所有的意外車(chē)道偏離都是預(yù)先設(shè)定的,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)員控制臺(tái)注入到感興趣的條件中。帶有警報(bào)的車(chē)道偏離代表了車(chē)道保持性能問(wèn)題的情況,在這種情況下,系統(tǒng)會(huì)警告車(chē)輛操作員重新控制。沒(méi)有警報(bào)的情況代表了車(chē)道保持性能問(wèn)題和提示系統(tǒng)同時(shí)失效的情況,因此系統(tǒng)不會(huì)警告車(chē)輛操作員。

? 警報(bào):警報(bào)事件類(lèi)型包括一個(gè)帶有多種模式警報(bào)(視覺(jué)和觸覺(jué))的左車(chē)道偏離。這個(gè)事件在三個(gè)會(huì)話(huà)中的任意一個(gè)隨機(jī)時(shí)間觸發(fā),而參與者正在從事非駕駛?cè)蝿?wù)。

? 無(wú)警報(bào):這種事件類(lèi)型包括一個(gè)沒(méi)有警告或警報(bào)的左車(chē)道偏離。這個(gè)事件在三個(gè)會(huì)話(huà)中的任意一個(gè)隨機(jī)時(shí)間觸發(fā),而參與者正在從事非駕駛?cè)蝿?wù)。如果實(shí)驗(yàn)條件使用了提示系統(tǒng),那么在這個(gè)事件中該系統(tǒng)將被禁用,模擬該系統(tǒng)的同時(shí)失效。

? 不偏離車(chē)道:在三次駕駛會(huì)話(huà)中的一次,沒(méi)有人為注入的車(chē)道偏離。

通過(guò)DAS(駕駛分析系統(tǒng))的視覺(jué)證據(jù)來(lái)測(cè)量參與者對(duì)注意力狀態(tài)提示和實(shí)驗(yàn)者注入的車(chē)道偏離的反應(yīng)。參與者總共經(jīng)歷了兩次車(chē)道偏離,一次有警報(bào),一次沒(méi)有,這些發(fā)生在不同的駕駛會(huì)話(huà)中。這些車(chē)道偏離只在沒(méi)有周?chē)煌ǖ那闆r下觸發(fā),并且當(dāng)參與者正在積極從事非駕駛?cè)蝿?wù)時(shí)。如果參與者在主題車(chē)輛完全進(jìn)入相鄰車(chē)道后(大約3到5秒)沒(méi)有響應(yīng)車(chē)道偏離,前座的實(shí)驗(yàn)者隨后會(huì)指示他們控制方向盤(pán)。

完成三次駕駛會(huì)話(huà)后,參與者被指示退出環(huán)形賽道并返回準(zhǔn)備區(qū)域。然后對(duì)參與者進(jìn)行采訪(fǎng),要求他們完成體驗(yàn)后的信任量表和訪(fǎng)談,并對(duì)研究目的進(jìn)行說(shuō)明。參與者因參與研究而獲得補(bǔ)償。圖3-5展示了本次實(shí)驗(yàn)的事件時(shí)間線(xiàn)。

圖3-5. 實(shí)驗(yàn)2的實(shí)驗(yàn)會(huì)話(huà)時(shí)間線(xiàn)

車(chē)道偏離分析結(jié)果

操作員行為

反應(yīng)時(shí)間

如果存在視覺(jué)加觸覺(jué)警報(bào)(平均值 M = 1.00 秒,標(biāo)準(zhǔn)誤差 S.E. = 0.59 秒,樣本數(shù) n = 54,最小值 min = 0.08 秒,最大值 max = 2.81 秒),參與者對(duì)意外車(chē)道偏離的反應(yīng)速度比完全沒(méi)有警報(bào)時(shí)(平均值 M = 3.70 秒,標(biāo)準(zhǔn)誤差 S.E. = 0.35 秒,樣本數(shù) n = 49,最小值 min = 0.14 秒,最大值 max = 8.72 秒)快 3.7 倍,且這一結(jié)果在統(tǒng)計(jì)上是顯著的,F(xiàn)(1,48.5) = 56.78, p < .0001。

唯一顯著的提示條件效應(yīng)發(fā)生在第一階段,針對(duì)那些在沒(méi)有警報(bào)的情況下經(jīng)歷車(chē)道偏離的參與者。在這種情況下,那些處于2秒提示條件下的參與者比那些完全沒(méi)有收到提示的參與者反應(yīng)更快,t(9.05) = -2.95, p = .048。在沒(méi)有警報(bào)的情況下,經(jīng)歷車(chē)道偏離后,7秒提示條件下的參與者也比沒(méi)有提示條件下的參與者反應(yīng)更快,t(12.3) = -5.83, p < .0001。然而,2秒和7秒條件之間沒(méi)有顯著差異,p > .05。

