HMI(人機界面)在ADAS開發中的定位

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概述

在ADAS(Advanced driver-assistance systems：先進駕駛輔助系統)中，人類和車載系統共同駕駛汽車。

是以人與汽車需要形成順暢的溝通。

是以，在設計和開發ADAS時，HMI(人機界面)的概念非常重要。HMI也是人類和機器傳遞意圖和資訊的協定。

HMI決定ADAS和自動駕駛的不同

ADAS是人類駕駛汽車的輔助系統，自動駕駛是汽車自主駕駛的概念。

自動駕駛等級2的ADAS和等級3以上被區分的自動駕駛的不同，駕駛的主體是人還是系統，這一點。

ADAS的駕駛主體是人，是以系統必須準确地告知駕駛員汽車的狀态和所需的操作。

另一方面，3級以上的自動駕駛以操作主體為系統，随着水準的提高，汽車向駕駛員傳達與駕駛操作相關的複雜資訊的要素變少。

HMI設計正是ADAS獨有的重要概念。

ADAS中從人到車的資訊傳遞要從人類因子的定義開始

要考慮ADAS中的HMI元素，重要的是定義人類因子(Human factors：人為因素)，這在廣義上與人體工程學同義。

例如，方向盤和制動踏闆的操作必須被定義為能夠安全、經濟地操作和操作人在駕駛汽車時的操作過程中的操作。

機器(汽車)通過檢測定義的人(駕駛員)的動作，進行從人到機器的指令傳遞。

人類在HMI中的資訊傳輸

相反，如果從機器傳遞到人類，則通過視覺，聽覺，觸覺等傳遞。

為了實作自動駕駛的實用化，現在正在開發的自動駕駛水準的3級，在自動駕駛不能繼續的情況下，自動駕駛系統有必要從主體的狀态轉移到駕駛員駕駛的主體。

在這種情況下，通過HMI從汽車到人類的資訊傳輸發生。

為了準确識别并有效利用ADAS的功能，車載系統傳輸的資訊不會對人類駕駛行為造成誤解或混亂，造成負面影響，需要注意和設計以視聽資訊為首的界面設計。

HMI的接口設計

從ADAS系統向駕駛員傳達資訊時，根據其内容和特質，要注意視覺、聽覺等感覺方式，進行最容易認知、判斷的最合理、易懂的視聽顯示的設計是很重要的。

根據視覺顯示的大小、顔色、聽覺顯示的聲壓和頻率等實體特性，顯示出明确的資訊。

HMI是人和機器通過裝置和軟體交換資訊。

汽車适用于駕駛員駕駛時操作的方向盤、油門、制動器和表示汽車狀态的各種儀表等。

汽車儀表幾乎都是簡單的機械式儀表，如速度表、測速表、方向訓示器、各種警示燈等。

但是，随着汽車電子化的發展，需要向駕駛員傳達更多的資訊，如将周邊狀況顯示在汽車導航系統的螢幕上。

特别是在ADAS的HMI設計中，駕駛員必須正确了解汽車系統傳遞的資訊，避免對駕駛操作産生負面影響。

考慮到資訊的特點，采用與之相适應的視覺和聽覺的設計是很重要的。

為此，需要引進通用設計，使人體工學(Elgonomics設計)和任何人都能了解，即使有障礙的人也能了解的視聽顯示。

傳遞資訊的分類

根據其緊迫性和嚴重性，ADAS系統傳遞給駕駛員的資訊可以分為以下三個級别：

• 資訊供應：傳遞正常的交通狀況和道路環境。
• 提醒：在發生沖突的危險性增加的時候，引起注意。
• 警報：在碰撞的危險性提高一定程度以上時，發出回避操作的訓示。

資訊傳遞方法的注意事項

在設計防碰撞功能(如FCW和ABS)時，駕駛員必須根據與前車的車距和車輛速度來正确了解碰撞前的迫切度和資訊的含義。

根據提供的資訊，必須根據資訊的緊迫性、重要性來确定視覺和聽覺顯示方法，以便駕駛員能夠控制和轉向适當的制動踏闆。

考慮一下ADAS系統在駕駛過程中将死角等駕駛員無法直接确認的資訊傳達給駕駛員的情況。

如果系統不能通過視覺顯示等準确地将其意圖傳達給駕駛員，就會引起駕駛員的誤解和混亂，不僅不會減少事故，反而會引發不必要的急刹車等危險的駕駛行為。

如果不以符合嚴重性和緊急性的形式決定視聽顯示的實體特性，則會錯誤地讀取事故發生前的緊急性和傳達資訊的意圖，有發生制動踏闆誤操作等的危險。

在汽車碰撞等無時間延遲的情況下，視覺顯示的時間是有限的，是以可以通過信号聲立即通知資訊，并立即做出正确的駕駛行為。

是以，HMI必須努力采用适當傳輸情況嚴重程度和迫切度的顯示格式。

考慮到熟練程度和年齡的HMI

碰撞等交通事故并不是駕駛員在日常駕駛中頻繁經曆的，應對緊急情況的練習度絕對不能說很高。

在需要不插入頭發的情況下，ADAS系統如何工作和傳遞，也可以考慮不知道的事情。

即使是這種緊急情況下沒有預備知識的司機，HMI需要能立即了解并付諸行動的設計。

在設計ADAS(先進駕駛輔助系統)的HMI(人機界面)時，還必須考慮駕駛員年齡的影響。

尤其是老年人，駕車時處理資訊的數量和速度往往比年輕時更低。

是以，有必要注意限制一次提示的資訊量，采取符合資訊嚴重性和緊迫度的傳達方法等。

是以，為了實作HMI，汽車制造商和OEM正在進行分析和研究。

ADAS HMI相關開發支援服務

擷取各種受試者的回報和駕駛測試在HMI開發中變得越來越重要，ZMP還提供針對駕駛員熟練程度和老年人的行駛資料測量服務等。

ZMP提供的行駛資料測量服務RoboTest(機器人測試)為不同年齡段的駕駛員提供了測試測量結果，可以測量評估和研發原型所需的資料。

我們還可以評估測試課程中的人與機器之間的協作控制，測量駕駛員的困倦和系統遷移時的響應時間。

這是一種可以幫助您以各種形式測量資料的服務。