本文為英國交通部委托利茲大學(xué)交通研究所進(jìn)行的研究，作者：奧利弗·卡斯滕，米卡爾·佩里爾，薩曼莎·詹姆森。主要研究三個問題：

1. 使用提供持續(xù)縱向和橫向控制的ADAS（L2）是否促進(jìn)駕駛員不集中注意力；

2. 使用允許脫手的ADAS（hands-off L2）是否進(jìn)一步促進(jìn)駕駛員不集中注意力；

3. 是否存在緩解駕駛員（在使用此類ADAS駕駛時hands-off L2）注意力不集中的方法，并促進(jìn)駕駛員快速重新參與駕駛?cè)蝿?wù)。

小強(qiáng)翻譯、解讀、整理如下：

0. 摘要

1. 引言

1.1 研究范圍

1.2 研究主題和方法

2. ADAS提供的輔助程度

2.1 輔助駕駛員注意力的系統(tǒng)類別

2.2 輔助縱向控制的系統(tǒng)類別

2.3 輔助橫向控制的系統(tǒng)類別

2.4 汽車市場中車道避讓、車道引導(dǎo)和車道保持系統(tǒng)之間的差異

2.5 汽車市場車道保持系統(tǒng)之間的差異

3. ADAS對駕駛員注意力的影響

3.1 L2部分自動駕駛對駕駛員參與度的影響

3.2 影響駕駛員脫離的因素

3.3 與L2駕駛相關(guān)的風(fēng)險

3.4 總結(jié)

4. 監(jiān)測用戶注意力的方法

4.1 引言

4.2 脫手檢測

4.3 眼動追蹤和頭部姿勢

4.4 從鐵路領(lǐng)域汲取的經(jīng)驗(yàn)

4.5 總結(jié)

5. 提醒駕駛員并重新吸引其注意力的技術(shù)

5.1 視覺警告

5.2 聽覺警告

5.3 觸覺警告

5.4 多模態(tài)警告

5.5 觸覺共享控制

5.6 總結(jié)

6.英國的現(xiàn)狀

7.結(jié)論和知識空白

附錄：采訪摘要

駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)的最新技術(shù)

系統(tǒng)的置信度

0. 摘要

本研究受交通部委托開展，旨在獲取見解和證據(jù)，以支持進(jìn)一步制定有關(guān)車輛高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的法規(guī)。這些系統(tǒng)可以在持續(xù)的車輛橫向和縱向控制中協(xié)助甚至取代人類駕駛員，但仍然要求駕駛員對車輛操作的安全負(fù)責(zé)，并在必要時干預(yù)控制以確保安全。

目前的國際車輛法規(guī)（UNECE R79、GB/T 44461.1-2024、UNECE R171.00）要求，輔助轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)應(yīng)提示駕駛員不要將手從方向盤上移開，如果駕駛員未能做到這一點(diǎn)，則會發(fā)出逐步升級的警告，最終導(dǎo)致系統(tǒng)退出。因此，這些是“手扶式”系統(tǒng)（hands-on）。

相比之下，在北美，一些制造商引入了“手離式”系統(tǒng)（hands-off），允許駕駛員將雙手從方向盤上移開。對于這些系統(tǒng)，使用駕駛員監(jiān)控技術(shù)來識別駕駛員何時注意力不集中，并提示駕駛員將目光重新移回道路駕駛場景（eyes-on）。

目前，正在討論是否應(yīng)在國際車輛法規(guī)中允許使用此類系統(tǒng)，這可能會使它們被安裝在英國銷售的車輛上。

這里報告的證據(jù)審查使用了已發(fā)表的文獻(xiàn)，并補(bǔ)充了對駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)供應(yīng)商的訪談，以確定：
1.  提供持續(xù)縱向和橫向控制的ADAS是否會刺激駕駛員注意力不集中；
2.  使用手離式ADAS是否會進(jìn)一步加劇注意力不集中；3.  是否存在方法可以減輕使用此類ADAS駕駛時駕駛員注意力不集中的傾向，并促進(jìn)駕駛員快速重新參與駕駛?cè)蝿?wù)。