總體而言,經(jīng)歷2秒條件的參與者對(duì)車(chē)道偏離的平均反應(yīng)時(shí)間為1.97秒(標(biāo)準(zhǔn)誤差 S.E. = 0.35 秒,樣本數(shù) n = 32,最小值 min = 0.43 秒,最大值 max = 7.68 秒),7秒條件為2.14秒(標(biāo)準(zhǔn)誤差 S.E. = 0.32 秒,樣本數(shù) n = 39,最小值 min = 0.08 秒,最大值 max = 7.29 秒),而沒(méi)有提示的參與者為2.77秒(標(biāo)準(zhǔn)誤差 S.E. = 0.44 秒,樣本數(shù) n = 32,最小值 min = 0.14 秒,最大值 max = 8.72 秒)。

反應(yīng)時(shí)間的平均值和誤差條形圖按事件類(lèi)型顯示在圖3-6中。

圖3-6. 平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差條形圖,按事件類(lèi)型劃分的實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)時(shí)間

恢復(fù)控制的時(shí)間

當(dāng)參與者在車(chē)道偏離時(shí)接收到視覺(jué)加觸覺(jué)警報(bào)時(shí),他們更有可能在車(chē)輛完全離開(kāi)車(chē)道之前重新控制車(chē)輛(54次中的53次,98.2%),相比于車(chē)道偏離但未接收到警報(bào)的情況(49次中的26次,53.1%),這一結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2 = 15.09, p = .0001)。如果車(chē)道偏離被宣布,并且參與者及時(shí)重新控制了車(chē)輛,那么接收到2秒后提示的參與者的平均恢復(fù)控制時(shí)間為2.02秒(S.E. = 0.14秒,n = 17,最小值= 1.18秒,最大值= 3.15秒),接收到7秒后提示的參與者的平均恢復(fù)控制時(shí)間為2.50秒(S.E. = 0.48秒,n = 21,最小值= 0.89秒,最大值= 9.48秒),而未接收到提示的參與者的平均恢復(fù)控制時(shí)間為2.57秒(S.E. = 0.29秒,n = 15,最小值= 1.22秒,最大值= 5.25秒)。這些差異在統(tǒng)計(jì)上并不顯著。圖3-7展示了參與者在退出車(chē)道前是否重新控制車(chē)輛的條形圖,按事件類(lèi)型分層。在這個(gè)圖表中,“正確”意味著參與者在沒(méi)有車(chē)內(nèi)實(shí)驗(yàn)員指示的情況下重新控制了車(chē)輛,“錯(cuò)誤”意味著參與者需要車(chē)內(nèi)實(shí)驗(yàn)員的指示才能重新控制車(chē)輛。

圖3-7. 實(shí)驗(yàn)2中不同警報(bào)類(lèi)型對(duì)性能的條形圖

激活智能駕駛功能的耗時(shí)

如果參與者經(jīng)歷了警報(bào),在車(chē)道偏離后激活自動(dòng)化的平均時(shí)間為7.27秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.50秒,n=51,最小值=0.96秒,最大值=15.63秒),而沒(méi)有經(jīng)歷警報(bào)的參與者為5.02秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.59秒,n=47,最小值=0.12秒,最大值=22.00秒)。警報(bào)類(lèi)型和會(huì)話(huà)之間存在顯著的交互作用,F(xiàn)(2,56.2) = 4.78, p = .0121,表明警報(bào)對(duì)車(chē)道偏離后激活自動(dòng)化時(shí)間的影響隨時(shí)間變化而變化。事后檢驗(yàn)表明,在第一會(huì)話(huà)中,經(jīng)歷警報(bào)的參與者比未經(jīng)歷警報(bào)的參與者激活自動(dòng)化的時(shí)間更長(zhǎng),t(64.5) = 3.96, p = 0.0002。對(duì)于不同的提示條件,接收提示后2秒內(nèi)看開(kāi)的參與者激活自動(dòng)化的平均時(shí)間為5.18秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.71,n=30,最小值=0.56秒,最大值=11.80秒),接收提示后7秒內(nèi)看開(kāi)的參與者為7.10秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.74秒,n=37,最小值=1.29秒,最大值=22.00秒),從未接收提示的參與者為6.07秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.56秒,n=31,最小值=0.12秒,最大值=12.51秒)。未觀察到提示條件的顯著效應(yīng)。此外,激活自動(dòng)化的時(shí)間隨時(shí)間沒(méi)有顯著變化。

