隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的迅猛發(fā)展，L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)日益成為現(xiàn)實(shí)。然而，即便在L2級(jí)別，駕駛員在面對(duì)自動(dòng)駕駛故障時(shí)仍需迅速而有效地接管車輛，以確保行車安全。本研究旨在探討增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示（AR-HUD）技術(shù)在L2級(jí)別自動(dòng)駕駛故障期對(duì)駕駛員接管行為的影響。通過(guò)駕駛模擬實(shí)驗(yàn)，我們深入比較了基礎(chǔ)HMI和AR-HUD兩種界面在故障接管方面的效果，同時(shí)分析了橫向和縱向兩類故障情境下的不同表現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了全面了解AR-HUD在駕駛員接管行為中的作用，我們選擇了52名參與者進(jìn)行駕駛模擬實(shí)驗(yàn)。參與者的選擇考慮到年齡、駕齡、駕駛經(jīng)驗(yàn)等因素，以盡可能模擬真實(shí)駕駛?cè)巳骸Ｔ谀M環(huán)境中，我們?cè)O(shè)置了不同類型的故障情境，包括橫向和縱向兩類，以模擬真實(shí)道路上可能出現(xiàn)的各種故障情況。

HMI設(shè)計(jì)

針對(duì)實(shí)驗(yàn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩種HMI界面，分別是基礎(chǔ)HMI和AR-HUD?；A(chǔ)HMI采用傳統(tǒng)的顯示方式，而AR-HUD則通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將關(guān)鍵信息投影在駕駛員的視野中。這兩種設(shè)計(jì)在信息呈現(xiàn)方式上存在顯著差異，我們將通過(guò)比較它們?cè)隈{駛員故障接管過(guò)程中的性能來(lái)評(píng)估AR-HUD的有效性。

故障接管表現(xiàn)分析

對(duì)比基礎(chǔ)HMI和AR-HUD在故障接管方面的效果

在故障接管方面，我們深入比較了基礎(chǔ)HMI和AR-HUD兩種界面在駕駛員接管行為中的表現(xiàn)。我們關(guān)注的主要指標(biāo)包括反應(yīng)時(shí)間、錯(cuò)誤率以及接管的有效性。

反應(yīng)時(shí)間比較： 駕駛員在基礎(chǔ)HMI和AR-HUD兩種界面下的故障反應(yīng)時(shí)間差異顯著。AR-HUD技術(shù)的應(yīng)用使駕駛員能夠更迅速地察覺(jué)到故障發(fā)生，因?yàn)殛P(guān)鍵信息直接投影在駕駛員的視野中。相比之下，基礎(chǔ)HMI需要駕駛員更多的時(shí)間來(lái)尋找和解釋信息，導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

錯(cuò)誤率對(duì)比： 分析駕駛員在接管過(guò)程中產(chǎn)生錯(cuò)誤的概率，我們發(fā)現(xiàn)使用AR-HUD的駕駛員出錯(cuò)的可能性較低。AR-HUD提供直觀的信息展示，減少了駕駛員對(duì)信息解讀的誤差，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。

接管的有效性： 我們?cè)u(píng)估了駕駛員成功接管車輛的頻率和速度。結(jié)果顯示，在AR-HUD的輔助下，駕駛員更容易快速而準(zhǔn)確地接管車輛，提高了接管的有效性。相反，基礎(chǔ)HMI可能導(dǎo)致接管的過(guò)程更為復(fù)雜，增加了接管的困難度。

分析橫向和縱向故障的不同表現(xiàn)

我們將故障類型分為橫向和縱向兩類，并分別分析了在這兩種故障情境下基礎(chǔ)HMI和AR-HUD的表現(xiàn)差異。

橫向故障表現(xiàn)分析： 針對(duì)橫向故障，AR-HUD在提供方向控制相關(guān)信息上表現(xiàn)出色。駕駛員更容易理解車輛當(dāng)前狀態(tài)，包括橫向位置和方向變化，從而更迅速地做出反應(yīng)?；A(chǔ)HMI在這方面可能存在信息表達(dá)不清晰的問(wèn)題，導(dǎo)致駕駛員對(duì)橫向故障的感知受到影響。

縱向故障表現(xiàn)分析： 對(duì)于縱向故障，AR-HUD在速度和距離控制方面的信息傳達(dá)更為直觀。駕駛員可以更準(zhǔn)確地感知車輛的速度變化和與前方障礙物的距離，有助于更及時(shí)地做出應(yīng)對(duì)。相較之下，基礎(chǔ)HMI可能需要駕駛員投入更多認(rèn)知資源來(lái)理解這些關(guān)鍵信息，增加了縱向故障接管的難度。

綜上所述，基于故障接管方面的深入比較分析，AR-HUD在反應(yīng)時(shí)間、錯(cuò)誤率和接管的有效性等方面都表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能，尤其在橫向和縱向兩類故障下的信息傳達(dá)方面更為直觀和清晰。這進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了AR-HUD技術(shù)在L2級(jí)別自動(dòng)駕駛故障期的駕駛員接管過(guò)程中的重要作用，為未來(lái)智能交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供了實(shí)質(zhì)性的指導(dǎo)。