總體結(jié)論是，研究證據(jù)表明，與手動駕駛相比，使用手扶式（hands-on）縱向和橫向輔助駕駛會導(dǎo)致駕駛員注意力不集中程度增加，而手離式（hands-off）系統(tǒng)則進(jìn)一步加劇了這一問題。

然而，鑒于手離式系統(tǒng)目前僅在北美可用，尚不確定這些發(fā)現(xiàn)是否可以轉(zhuǎn)移到英國駕駛員身上，因?yàn)橛{駛員通常比北美同行更不可能從事與駕駛無關(guān)的任務(wù)。（英國司機(jī)更不容易脫手脫眼？那是他們沒有機(jī)會體驗(yàn)可以脫手脫眼的系統(tǒng)，不要去考驗(yàn)人性）

目前駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)可靠地捕捉駕駛員注意力不集中的能力存在一些疑問，英國駕駛員對恢復(fù)注意力的提示做出適當(dāng)反應(yīng)的意愿也存在疑問（論懲罰措施的必要性，必須要有禁用懲罰措施）。因此，總體而言，對于是否允許手離式控制輔助存在一些理解上的空白。這表明需要進(jìn)一步研究以幫助解決不確定性。

1. 引言

1.1 研究范圍

為道路車輛提供高級駕駛輔助系統(tǒng)（L2/L2+）以支持駕駛員對車輛的控制和操控，變得越來越常見。

這些系統(tǒng)可以分析車輛環(huán)境、告知或警告駕駛員，并通過主動穩(wěn)定或操控車輛來增加駕駛舒適性。在適當(dāng)情況下，其中一些系統(tǒng)可以被啟用，以顯著減少，甚至取代駕駛員對車輛縱向和橫向控制中的輸入，使駕駛員免于與油門/剎車踏板的交互，并在不同程度上協(xié)助轉(zhuǎn)向控制。

然而，此類功能仍使駕駛員對動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的安全負(fù)責(zé)，因此符合汽車工程師協(xié)會（SAE）自動化層級的第2級（L2）。

在L2駕駛中，駕駛員被期望在意識到ADAS無法處理某種情況，為了維護(hù)自身和其他道路使用者的安全，應(yīng)立即恢復(fù)對駕駛控制的輸入。

因此，此類技術(shù)需要“駕駛員支持”，與第3級及以上的“自動駕駛”形成對比。在自動駕駛中，動態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)的安全責(zé)任由自動駕駛系統(tǒng)承擔(dān)。在L2輔助駕駛下，駕駛員仍需持續(xù)關(guān)注道路和交通狀況。

目前，在使用此類功能時，英國駕駛員被系統(tǒng)本身要求保持一手或雙手在方向盤上，就像在沒有輔助的情況下駕駛一樣。這符合聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會（UNECE）關(guān)于轉(zhuǎn)向的第79號法規(guī)，該法規(guī)不允許設(shè)計(jì)用于手離駕駛的系統(tǒng)。

該法規(guī)要求，如果駕駛員在使用輔助轉(zhuǎn)向駕駛時雙手離開方向盤15秒，就會發(fā)出光學(xué)警告。如果再過15秒仍無手放在方向盤上，就會發(fā)出聲音警告。如果再過30秒仍無手放在方向盤上，輔助轉(zhuǎn)向就會被停用。（15s~30s~60s）

英國駕駛員有普遍的法律義務(wù)始終適當(dāng)控制車輛，而且《公路法》第160條規(guī)定要“盡可能雙手放在方向盤上駕駛”。該規(guī)則還指出，在使用ADAS時，駕駛員應(yīng)“按照制造商的說明使用任何系統(tǒng)”。