釋放轉(zhuǎn)向控制的時(shí)間

無(wú)論是警報(bào)還是提示,對(duì)釋放控制的時(shí)間都沒(méi)有顯著影響,時(shí)間上也沒(méi)有顯著變化。當(dāng)參與者在車(chē)道偏離時(shí)收到警報(bào),平均釋放控制的時(shí)間為3.25秒(標(biāo)準(zhǔn)誤差=0.45秒,n=50,最小=0.01秒,最大=16.47秒),而當(dāng)參與者沒(méi)有收到警報(bào)時(shí),平均時(shí)間為4.23秒(標(biāo)準(zhǔn)誤差=0.72秒,n=47,最小=0.03秒,最大=25.00秒)。對(duì)于提示條件,當(dāng)參與者在看別處2秒后收到提示時(shí),平均釋放控制的時(shí)間為4.67秒(標(biāo)準(zhǔn)誤差=1.09秒,n=29,最小=0.31秒,最大=25.00秒),當(dāng)參與者在看別處7秒后收到提示時(shí),平均時(shí)間為3.37秒(標(biāo)準(zhǔn)誤差=0.48秒,n=37,最小=0.10秒,最大=16.47秒),而當(dāng)參與者沒(méi)有收到提示時(shí),平均時(shí)間為3.25秒(標(biāo)準(zhǔn)誤差=0.58秒,n=31,最小=0.01秒,最大=11.92秒)。

恢復(fù)非駕駛?cè)蝿?wù)的時(shí)間

無(wú)論是警報(bào)還是提示,對(duì)恢復(fù)非駕駛?cè)蝿?wù)的時(shí)間都沒(méi)有顯著影響,時(shí)間上也沒(méi)有顯著變化。當(dāng)參與者在車(chē)道偏離時(shí)收到警報(bào),平均釋放控制的時(shí)間為3.25秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.45秒,n=50,最小=0.01秒,最大=16.47秒),而當(dāng)參與者未收到警報(bào)時(shí),平均時(shí)間為4.23秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.72秒,n=47,最小=0.03秒,最大=25.00秒)。對(duì)于提示條件,當(dāng)參與者在看別處2秒后收到提示時(shí),平均釋放控制的時(shí)間為4.67秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=1.09秒,n=29,最小=0.31秒,最大=25.00秒),當(dāng)參與者在看別處7秒后收到提示時(shí),平均時(shí)間為3.37秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.48秒,n=37,最小=0.10秒,最大=16.47秒),而當(dāng)參與者未收到提示時(shí),平均時(shí)間為3.25秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.58秒,n=31,最小=0.01秒,最大=11.92秒)。

駕駛員行為分析摘要

在對(duì)意外事件的響應(yīng)中,駕駛員行為分析的最強(qiáng)結(jié)果出現(xiàn)在車(chē)道偏離時(shí)經(jīng)歷警報(bào)與未經(jīng)歷警報(bào)的效果比較中。具體來(lái)說(shuō),當(dāng)參與者在車(chē)道偏離時(shí)經(jīng)歷警報(bào),他們對(duì)車(chē)道偏離的反應(yīng)速度比沒(méi)有警報(bào)時(shí)快66%。同樣,如果在車(chē)道偏離時(shí)經(jīng)歷警報(bào),參與者在沒(méi)有指令的情況下在車(chē)道偏離后重新獲得控制的可能性是沒(méi)有警報(bào)時(shí)的26.1倍。此外,那些在車(chē)道偏離時(shí)經(jīng)歷警報(bào)的參與者可能最初對(duì)激活自動(dòng)化系統(tǒng)比那些沒(méi)有警報(bào)的車(chē)道偏離經(jīng)歷者更猶豫,但這種差異可能會(huì)隨時(shí)間消散。表3-1總結(jié)了實(shí)驗(yàn)2的操作員行為分析結(jié)果。表 3-1. 實(shí)驗(yàn)2操作行為分析摘要表