《公路法》的規(guī)則可以在法庭訴訟中作為對駕駛員不當(dāng)行為的證據(jù)。相比之下，在北美，允許使用允許雙手離開駕駛的L2系統(tǒng)的車輛，例如凱迪拉克的超級巡航系統(tǒng)、特斯拉的FSD系統(tǒng)。此類系統(tǒng)通過在確定駕駛員對前方道路的視覺注意力不足時發(fā)出警告來保持駕駛員的注意力。

聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會（UNECE）的ADAS工作組也在考慮制定一項(xiàng)法規(guī)的可能性，該法規(guī)可能會允許在名為駕駛員控制輔助系統(tǒng)（DCAS）的廣泛類別下進(jìn)行這種雙手離開方向盤的輔助駕駛（R171.01允許在高速公路工況下抑制脫手報警）。 

除了現(xiàn)有的L2輔助駕駛的持續(xù)車道內(nèi)駕駛能力外，這種DCAS系統(tǒng)還可以提供無需駕駛員確認(rèn)的變道能力（R171.01自主換道只能在高速公路工況下，且未抑制脫手報警的情況下使用）。如果這種L2功能的變體在國際層面獲得批準(zhǔn)，那么它就有可能在英國使用。

雙手離開方向盤的駕駛完全將駕駛員從車輛控制中解脫出來，如上圖的外環(huán)所示。 與控制回路的分離帶來了促進(jìn)駕駛員注意力不集中的風(fēng)險，因?yàn)樾枰D(zhuǎn)向輸入會促進(jìn)注意力集中，而且觀察通常沒有事件發(fā)生的道路場景（監(jiān)督控制）的單調(diào)性，可能會促使駕駛員在其他地方尋找刺激。

雖然對于手扶式L2駕駛也可能有這種風(fēng)險，但與車輛控制的這種更大程度的解耦可能會降低駕駛員對駕駛?cè)蝿?wù)的參與度，因?yàn)槲覀冎?，個人可以采取的行動將引導(dǎo)他們對環(huán)境的注意力和探索。

因此，本研究受交通部委托開展，旨在獲取見解和證據(jù)，以支持進(jìn)一步制定有關(guān)ADAS功能的法規(guī)。有必要確保這些功能實(shí)現(xiàn)其主要目標(biāo)之一，即減少碰撞，并且不會產(chǎn)生駕駛員注意力降低或誤用的負(fù)面副作用，從而損害車輛乘員和其他道路使用者的利益。需要確定以下幾點(diǎn)：

1.  提供持續(xù)縱向和橫向控制的ADAS是否會刺激駕駛員注意力不集中；
2.  使用手離式ADAS是否會進(jìn)一步加劇注意力不集中；3.  是否存在方法可以減輕使用此類ADAS駕駛時駕駛員注意力不集中的傾向，并促進(jìn)駕駛員快速重新參與駕駛?cè)蝿?wù)。

1.2 研究主題和方法

本研究集中于四個主題：
1. ADAS系統(tǒng)在駕駛?cè)蝿?wù)中提供的輔助程度。2. 監(jiān)控用戶注意力的方法，涵蓋駕駛員實(shí)時監(jiān)控的當(dāng)前技術(shù)水平以及各種方法的穩(wěn)健性。這里的一個主要問題是是否可以從視覺注意力的測量中推斷出“注意力在道路上”。
3. ADAS，特別是允許手離駕駛的ADAS，對用戶注意力的影響。4. 提醒用戶并重新吸引其注意力的方法。

主題1通過審查行業(yè)文獻(xiàn)以及Euro NCAP測試協(xié)議和測試結(jié)果來解決。

主題2通過（i）與駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)供應(yīng)商的訪談，（ii）與駕駛員注意力研究人員的訪談，以及（iii）我們對歐盟委員會機(jī)動車工作組關(guān)于高級駕駛員分心警告系統(tǒng)DDAW法規(guī)的當(dāng)前討論的了解來解決。該系統(tǒng)將按照2019年歐盟通用安全法規(guī)GSR實(shí)施。