眼球注視行為

監(jiān)測(cè)率

實(shí)驗(yàn)2包括了對(duì)參與者監(jiān)測(cè)率的分析。觀察到,如果存在視覺(jué)+觸覺(jué)警報(bào),參與者在車(chē)道偏離后立即顯著更頻繁地監(jiān)測(cè)駕駛環(huán)境,F(xiàn)(1,43) = 126.13, p < .0001,但如果車(chē)道偏離沒(méi)有警報(bào),這種關(guān)系則不成立,p > .05。進(jìn)一步地,如果參與者沒(méi)有收到提示,與他們?cè)?秒提示條件下的變化相比,變化更大,t(50) = -4.75, p < .0001,或者與他們?cè)?秒提示條件下的變化相比,t(50) = -3.56, p = .0024。這主要是因?yàn)椋谛架?chē)道偏離之前,那些沒(méi)有收到提示的參與者的監(jiān)測(cè)率顯著低于那些收到提示的。如果警報(bào)被宣布,那些在2秒提示條件下的參與者在車(chē)道偏離前的駕駛相關(guān)注視時(shí)間的平均百分比為22.12%(S.E. = 4.87%,n = 16,最小值 = 4.73%,最大值 = 75.37%),車(chē)道偏離后為47.41%(S.E. = 4.01%,n = 16,最小值 = 20.41%,最大值 = 76.03%)。對(duì)于7秒條件下的參與者,車(chē)道偏離前的平均值為20.67%(S.E. = 5.25%,n = 20,最小值 = 0.00%,最大值 = 100.00%),車(chē)道偏離后為59.50%(S.E. = 6.27%,n = 20,最小值 = 0.00%,最大值 = 100.00%)。對(duì)于那些沒(méi)有經(jīng)歷提示的參與者,車(chē)道偏離前的平均值為3.86%(S.E. = 1.42%,n = 16,最小值 = 0.00%,最大值 = 18.57%),車(chē)道偏離后為56.79%(S.E. = 3.74%,n = 16,最小值 = 28.39%,最大值 = 74.03%)。監(jiān)測(cè)率在宣布車(chē)道偏離前后立即的平均值和誤差條形圖顯示在圖3-8中。

圖3-8. 在車(chē)道偏離前后立即監(jiān)測(cè)率的平均值和誤差條形圖,根據(jù)提示條件分層

非駕駛相關(guān)的視線(xiàn)轉(zhuǎn)移

發(fā)現(xiàn)提示條件和會(huì)話(huà)之間存在顯著的交互作用,χ2(4) = 11.9, p = .0181,表明提示條件對(duì)非駕駛相關(guān)視線(xiàn)轉(zhuǎn)移率的影響隨時(shí)間變化。具體來(lái)說(shuō),在第一會(huì)話(huà)中,未接受任何提示的被試的非駕駛相關(guān)視線(xiàn)轉(zhuǎn)移率顯著低于那些接受2秒提示的被試,z = -5.63, p < .0001,以及那些接受7秒提示的被試,z = -4.09, p < .0001,但這種顯著差異在第二和第三會(huì)話(huà)中不存在。在第一會(huì)話(huà)中,未接受提示組的非駕駛相關(guān)視線(xiàn)轉(zhuǎn)移平均率為每秒0.22次(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.03次/秒,n = 22,最小值=0.10次/秒,最大值=0.61次/秒),與2秒條件下的平均0.45次/秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.06次/秒,n = 16,最小值=0.14次/秒,最大值=0.87次/秒)和7秒條件下的平均0.42次/秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.05次/秒,n = 26,最小值=0.00次/秒,最大值=1.12次/秒)相比。

此外,如果存在警報(bào),從車(chē)道偏離前到車(chē)道偏離后,非駕駛相關(guān)視線(xiàn)轉(zhuǎn)移率顯著增加,但如果不存在警報(bào),則沒(méi)有顯著增加,χ2(1) = 53.69, p < .0001。

提示分析結(jié)果

駕駛員行為

反應(yīng)時(shí)間

從第一階段到第三階段,對(duì)提示的反應(yīng)時(shí)間顯著增加,t(38.3) = 2.59, p = .0405。盡管發(fā)現(xiàn)會(huì)話(huà)和提示條件之間存在顯著的交互作用,表明提示條件對(duì)反應(yīng)時(shí)間的影響隨時(shí)間顯著變化,但事后檢驗(yàn)在調(diào)整多重比較后并未揭示顯著發(fā)現(xiàn)。

在2秒條件下,第一階段提示的平均反應(yīng)時(shí)間為2.41秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.26秒,n=88,最小=0.01秒,最大=11.42秒),第二階段為2.45秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.32秒,n=90,最小=0.06秒,最大=18.57秒),第三階段為3.26秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.32秒,n=75,最小=0.13秒,最大=11.19秒)。在7秒條件下,第一階段提示的平均反應(yīng)時(shí)間為2.33秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.29秒,n=72,最小=0.14秒,最大=13.95秒),第二階段為3.72秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.51秒,n=70,最小=0.09秒,最大=30.86秒),第三階段為3.25秒(標(biāo)準(zhǔn)誤=0.32秒,n=75,最小=0.13秒,最大=11.19秒)。有關(guān)統(tǒng)計(jì)分析的更多細(xì)節(jié),請(qǐng)參見(jiàn)附錄C,提示結(jié)果,操作者行為,反應(yīng)時(shí)間分析,統(tǒng)計(jì)分析。

恢復(fù)控制時(shí)間

盡管參與者僅在提示的第三階段開(kāi)始后(提示開(kāi)始后10秒)才被要求恢復(fù)對(duì)車(chē)輛的控制,但在幾次提示未進(jìn)展到第三階段的情況下,參與者還是選擇恢復(fù)了控制。在337個(gè)僅進(jìn)展到第一階段的提示中,參與者在97個(gè)提示后恢復(fù)了控制(28.8%)。在117個(gè)進(jìn)展到第二階段的提示中,參與者在63個(gè)提示后恢復(fù)了控制(53.9%)。需要注意的是,在他們對(duì)這些樣本提示做出反應(yīng)和恢復(fù)控制之間可能發(fā)生了額外的提示,因此在這些情況下可能是不同的提示導(dǎo)致參與者恢復(fù)控制。不同階段恢復(fù)控制的參與者比例的條形圖按條件和會(huì)話(huà)分層顯示在圖3-9中。

圖3-9. 提示后重新控制頻率,按提示階段劃分

駕駛員行為分析摘要

除一個(gè)例外情況,當(dāng)提示系統(tǒng)升級(jí)到要求操作員接管控制時(shí),參與者在所有情況下都做到了。然而,時(shí)間可能在車(chē)輛操作員對(duì)這些提示的反應(yīng)速度上起作用。具體來(lái)說(shuō),參與者對(duì)提示的反應(yīng)時(shí)間隨時(shí)間增加。然而,參與者接收到提示的頻率似乎并沒(méi)有顯著影響他們對(duì)提示的反應(yīng)速度,也沒(méi)有影響他們?cè)谔崾竞笾匦驴刂频目赡苄?。該?shí)驗(yàn)沒(méi)有檢查在車(chē)道偏離但未報(bào)警時(shí)提示的任何效果;如果在車(chē)道偏離時(shí)進(jìn)行了提示,假設(shè)是它可能有所幫助。

眼動(dòng)行為

為了調(diào)查提示周?chē)恼Q坌袨?,每個(gè)駕駛會(huì)話(huà)中,對(duì)于經(jīng)歷了2秒或7秒提示的參與者,在每個(gè)信任尺度之間采樣了一個(gè)提示。為了與未接收提示的參與者進(jìn)行比較,對(duì)于無(wú)提示組,在信任尺度之間隨機(jī)采樣了一個(gè)時(shí)間點(diǎn)。然后研究了提示前15秒和提示后15秒(或無(wú)提示組內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間點(diǎn))的眼動(dòng)行為。

這項(xiàng)分析有助于確定警報(bào)類(lèi)型是否影響眼動(dòng)行為,以及這種效應(yīng)是否會(huì)隨時(shí)間變化,這將有助于確定未來(lái)研究調(diào)查中是否應(yīng)考慮隨時(shí)間的效應(yīng)。表3-2提供了監(jiān)測(cè)率和非駕駛相關(guān)眨眼行為分析的總結(jié)和一般啟示。事件類(lèi)型和會(huì)話(huà)被標(biāo)記為“顯著”,如果它們達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著性,否則標(biāo)記為“不顯著”。

表3-2. 實(shí)驗(yàn)2眼動(dòng)行為分析摘要表

監(jiān)控率

當(dāng)參與者參與非駕駛?cè)蝿?wù)時(shí),監(jiān)控率(即在給定時(shí)間間隔內(nèi)駕駛相關(guān)視線(xiàn)時(shí)間的百分比)在2秒提示前顯著高于無(wú)提示條件下的參與者,t(45) = 5.20, p < .0001(圖3-10),而在7秒提示前與無(wú)提示條件下的監(jiān)控率沒(méi)有顯著差異,p > .05。然而,只有7秒提示條件在提示前后的監(jiān)控率有顯著增加,t(45) = 4.65, p < .0001。這可能是因?yàn)?秒提示僅在參與者視線(xiàn)離開(kāi)7秒時(shí)發(fā)生,因此這是該組內(nèi)監(jiān)控率較低的極端情況。

在2秒條件下的駕駛相關(guān)視線(xiàn)時(shí)間的平均百分比在提示前為34.51%(S.E. = 1.44%,n = 254,最小值 = 0.00%,最大值 = 92.44%),提示后為31.50%(S.E. = 1.35%,n = 254,最小值 = 4.44%,最大值 = 100.00%)。在7秒條件下的駕駛相關(guān)視線(xiàn)時(shí)間的平均百分比在提示前為17.20%(S.E. = 0.99%,n = 205,最小值 = 0.00%,最大值 = 61.41%),提示后為27.88%(S.E. = 1.54%,n = 205,最小值 = 0.00%,最大值 = 100.00%)。在無(wú)提示條件下,隨機(jī)選定時(shí)間點(diǎn)前15秒內(nèi)的駕駛相關(guān)視線(xiàn)時(shí)間的平均百分比為18.23%(S.E. = 1.89,n = 185,最小值 = 0.00%,最大值 = 100.00%)。提示條件下的監(jiān)控率的平均值和誤差條形圖顯示在圖3-10中。

圖3-10. 參與者在提示開(kāi)始或選定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行非駕駛?cè)蝿?wù)時(shí)的駕駛相關(guān)視線(xiàn)時(shí)間百分比

非駕駛相關(guān)視線(xiàn)

當(dāng)參與者從事非駕駛?cè)蝿?wù)時(shí),非駕駛相關(guān)視線(xiàn)的數(shù)量在2秒條件下的提示前后的變化顯著,t(45) = 2.77, p = .0400,在7秒條件下的提示前后的變化也顯著,t(45) = 3.98, p = .0010。此外,與7秒提示前相比,2秒提示前的非駕駛相關(guān)視線(xiàn)數(shù)量顯著更高,t(45) = .3.28, p = .0100,也高于無(wú)提示條件下的數(shù)量,t(45) = 3.49, p = .0055。然而,在無(wú)提示條件和7秒條件下的提示前之間,非駕駛相關(guān)視線(xiàn)數(shù)量沒(méi)有顯著差異。

2秒提示前的非駕駛相關(guān)視線(xiàn)平均數(shù)量為3.26(S.E. = 0.09, n = 254, 最小值 = 1, 最大值 = 9),提示后的平均數(shù)量為3.47(S.E. = 0.09, n = 254, 最小值 = 0, 最大值 = 7)。7秒條件下的非駕駛相關(guān)視線(xiàn)平均數(shù)量在提示前為2.5(S.E. = 0.08, n = 205, 最小值 = 1, 最大值 = 6),提示后為3.07(S.E. = 0.08, n = 205, 最小值 = 0, 最大值 = 6)。最后,對(duì)于無(wú)提示條件,隨機(jī)選定時(shí)間間隔的前15秒內(nèi)的非駕駛相關(guān)視線(xiàn)平均數(shù)量為2.27(S.E. = 0.11, n = 186, 最小值 = 0, 最大值 = 8)。

信任量表分析結(jié)果

隨時(shí)間變化的信任

有趣的是,參與者對(duì)所體驗(yàn)系統(tǒng)的信任程度以及他們的信任評(píng)分是否隨時(shí)間變化。圖3-11顯示了整個(gè)實(shí)驗(yàn)(三個(gè)階段)中三個(gè)不同條件下的平均評(píng)分變化。從第一階段到第二階段,信任略有增加,t(45) = 2.95, p = 0.0045。然而,從第二階段到第三階段,這種增加并沒(méi)有持續(xù),p > .05。

圖3-11. 根據(jù)提示條件分層的信任時(shí)間趨勢(shì)

值得注意的是,那些經(jīng)歷了車(chē)道保持性能問(wèn)題但沒(méi)有警報(bào)的參與者對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的信任有所下降。這表明操作員可能已經(jīng)根據(jù)自動(dòng)化的能力對(duì)他們的信任進(jìn)行了某種程度的校準(zhǔn)。

車(chē)道偏離前/后的信任

在宣布和無(wú)聲的車(chē)道偏離之間,從車(chē)道偏離前到車(chē)道偏離后的信任變化是不同的,F(xiàn)(1,88) = 14.48, p = .0003。具體來(lái)說(shuō),從無(wú)聲的車(chē)道偏離前到車(chē)道偏離后,平均信任評(píng)分顯著下降,t(88) = -5.11, p < .0001,但如果車(chē)道偏離被宣布,則沒(méi)有顯著變化,p > .05。如果車(chē)道偏離是無(wú)聲的,參與者在車(chē)道偏離前的平均信任評(píng)分為6.06 (S.E. = 0.17, n = 50, min = 2, max = 7),如果車(chē)道偏離被宣布,則為5.88 (S.E. = 0.19, n = 52, min = 1, max = 7)。車(chē)道偏離后不久,如果車(chē)道偏離是無(wú)聲的,平均評(píng)分為5.26 (S.E. = 0.21, n = 50, min = 1, max = 7),但如果車(chē)道偏離被宣布,則為5.94 (S.E. = 0.17, n = 52, min = 1, max = 7)。圖3-12顯示了按事件類(lèi)型分層的車(chē)道偏離前后評(píng)分的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差條形圖。

圖3-12. 實(shí)驗(yàn)2中車(chē)道偏離前后信任評(píng)分的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差條形圖,按警報(bào)類(lèi)型分層

體驗(yàn)后的信任量表

在每次三個(gè)駕駛會(huì)話(huà)結(jié)束時(shí),對(duì)參與者信任系統(tǒng)的程度進(jìn)行了調(diào)查。參與者被要求對(duì)以下陳述做出回應(yīng):

TS1. 當(dāng)我在做其他事情時(shí),我可以依賴(lài)自動(dòng)化系統(tǒng)正常工作。

TS2. 自動(dòng)化系統(tǒng)在需要時(shí)提供了警報(bào)。

TS3. 自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)出了錯(cuò)誤警報(bào)。

TS4. 自動(dòng)化系統(tǒng)是可靠的。

TS5. 我熟悉自動(dòng)化系統(tǒng)。

TS6. 我信任自動(dòng)化系統(tǒng)。

所有回應(yīng)都是基于7點(diǎn)李克特量表,選項(xiàng)范圍從“1”表示強(qiáng)烈反對(duì)到“7”表示強(qiáng)烈同意。除了一個(gè)陳述外,所有陳述都是正面措辭,因此高分表示更高水平的信任。陳述3,“自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)出了錯(cuò)誤警報(bào)”,措辭是負(fù)面的,因此對(duì)這個(gè)陳述的回應(yīng)被重新編碼,使得“1”=“7”,“2”=“6”,依此類(lèi)推。所有陳述的回應(yīng)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差條形圖分別在圖3-13和圖3-14中顯示,分別對(duì)應(yīng)2秒和7秒提示條件。

圖3-13. 2秒提示條件下的平均會(huì)話(huà)后信任量表評(píng)分

圖3-14. 7秒提示條件下的會(huì)話(huà)后信任度量平均評(píng)分

會(huì)后滿(mǎn)意度量表

僅針對(duì)實(shí)驗(yàn)2,在三個(gè)駕駛會(huì)話(huà)結(jié)束時(shí),對(duì)參與者進(jìn)行了包含三個(gè)問(wèn)題和五個(gè)陳述(與參與者對(duì)智能駕駛系統(tǒng)的滿(mǎn)意度程度相關(guān))的調(diào)查。參與者被要求回答以下問(wèn)題:

1. 總體來(lái)說(shuō),您對(duì)智能駕駛系統(tǒng)有多滿(mǎn)意?

2. 您對(duì)提供的警報(bào)數(shù)量有多滿(mǎn)意?

3. 您對(duì)提供的警報(bào)類(lèi)型有多滿(mǎn)意?

4. 智能駕駛系統(tǒng)的警報(bào)提供了足夠的時(shí)間來(lái)做決定。

5. 智能駕駛系統(tǒng)的警報(bào)提供了足夠的信息來(lái)做決定。

6. 我會(huì)在我的正常駕駛中使用這種類(lèi)型的智能駕駛系統(tǒng)。

7. 我希望將這種類(lèi)型的智能駕駛系統(tǒng)作為我當(dāng)前車(chē)輛的一部分。

8. 我希望將這種類(lèi)型的智能駕駛系統(tǒng)作為未來(lái)車(chē)輛的一部分。

請(qǐng)注意,滿(mǎn)意度問(wèn)題1、2和3基于7點(diǎn)李克特量表,選項(xiàng)范圍從“1”表示“非常不滿(mǎn)意”到“7”表示“非常滿(mǎn)意”。滿(mǎn)意度陳述4、5、6、7和8基于7點(diǎn)李克特量表,選項(xiàng)范圍從“1”表示“強(qiáng)烈反對(duì)”到“7”表示“強(qiáng)烈同意”。所有問(wèn)題和陳述都使用了正面措辭,因此高分表示更高的滿(mǎn)意度水平。每個(gè)滿(mǎn)意度問(wèn)題和陳述的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差條形圖顯示在圖3-15中。

圖3-15. 實(shí)驗(yàn)2滿(mǎn)意度調(diào)查的平均評(píng)分

體驗(yàn)后訪(fǎng)談

在車(chē)內(nèi)體驗(yàn)之后,參與者被問(wèn)了一系列六個(gè)問(wèn)題。訪(fǎng)談被音頻錄制作為研究者筆記的備份。數(shù)字音頻記錄被轉(zhuǎn)錄成文本,但沒(méi)有任何評(píng)論附上個(gè)人名字。所有56名參與者的回答都被記錄并轉(zhuǎn)錄。這些轉(zhuǎn)錄文本和研究者筆記作為定性?xún)?nèi)容分析的基礎(chǔ),該分析使用框架分析方法完成。這次分析的結(jié)果被用來(lái)幫助研究者可能理解與常規(guī)不同的參與者行為。完成框架分析所用方法的完整討論和詳細(xì)發(fā)現(xiàn)已包含在附錄F中。

總體上,參與者表示他們有一個(gè)積極的體驗(yàn),并且似乎對(duì)系統(tǒng)印象深刻且有信心。大多數(shù)參與者報(bào)告說(shuō)他們對(duì)系統(tǒng)感到舒適(圖3-16)。

圖3-16. 實(shí)驗(yàn)2參與者對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的自我報(bào)告舒適度水平

當(dāng)被問(wèn)及他們達(dá)到舒適水平的速度(具體或相對(duì)時(shí)間)時(shí),大多數(shù)參與者報(bào)告說(shuō)他們?cè)?0分鐘或更短時(shí)間內(nèi)達(dá)到了他們的最終舒適水平(圖3-17)。兩位對(duì)問(wèn)題給出時(shí)間上模糊回答的參與者表示,他們“非常快”和“很快”就達(dá)到了對(duì)系統(tǒng)的最終舒適水平。此外,九名參與者指出,直到實(shí)驗(yàn)的后半段(例如,90到180分鐘)他們才達(dá)到舒適水平。達(dá)到系統(tǒng)舒適度的最長(zhǎng)報(bào)告時(shí)間是“第三個(gè)小時(shí)的第一季度”(即135分鐘),這是由55歲以上年齡組的一名成員報(bào)告的。

圖3-17. 實(shí)驗(yàn)2參與者達(dá)到系統(tǒng)舒適度所需時(shí)間隨年齡變化

需要超過(guò)91分鐘才能達(dá)到最終舒適度水平的參與者更可能處于2秒或7秒提示條件下(見(jiàn)圖3-18)。

圖3-18. 實(shí)驗(yàn)2:參與者在不同提示條件下達(dá)到系統(tǒng)舒適度所需時(shí)間

實(shí)驗(yàn)2總結(jié)

以下表格總結(jié)了每個(gè)依賴(lài)變量中事件類(lèi)型和提示條件相關(guān)組合之間顯著差異。在每個(gè)表格中,特定的事件類(lèi)型和提示條件組合與其他所有相關(guān)組合進(jìn)行比較。例如,在表3-3中,感興趣的組合是帶有2秒提示條件的警報(bào),它直接與帶有7秒提示條件的警報(bào)和無(wú)提示條件的警報(bào)進(jìn)行比較,因?yàn)樗鼈兙哂邢嗤氖录?lèi)型;它還與無(wú)警報(bào)但帶有2秒提示條件的情況進(jìn)行比較,因?yàn)樗鼈兙哂邢嗤奶崾緱l件。

表3-3. 實(shí)驗(yàn)2中帶有2秒提示條件的警報(bào)與其他相關(guān)事件類(lèi)型/提示條件組合的平均值比較。

表3-4. 實(shí)驗(yàn)2中,帶有7秒提示條件的警報(bào)的平均值與其他相關(guān)事件類(lèi)型/提示條件組合的平均值比較

表3-5. 無(wú)提示條件下警報(bào)的平均值,與其他相關(guān)事件類(lèi)型/提示條件組合在實(shí)驗(yàn)2中的平均值比較

表3-6. 無(wú)警報(bào)與2秒提示條件下的平均值,與實(shí)驗(yàn)2中其他相關(guān)事件類(lèi)型/提示條件組合的平均值進(jìn)行比較。

表3-7. 無(wú)警報(bào)與7秒提示條件下的平均值,與其他相關(guān)事件類(lèi)型/提示條件組合在實(shí)驗(yàn)2中的平均值比較

表3-8. 無(wú)提示條件下的無(wú)警報(bào)平均值,與實(shí)驗(yàn)2中其他相關(guān)事件類(lèi)型/提示條件組合的平均值進(jìn)行比較。

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